作物杂志,2021, 第3期: 84–90 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

基因型、施氮量及其互作对烤烟多酚类物质的影响

张希(), 王慧芳, 代卓毅, 薛刚, 徐世晓, 杨铁钊()   

  1. 河南农业大学烟草学院,450002,河南郑州
  • 收稿日期:2020-09-10 修回日期:2020-10-22 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-06-22
  • 通讯作者: 杨铁钊
  • 作者简介:张希,研究方向为烟草遗传育种与改良,E-mail: xiaoxi59065166@126.com
  • 基金资助:
    中国烟草总公司河南省烟草公司重大专项(2018410000270035)

Effects of Genotype, Nitrogen Application Rate and Their Interactions on Polyphenols in Flue-Cured Tobacco

Zhang Xi(), Wang Huifang, Dai Zhuoyi, Xue Gang, Xu Shixiao, Yang Tiezhao()   

  1. College of Tobacco, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China
  • Received:2020-09-10 Revised:2020-10-22 Online:2021-06-15 Published:2021-06-22
  • Contact: Yang Tiezhao

摘要:

为探讨基因型、施氮量及其互作效应对烤烟多酚类物质含量的影响,采用二因素随机区组设计,以烤烟品种中烟100、云烟87和K326为材料,设置低氮(45kg/hm2)、中氮(60kg/hm2)和高氮(75kg/hm2)处理,研究其对烟叶中总酚、绿原酸、芸香苷和莨菪亭含量的影响。结果表明,基因型、施氮量及其互作效应对烤烟总酚、绿原酸、芸香苷和莨菪亭含量变异的贡献率不同,其中基因型对四者的贡献率分别为2.50%、5.13%、4.70%和15.95%,施氮量的贡献率分别为59.30%、42.55%、38.30%和67.79%,基因型与施氮量互作效应的贡献率分别为36.40%、51.20%、51.50%和15.03%。基因型与施氮量互作效应结果表明,高氮与中烟100互作条件下总酚、绿原酸和芸香苷含量较高,与K326互作时总酚和芸香苷含量较高,与云烟87互作时莨菪亭含量较高;中氮与云烟87互作时总酚、绿原酸和芸香苷含量较高,与K326互作时总酚、芸香苷和莨菪亭含量较高;低氮与云烟87互作时绿原酸含量较高。与种植品种相适应的施氮量是提高烟叶多酚类物质含量的重要措施。

关键词: 基因型, 施氮量, 互作, 烤烟, 多酚

Abstract:

To explore the effects of genotypes, nitrogen application rates, and their interactions on flue-cured tobacco polyphenols, a two-factor randomized block experiment was conducted with three flue-cured tobacco varieties, Zhongyan 100, Yunyan 87, and K326, and three nitrogen levels, low nitrogen (45kg/ha), medium nitrogen (60kg/ha) and high nitrogen (75kg/ha) was used as treatments to study their effects on the contents of total phenols, chlorogenic acid, rutin and scopoletin in tobacco leaves. The results showed that genotypes, nitrogen application rates, and their interactions contributed differently to the variation of flue-cured tobacco total phenols, chlorogenic acid, rutin, and scopoletin. The contribution rates of genotypes were 2.50%, 5.13%, 4.70% and 15.95%; The contribution rates of nitrogen application rates were 59.30%, 42.55%, 38.30%, and 67.79%; genotype and nitrogen application rate interaction were 36.40%, 51.20%, 51.50%, and 15.03%. The results of the interaction effect between genotype and nitrogen application rate showed that the contents of total phenols, chlorogenic acid, and rutin were higher under the conditions of high nitrogen and Zhongyan 100, and the contents of total phenols and rutin of K326 were higher. The contents of total phenols, chlorogenic acid, and rutin of Yunyan 87 were higher under medium nitrogen conditions, while those of total phenols, rutin, and scopoletin were higher when interacting with K326. The chlorogenic acid content of Yunyan 87 was higher under the condition of low nitrogen, . It is an important measure to increase the content of polyphenols in tobacco leaves by applying suitable nitrogen application rates for planting varieties.

Key words: Genotype, Nitrogen application rate, Interaction, Flue-cured tobacco, Polyphenols

表1

总酚含量的方差分析

变异来源
Source of variation
自由度
Degree of freedom
平方和
Sum of square
均方
Evenly split
F F0.05 F0.01 贡献率
Contribution rate (%)
基因型Genotype 2 0.871 0.435 10.845 3.634 6.226 2.50
施氮量Nitrogen application rate 2 21.084 10.542 262.626 3.634 6.226 59.30
基因型×施氮量
Genotype×nitrogen application rate
4 12.931 3.233 80.532 3.007 4.773 36.40
误差Error 16 0.642 0.040 1.80
总变异Total variation 26 35.587

