煙草多酚類物質(zhì)雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)及其生物合成相關(guān)基因的差異表達(dá)分析

1、煙草多酚類物質(zhì)雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)及其生物合成相關(guān)基因的差異表達(dá)分析煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物。如今,卷煙制品的香吃味和安全性被提到首位。煙草雜種優(yōu)勢(shì)利用在生產(chǎn)應(yīng)用中創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,但對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)仍然十分有限,特別是煙草品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢(shì)的研究鮮有報(bào)道。這就迫切需要對(duì)品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)和形成該品質(zhì)的合成途徑進(jìn)行研究。多酚類化合物作為烤煙次生代謝物中的一類,主要來源于苯丙烷代謝途徑。煙草品質(zhì)、色澤和煙氣生理強(qiáng)度等方面受到多酚類化合物含量的影響。多酚類物質(zhì)含量越高,煙草制品等級(jí)也就越高。多酚化合物對(duì)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育、抗病蟲害、抗逆性也有很大影響,從而可提高煙葉的產(chǎn)量。因此,本研究通過對(duì)優(yōu)勢(shì)組合

2、的農(nóng)藝性狀、多酚類物質(zhì)含量及其雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)和苯丙烷代謝途徑結(jié)構(gòu)基因的差異表達(dá)分析,為煙草品質(zhì)性狀的改良和雜種優(yōu)勢(shì)的利用提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:1、農(nóng)藝性狀雜種優(yōu)勢(shì)研究結(jié)果表明,雜種優(yōu)勢(shì)因性狀和雜交組合的不同表現(xiàn)出較大的差異。株高具有較強(qiáng)的中親優(yōu)勢(shì)和超親優(yōu)勢(shì),其次是葉寬,葉長(zhǎng),葉片數(shù)。4個(gè)產(chǎn)量性狀均表現(xiàn)出一定的正向中親優(yōu)勢(shì)和超親優(yōu)勢(shì)。其中Va116XTN90,GDH88VA116,Florda301XGDH9今株高、葉長(zhǎng)、葉寬表現(xiàn)為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合，Va116XTN90株高的雜種優(yōu)勢(shì)最大；Va116XTN90、GDH94Florda301在葉數(shù)方面表現(xiàn)為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合。2、通過對(duì)多酚物質(zhì)提取試劑,超聲

3、時(shí)間的優(yōu)化,建立了同時(shí)測(cè)定煙草多酚類物質(zhì)綠原酸、咖啡酸、蘆丁、莨菪亭、槲皮素及山奈酚的高效液相色譜檢測(cè)方法:以70%的甲醇,超聲波提取30min。流動(dòng)相為水（2%冰乙酸）-純甲醇;流動(dòng)相梯度為:0minA:B=80:20,25minA:B=50:50,35minA:B=0:100,45minA:B=0:100;流速:1ml/min;柱溫:30;進(jìn)樣體積:10nl;檢測(cè)波長(zhǎng)100nm600nm該方法檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.999960.99999,回收率在95.53%100.62%£圍，變異系數(shù)低于2%,RS廢0.13%1.73%之間,說明該方法準(zhǔn)確可信、重現(xiàn)性好;可以用于檢測(cè)煙草

4、葉片的多酚類物質(zhì)含量。3、參試材料的多酚物質(zhì)分析表明,煙草中綠原酸和蘆丁含量較高,為多酚類物質(zhì)的主要成分。雜種F1相對(duì)其親本材料在某種多酚含量中都有一定優(yōu)勢(shì),如GDH88VA116ft綠原酸含量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其兩個(gè)親本材料；VA116XTN90在產(chǎn)丁含量上也超越其雙親，而綠原酸含量則低于其親本VA116;Florda301xGDH9生產(chǎn)丁含量上也超越了雙親，在綠原酸含量上則低于其親本GDH944、 多酚物質(zhì)含量及農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),旺長(zhǎng)期煙株的株高與綠原酸和蘆丁的含量成極顯著性正相關(guān);葉長(zhǎng)和葉寬彼此間成顯著性正相關(guān)。成熟期,多酚類物質(zhì)的積累與株高相關(guān)性不再顯著,而葉長(zhǎng)與總多酚、綠原酸、蘆丁及

5、莨菪亭含量都表現(xiàn)出極強(qiáng)的顯著性正相關(guān);葉寬與綠原酸和總多酚含量之間也表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),與莨菪亭和蘆丁之間表現(xiàn)為顯著正相關(guān);綠原酸、蘆丁和總多酚含量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),莨菪亭在成熟期積累速度僅次于綠原酸和蘆丁。5、 多酚物質(zhì)含量與基因差異表達(dá)相關(guān)性分析表明,NtCHSA、NtSAP、NtCCoAOMT和NtCP1基因的表達(dá)量與莨菪亭、綠原酸、蘆丁和總多酚的含量都沒有顯著相關(guān)性,表明這些物質(zhì)的積累不是這些基因或某個(gè)基因表達(dá)就可影響的,而是受其他基因或多個(gè)基因、甚至多個(gè)代謝途徑的調(diào)控。6、多酚物質(zhì)含量雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)與基因差異表達(dá)相關(guān)性分析表明：在旺長(zhǎng)期基因NtSAP和NtCPI表達(dá)優(yōu)勢(shì)率與盧丁含量的優(yōu)勢(shì)率存在顯著正相關(guān)；基因NtALDH2c41達(dá)優(yōu)勢(shì)率與產(chǎn)丁含量?jī)?yōu)勢(shì)率存在極顯著的正相關(guān),其他基因表達(dá)優(yōu)勢(shì)率與多酚類含量?jī)?yōu)勢(shì)率沒有顯著