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作物杂志,2022, 第3期: 205–210 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.03.030

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同促根措施对皖南烤烟成熟期钾素代谢的影响

张小全1(), 贾振宇1, 李举旭1, 李洪臣2, 王豹祥3, 汪健3, 石刚3, 王川4, 武云杰1()   

  1. 1河南农业大学烟草学院,450002,河南郑州
    2河南省烟草公司三门峡市公司,472000,河南三门峡
    3湖北中烟工业有限责任公司,430040,湖北武汉
    4安徽皖南烟叶有限责任公司,242000,安徽宣城
  • 收稿日期:2021-09-02 修回日期:2021-09-13 出版日期:2022-06-15 发布日期:2022-06-20
  • 通讯作者: 武云杰
  • 作者简介:张小全,研究方向为烟草品种改良和推广,E-mail： zxq013415@163.com
  • 基金资助:
    河南省重点研发与推广专项项目(202102110023);河南省烟草公司三门峡市公司项目(202041120020053);湖北中烟工业有限责任公司项目(2018420000340359)

Effects of Different Root-Promoting Practices on Potassium Metabolism at Mature Stage of Flue-Cured Tobacco in Southern Anhui

Zhang Xiaoquan1(), Jia Zhenyu1, Li Juxu1, Li Hongchen2, Wang Baoxiang3, Wang Jian3, Shi Gang3, Wang Chuan4, Wu Yunjie1()   

  1. 1College of Tobacco Sciences, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China
    2Sanmenxia Company of Henan Tobacco Corporation, Sanmenxia 472000, Henan, China
    3China Tobacco Hubei Industrial Co., Ltd., Wuhan 430040, Hubei, China
    4Anhui Wannan Tobacco Co., Ltd., Xuancheng 242000, Anhui, China
  • Received:2021-09-02 Revised:2021-09-13 Online:2022-06-15 Published:2022-06-20
  • Contact: Wu Yunjie

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PDF (PC)

290

摘要：

以大田正常施肥为对照（CK）,设置增施黄腐酸钾（TPFA）、γ-聚谷氨酸（TPGA）和豆浆灌根（TSRI）3个处理,研究不同促根措施对烤烟成熟期根系生理、烤后烟叶钾含量、烟株不同部位钾积累量、钾离子通道基因（NKT1、NtKC1、NtORK1、NtTPK1）和转运体基因（NtHAK1、NtKT12）表达量的影响。结果表明,处理的根鲜重、干重和体积均显著高于CK处理,TPFA和TSRI处理的根系活力显著高于TPGA处理;TSRI和TPGA处理可明显提高烤后烟叶的钾含量;不同促根措施可显著促进根、茎和中部叶的钾积累量;TSRI处理的根中NtORK1的相对表达量显著低于CK处理,TPGA和TPFA处理的上部叶和中部叶NtORK1的相对表达量极显著低于CK处理;TSRI处理根中NtTPK1的相对表达量极显著高于其他处理;3个处理根中NtHAK1的表达量极显著高于CK处理。综合来看,TPGA和TSRI处理不但能促进根系发育、提高钾积累量,而且成熟期烟株对钾的吸收和转运能力强,增加烤后烟叶的钾含量。

关键词: 烤烟, 促根措施, 成熟期, 钾积累, 基因表达

Abstract:

The effects of different root-promoting practices on root physiology, potassium content in dried leaves at maturity stage, potassium accumulation in different plant parts, expression of potassium channel genes (NKT1, NtKC1, NtORK1, NtTPK1) and transporter genes (NtHAK1, NtKT12) were studied between treatments and application of fulvic acid-potassium (TPFA), γ-polyglutamic acid (TPGA) and soybean milk irrigation (TSRI), and using normal insemination (CK) as control. Results showed that root fresh weight, root dry weight and root volume of all treatments were significantly higher than that of CK, root activities were significantly higher in TPFA and TSRI treatments than that of TPGA treatment. TSRI and TPGA treatments could significantly increase the potassium content of flue-cured tobacco leaves. Various root-promoting practices could significantly promote potassium accumulation, particularly in the root, stem, and middle leaf of flue-cured tobacco. The relative expression of NtORK1 in the roots of the TSRI treatment was significantly lower than CK treatment. The relative expression of NtORK1 in the upper and middle leaves of TPGA and TPFA treatments were significantly lower than that of CK treatment. The relative expression of NtTPK1 in roots of TSRI treatment was significantly higher than other treatments. The relative expression of NtHAK1 in roots of three treatments were significantly increased compared with CK treatment. In conclusion, TPGA and TSRI treatments could promote root development and potassium accumulation of tobacco plants, and improve absorption and transport capacity of tobacco plants at mature stage, and finally improve potassium content of flue-cured tobacco leaves.

