烤烟成熟期钾的运输与分配规律的研究

论文摘要

烟草是喜钾作物，钾素对烟草的生长发育、产量和品质以及卷烟制品的安全性都具有重要的影响。烟叶含钾量低一直是困扰我国烟草生产、烟叶质量和安全性提高的因素之一。本研究以烤烟品种K326、红花大金元、云烟202为试验材料，采用离子色谱和火焰光度计法，比较和研究了烤烟打顶前后各叶位烟叶及不同组织中钾素和主要有机物的含量和分布；模拟雨水冲刷，研究了不同烤烟品种叶表面K+、Ca2+、Mg2+淋失的差异；采用环割烤烟茎杆韧皮部的方法，研究了烟株体内钾素的循环及其对其他主要有机物积累的影响，以及过氧化物酶（POD）和质膜H+-ATPase活性与钾素的分配的相关性。主要研究结果如下：1、烤烟打顶对钾素和烟碱的分布有较大影响。打顶前，各部位烟叶及侧根和不定根中钾素的含量缓慢上升；打顶后，钾素的含量大幅下降；茎和主根中钾素的含量相对稳定。打顶促进各部位烟叶烟碱的合成和积累，打顶后烟叶中的烟碱迅速升高，并且明显高于根和茎。但打顶对烟叶主脉、支脉和茎秆中的烟碱含量影响较小。2、不同组织中钾素的分析结果表明，叶脉中钾素的含量高于叶肉组织；叶片中的钾素含量高于根茎。对不同组织中其他主要有机物的分析结果表明，支脉中烟碱的含量高于主脉；叶脉中还原糖的含量高于叶肉；中部叶还原糖的含量高于上部叶和下部叶；茎秆中还原糖的含量高于根。3、采用离子色谱技术分析烤烟品种叶表面K+、Ca2+、Mg2+淋失差异的研究结果显示，雨水冲刷烟叶表面对K+和Ca2+的淋失影响较大，Mg2+的淋失量较少。不同烤烟品种成熟期叶表面K+和Ca2+的淋失量存在较大差异，红花大金元的淋失量明显低于K326和云烟202。4、不同的环割处理的试验结果表明，环割后7天，烟叶钾和还原性糖的含量高于对照，烟碱和总氮的含量低于对照；环割后20天，各叶位叶片和主脉的钾、还原性糖的含量都低于对照，下部叶烟碱含量高于对照，基部环割可以显著提高各叶位叶片的钾素含量，同时降碱的效果也很好；中部环割对提高上部烟叶钾含量，降低中、下部叶烟碱含量有一定的效果；中、上部同时环割对提高中、上部位烟叶钾含量不太明显，但对降低叶片的烟碱含量有显著的作用，尤其是对上部和下部叶；上、中、下、部同时环割对提高上部叶钾含量和降低中、下烟碱含量有积极作用。5、对过氧化物酶（POD）和质膜H+-ATPase活性的分析结果表明，烤烟生育后期POD活性与烟叶钾含量存在一定的相关性。而H+-ATP酶活性与烟叶钾素含量的相关性不显著，H+-ATP酶活性高，烟叶钾素含量并不随之升高，可能H+-ATP酶只是间接影响烟叶中K+运输和分配。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言与文献综述
• 1. 研究目的与意义
• 2. 国内外研究动态
• 2.1 钾在烟株中运输的研究进展
• 2.2 钾在烟株中分配的研究进展
• 2.3 钾和钙、镁离子相关性的研究进展
• 2.4 与钾素运输相关酶活性的研究进展
• +-ATPase'>2.4.1 质膜H⁺-ATPase
• +对于H^-ATP酶的刺激'>2.4.1.1 K⁺对于H^-ATP酶的刺激
• +-ATP酶与K⁺吸收的关系'>2.4.1.2 H⁺-ATP酶与K⁺吸收的关系
• 2.4.2 过氧化物酶（POD）
• 3. 本课题研究内容和目标
• 3.1 烤烟成熟期钾素的分配与有机成分的相关性分析
• 3.2 烤烟成熟期叶片表面钾、钙、镁淋失量的研究
• 3.3 烤烟成熟期韧皮部环割对钾素运输的影响
• 3.4 烤烟成熟期影响钾素运输与分配的相关酶活性研究
• 第二章 烤烟成熟期钾素的分布及其对其他有机物积累的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 钾含量的测定
• 1.3.1 试剂
