不同光强光质对烤烟生长发育和烟碱合成代谢的影响

【摘要】光是一个重要的生态因子,对烤烟的生长发育、品质形成和次生代谢有重要作用。本试验以烤烟植株为材料,研究了不同光照强度和不同光质对烤烟生长发育及烟碱合成代谢的影响,旨在为光对烤烟生长发育、烟碱合成的机制提供理论参考,同时也可以为烟叶品质生态定位提供理论支持。1不同光照强度处理对烤烟生长发育及烟碱合成代谢的影响在烤烟移栽20天后,通过对烤烟植株覆盖不同层数的遮阳网获得到了四种不同强度的光照,研究了不同光照强度烤烟生长发育及烟碱合成代谢的影响。结果表明：光强对烟株生长和烟碱合成影响较大,随着光强的减弱,烟株生长受抑,烟碱合成能力也受到一定程度的影响。随光照强度的减弱,烟株生育期延长,茎杆变细,烟株中部叶片的叶长、叶宽减小,叶片的长宽比增大,全株有效叶片数减少,根、茎、叶、全株干物质重逐渐减少,根冠比降低,烟株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)减小。烤烟根部、下部叶、中部叶的烟碱含量也呈现出随光强减小而下降的趋势；不同光强对烤烟茎部烟碱含量影响不显著。光强对烟株根部烟碱合成前体物质和中间产物的形成有不同程度的影响,总体上,根部天冬氨酸、精氨酸、精胺、亚精胺等含量以及游离氨基酸总量、呈现出随光强减小而增加的趋势；甲硫氨酸含量、烟酸含量随光强减小而下降。不同光强对烤烟烟碱合成酶基因的表达也产生了一定程度的影响,光照强度降低有助于精氨酸脱羧酶(ADC)基因的表达,对其他烟碱合成酶基因的表达也产生了不同程度的影响。因此,光强对烟株生长和烟碱合成影响较大,随着光强的减弱,烟株生长受抑,烟碱合成能力也受到一定程度的影响。2不同光质对烤烟生长发育和烟碱合成代谢的影响在人工气候室中采用盆栽试验,用不同颜色的LED灯做光源,研究了不同光质对烤烟生长发育及烟碱合成代谢的影响,以LED白光作为对照,结果表明：光强对烟株生长和烟碱合成影响较大。与对照白光相比,红光能促进烟株株高和叶长、叶宽的增加,蓝、绿、紫、黄光则有一定的抑制作用,蓝光的抑制作用最为强烈。蓝光对烟株茎部干物质的积累有一定的抑制作用,对烟株根部干物质的积累有一定的促进作用；红光则表现出相反的规律。红光有利于烟株总生物量的增加,黄光、绿光则呈现出相反的规律。蓝光和红光对烟株的净光合速率有促进作用,绿光和黄光对烟株的净光合速率有抑制作用。蓝光、紫光处理有利于下部叶烟碱含量的提高；黄光、红光处理不利于下部叶烟碱含量的提高。与对照白光相比,各种光处理都有利于中部叶烟碱含量的提高；紫光、红光处理的茎部烟碱含量低于对照白光。绿光、黄光、蓝光有助于烟株根部游离氨基酸的积累,紫光、红光不利于根部游离氨基酸的积累；蓝光、黄光、绿光、红光处理有利于根部天冬氨酸的积累；紫光处理不利于根部精氨酸的积累,蓝光、黄光处理有利于根部精氨酸的积累。紫光、蓝光、绿光、黄光处理,有利于根部烟酸的积累,红光处理影响不显著；红光处理不利于烟株根部腐胺的积累,但有利于根部亚精胺的积累；蓝光处理,前期有利于根部精胺的积累,后期不利于根部精胺的积累；绿光处理,不利于根部精胺的积累。蓝光、黄光处理不利于喹啉酸磷酸核糖转移酶(QPT)基因的表达；蓝光、红光处理不利于N-甲基腐胺氧化酶(MPO)基因的表达；黄光处理促进(MPO)基因的表达；绿光处理促进(PMT)基因的表达；紫光、红光处理不利于腐胺-N-甲基转移酶(PMT)基因的表达；绿光处理有利于精氨酸脱羧酶(ADC)基因的表达,紫光处理不利于ADC基因的表达。
【作者】周宏；
【导师】蔡庆生；
【作者基本信息】南京农业大学，植物学，2013，硕士
【关键词】烤烟；光强；光质；生长发育；烟碱合成；

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