Key words: Flue-cured tobacco, Root-promoting practices, Mature stage, Potassium accumulation, Gene expression

表1

不同处理烤烟成熟期根系生理特性

处理
Treatment		 根鲜重
Root fresh weight (g)		 根干重
Root dry weight (g)		 根体积
Root volume (cm3)		 根系活力
Root activity [μg/(g FW·h)]
CK 206.41±2.36Cd 61.48±0.86Bc 186.00±7.07Cc 225.17±4.56BCb
TPFA 244.85±2.37BCc 110.48±5.53Aab 361.50±2.12Aa 320.97±8.67Aa
TPGA 368.15±20.92Aa 103.97±3.15Ab 384.00±12.73Aa 169.68±3.65Cc
TSRI 282.19±18.55Bb 121.23±2.87Aa 264.00±19.80Bb 285.16±27.37ABa

表2

不同处理烤烟成熟期不同部位钾含量

处理Treatment 上部叶Upper leaves 中部叶Middle leaves 下部叶Lower leaves 茎Stem 根Root
CK 1.47±0.09Aa 1.45±0.09Aa 1.39±0.02Ab 1.91±0.19Bc 1.17±0.04Ab
TPFA 1.41±0.09Aa 1.47±0.05Aa 1.49±0.07Aa 1.97±0.04ABbc 1.16±0.07Ab
TPGA 1.43±0.07Aa 1.51±0.13Aa 1.43±0.09Aab 2.11±0.10Aa 1.23±0.02Aa
TSRI 1.48±0.09Aa 1.53±0.03Aa 1.38±0.04Ab 2.06±0.08ABab 1.15±0.05Ab

表3

Dry matter accumulation in different parts of flue-cured tobacco with different treatments at mature stage g/株g/plant

处理Treatment 上部叶Upper leaves 中部叶Middle leaves 下部叶Lower leaves 茎Stem 根Root 单株总量Total of plant
CK 20.12±2.58Aa 53.02±1.70Cc 22.21±0.51Bb 73.07±2.59Cd 61.48±0.86Bc 229.90±3.83Dd
TPFA 23.74±0.53Aa 67.00±2.38Bb 14.12±1.65Cd 104.23±1.55Bc 110.48±5.53Aab 319.56±0.59Cc
TPGA 25.94±5.28Aa 85.58±2.85Aa 34.54±0.03Aa 120.62±0.07Aa 103.97±3.15Ab 370.64±0.62Aa
TSRI 24.80±0.11Aa 65.84±3.15Bb 17.72±0.30Cc 110.51±0.99Bb 121.23±2.87Aa 340.09±0.31Bb

表4

Potassium accumulation in different parts of tobacco with different treatments at mature stage g/株g/plant

处理Treatment 上部叶Upper leaves 中部叶Middle leaves 下部叶Lower leaves 茎Stem 根Root 单株总量Total of plant
CK 0.29±0.04Aa 0.77±0.02Cc 0.31±0.01Bb 1.39±0.05Dd 0.72±0.01Bb 3.48±0.07Dd
TPFA 0.33±0.01Aa 0.99±0.04Bb 0.21±0.02Cd 2.05±0.03Cc 1.28±0.06Aa 4.86±0.03Cc
TPGA 0.37±0.08Aa 1.29±0.04Aa 0.49±0.00Aa 2.54±0.00Aa 1.28±0.04Aa 5.98±0.00Aa
TSRI 0.37±0.00Aa 1.01±0.05Bb 0.24±0.00BCc 2.27±0.02Bb 1.40±0.03Aa 5.28±0.00Bb

表5

不同处理烤后烟叶钾含量

处理
Treatment		 上部叶
Upper leaves		 中部叶
Middle leaves		 下部叶
Lower leaves
CK 1.16±0.06Bb 1.07±0.03Cc 1.47±0.04Cc
TPFA 1.17±0.08Bb 1.18±0.01Bb 1.47±0.07Cc
TPGA 1.18±0.03Bb 1.17±0.02Bb 1.52±0.05Bb
TSRI 1.31±0.04Aa 1.32±0.04Aa 1.60±0.11Aa

图1

不同处理烤烟成熟期不同部位钾离子通道基因的相对表达量 大写和小写字母分别表示在P < 0.01和P < 0.05水平差异显著,下同

图2

不同处理烤烟成熟期不同部位钾离子转运体基因的相对表达量

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