煙草黃葉突變體的光合特性及小分子代謝物分析.pdf

1、烤煙是茄科葉用經(jīng)濟(jì)作物，葉色既是成熟采烤的指標(biāo)，也是煙葉外觀質(zhì)量的重要組成部分和烤后煙葉分級(jí)的依據(jù)之一。選育葉綠素含量較低的品種，有利于煙葉在調(diào)制期間的顏色轉(zhuǎn)變，同時(shí)可在保證煙葉成熟度的前提下，有效增加單次采收的葉片數(shù)，減少采收次數(shù)、大大降低勞動(dòng)力的投入。試驗(yàn)采用的烤煙黃葉突變體是烤煙品種G28×NC2326組合F2花培單株中發(fā)現(xiàn)的黃葉植株經(jīng)染色體加倍后獲得黃葉突變材料，該突變體從出苗到成熟均為黃綠色，而植株生長(zhǎng)正常，既可作為研究植物光

2、合作用機(jī)理、葉綠素生物合成途徑以及分析特定基因功能的特殊材料，又具有較強(qiáng)的育種和生產(chǎn)應(yīng)用潛力。
　　本文以黃葉突變體、正常綠色品種K326以及通過(guò)二者回交轉(zhuǎn)育得到的黃葉K326為材料，研究了它們的葉綠素?zé)晒馓匦?、光合特性、光合色素含量、中性致香物質(zhì)特征和小分子代謝物特征，以期揭示黃葉突變對(duì)其光合作用效率、光合色素含量、中性香氣成分和代謝組特征的影響，為闡明黃葉突變植株光合作用的生理機(jī)制，了解該突變對(duì)煙葉主要代謝途徑及代謝產(chǎn)物的影響

3、，揭示突變基因的功能及其與其他基因之間的相互作用提供一定的參考，為黃葉基因的育種應(yīng)用和品種的定向培育奠定一定的理論基礎(chǔ)。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1.煙草黃葉突變體和黃葉K326葉片中葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和色素總量均較正常綠色品種低，僅為K326的37％~50%，葉綠素含量下降是葉色變化的主要原因；2種黃葉材料的光飽和點(diǎn)、胞間C O2濃度均顯著高于正常品種，可以更充分地利用夏季強(qiáng)光照，補(bǔ)償較低葉綠素含量下降所帶

4、來(lái)的不利影響。
　　2.葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定表明，3種供試材料 F v/F m無(wú)顯著差異，說(shuō)明黃葉突變體和黃葉K326的潛在光合效率和正常品種處于同一水平，推測(cè)葉綠素含量降低對(duì)黃葉突變體的光化學(xué)效率無(wú)影響；3種煙草材料的Yie ld值和ETR值無(wú)差異，說(shuō)明黃葉突變體的光化學(xué)反應(yīng)量子效率、電子傳遞效率與正常品種相當(dāng)；黃葉突變體光化學(xué)猝滅系數(shù)qP與K326無(wú)差異，表明黃葉突變體的PSⅡ反應(yīng)中心光化學(xué)轉(zhuǎn)換效率與正常品種相當(dāng)；黃葉突變體的非

5、光化學(xué)猝滅系數(shù)qN顯著高于K326和黃葉 K326，說(shuō)明黃葉突變體 PSⅡ熱耗散的效率較高。這些結(jié)果顯示，烤煙黃葉突變未造成光合效率下降，在光照充足條件下可維持正常的光合生產(chǎn)力。
　　3. K326中各類香氣物質(zhì)含量及香氣物質(zhì)總量均顯著高于黃葉突變體和黃葉K326，而2種黃葉材料中除了新植二烯含量差異較顯著以外，其余幾種香味成分和香氣物質(zhì)總量無(wú)顯著差異。煙草黃葉突變體中葉綠素、類胡蘿卜素含量的下降可能導(dǎo)致其香氣成分中新植二烯、類胡