• 1.3.2 实验步骤
• 1.3.3 计算
• 1.4 其他烟叶主要化学成分的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 打顶前后烟株钾素和有机物分布的变化
• 2.1.1 打顶前后烟株钾素分布的变化
• 2.1.2 打顶前后烟株烟碱分布的变化
• 2.1.3 打顶前后烟株还原糖含量的变化
• 2.1.4 打顶前后烟株非还原糖含量的变化
• 2.2 打顶和下部叶采收后钾素和有机物在各叶位的分布
• 2.2.1 打顶和下部叶采收后钾素在各叶位的分布
• 2.2.2 打顶和下部叶采收后烟碱在各叶位的分布
• 2.2.3 打顶和下部叶采收后还原糖在各叶位的分布
• 2.3 打顶后烤烟叶片中主要化学成分的相关分析
• +、CA²⁺、MG²⁺淋失的研究'>第三章 不同烤烟品种成熟期叶表面K⁺、CA²⁺、MG²⁺淋失的研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验设计
• +、CA²⁺、MG²⁺的含量'>1.3 离子色谱法测定烟叶中K⁺、CA²⁺、MG²⁺的含量
• 1.3.1 分析仪器
• +、Ca²⁺、Mg²⁺测定方法'>1.3.2 K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺测定方法
• +、Ca²⁺、Mg²⁺标准曲线的制作'>1.3.3 K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺标准曲线的制作
• 2. 结果与分析
• +、CA²⁺、MG²⁺含量的结果分析'>2.1 离子色谱法测定烟叶中K⁺、CA²⁺、MG²⁺含量的结果分析
• +、CA²⁺、MG²⁺淋失量的结果分析'>2.2 打顶后烟叶表面K⁺、CA²⁺、MG²⁺淋失量的结果分析
• +、CA²⁺、MG²⁺淋失量的差异'>2.3 不同烤烟品种打顶前后烟叶表面K⁺、CA²⁺、MG²⁺淋失量的差异
• 3. 讨论
• 第四章 环割对钾素及其他有机物分配的影响
• 1. 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 烟叶主要化学成分的测定
• 2. 结果与分析
• 2.1 不同环割处理对烟株钾素分配的影响
• 2.2 不同环割处理对烟株烟碱分配的影响
• 2.3 不同环割处理对烟株还原糖和非还原糖分配的影响
• 2.4 盆栽条件下不同环割处理对烟株钾素分配的影响
• 2.5 盆栽条件下不同环割处理对烟株烟碱分配的影响
• 2.6 盆栽条件下不同环割处理对烟株还原糖和非还原糖分配的影响
• 2.7 盆栽条件下不同环割处理对烟株氮素分配的影响
• 3. 讨论
• 第五章 烤烟衰老过程中影响钾素运输与分配的相关酶活性研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 试验设计与取样方法
• 1.3 操作方法
• +-ATPase活性的测定'>1.3.1 质膜H⁺-ATPase活性的测定
• 1.3.2 过氧化物酶活力测定
• 1.3.3 钾含量的测定
• 2. 结果与分析
• 2.1 烤烟不同生育期叶片POD酶活性差异
• +-ATPASE活性差异'>2.2 不同成熟期烤烟烟叶H⁺-ATPASE活性差异
• 2.3 钾素对超过氧化物酶（POD）活性的影响
• +-ATPASE活性的影响'>2.4 钾素对质膜H⁺-ATPASE活性的影响
• 3. 讨论
• 第六章 本研究的创新点及下一步工作设想
• 6.1 本研究的创新点
• 6.2 下一步工作设想
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介