表2

不同基因型与施氮量的初烤烟叶总酚含量

项目Item 平均值Average
施氮量Nitrogen application rate N1 14.14c
N2 16.26a
N3 15.58b
基因型Genotype 中烟100 15.52a
云烟87 15.38a
K326 15.09b

表3

基因型与施氮量互作效应

施氮量
Nitrogen
application rate
中烟100
Zhongyan 100
云烟87
Yunyan 87
K326 N主效应
N main
effect
N1 -0.27 0.71 -0.44 -1.19
N2 -0.66 0.60 0.05 0.93
N3 0.93 -1.31 0.38 0.25
基因型主效应
Genotype main effect
0.19 0.05 -0.24

图1

不同施氮量处理总酚含量差异 不同字母表示差异达0.05显著水平,下同

表4

绿原酸含量的方差分析

变异来源
Source of variation
自由度
Degree of freedom
平方和
Sum of square
均方
Evenly split
F F0.05 F0.01 贡献率
Contribution rate (%)
基因型Genotype 2 0.769 0.384 36.754 3.634 6.226 5.13
施氮量Nitrogen application rate 2 6.374 3.187 304.708 3.634 6.226 42.55
基因型×施氮量
Genotype×Nitrogen application rate
4 7.649 1.912 182.809 3.007 4.773 51.20
误差Error 16 0.167 0.010 1.12
总变异Total variation 26 15.009

表5

不同基因型与施氮量处理初烤烟叶绿原酸含量

项目Item 平均值Average
施氮量Nitrogen application rate N1 8.31c
N2 9.49a
N3 9.05b
基因型Genotype 中烟100 8.95b
云烟87 9.16a
K326 8.75c

表6

基因型与施氮量互作效应

施氮量
Nitrogen
application rate
中烟100
Zhongyan 100
云烟87
Yunyan 87
K326 N主效应
N main
effect
N1 0.14 -0.30 -0.47 -0.64
N2 -0.86 0.94 0.46 0.54
N3 0.73 -0.64 0.01 0.10
基因型主效应Genotype main effect 0.01 0.21 -0.20

图2

不同施氮量处理绿原酸含量差异

表7

芸香苷含量的方差分析

变异来源
Source of variation
自由度
Degree of freedom
平方和
Sum of square
均方
Evenly split
F F0.05 F0.01 贡献率
Contribution rate (%)
基因型Genotype 2 0.333 0.167 6.842 3.634 6.226 4.70
施氮量Nitrogen application rate 2 2.723 1.361 55.884 3.634 6.226 38.30
基因型×施氮量
Genotype×Nitrogen application rate
4 3.662 0.915 37.581 3.007 4.773 51.50
误差Error 16 0.390 0.024 5.50
总变异Total variation 26 7.110

表8

不同基因型与施氮量间初烤烟叶芸香苷含量

项目Item 平均值Average
施氮量Nitrogen application rate N1 5.61b
N2 6.33a
N3 6.22a
基因型Genotype 中烟100 6.19a
云烟87 5.92b
K326 6.06ab

表9

基因型与施氮量互作效应

施氮量
Nitrogen
application rate
中烟100
Zhongyan 100
云烟87
Yunyan 87
K326 N主效应
N main
effect
N1 -0.39 -0.08 0.03 -0.44
N2 0.16 0.56 -0.44 0.28
N3 0.24 -0.48 0.41 0.17
基因型主效应
Genotype main effect
0.13 -0.14 0.01

图3

不同施氮量处理芸香苷含量差异

表10

莨菪亭含量的方差分析

变异来源
Source of variation
自由度
Degree of freedom
平方和
Sum of square
均方
Evenly split
F F0.05 F0.01 贡献率
Contribution rate (%)
基因型Genotype 2 0.052 0.026 105.242 3.634 6.226 15.95
施氮量Nitrogen application rate 2 0.221 0.110 447.751 3.634 6.226 67.79
基因型×施氮量
Genotype×Nitrogen application rate
4 0.049 0.012 49.776 3.007 4.773 15.03
误差Error 16 0.004 0 1.23
总变异Total variation 26 0.326

表11

不同基因型与施氮量间初烤烟叶莨菪亭含量

项目Item 平均值Average
施氮量Nitrogen application rate N1 0.22c
N2 0.44a
N3 0.29b
基因型Genotype 中烟100 0.38a
云烟87 0.30b
K326 0.28b

表12

基因型和施氮量互作效应

施氮量
Nitrogen
application rate
中烟100
Zhongyan 100
云烟87
Yunyan 87
K326 N主效应
N main
effect
N1 -0.02 0.01 0.01 -0.10
N2 0.05 -0.08 0.03 0.12
N3 -0.03 0.07 -0.04 -0.01
基因型主效应Genotype main effect 0.06 -0.02 -0.04

图4

不同施氮量处理莨菪亭含量差异

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