烟草多酚类物质杂种优势表现及其生物合成相关基因的差异表达分析.docx

烟草多酚类物质杂种优势表现及其生物合成相关基因的差异表达分析烟草是我国重要的经济作物如今,卷烟制品的香吃味和安全性被提到首位烟草杂种优势利用在生产应用中创造了巨大的经济效益,但对杂种优势基础理论认识仍然十分有限,特别是烟草品质性状杂种优势的研究鲜有报道这就迫切需要对品质性状杂种优势表现和形成该品质的合成途径进行研究多酚类化合物作为烤烟次生代谢物中的一类,主要来源于苯丙烷代谢途径烟草品质、色泽和烟气生理强度等方面受到多酚类化合物含量的影响多酚类物质含量越高,烟草制品等级也就越高多酚化合物对烟株的生长发育、抗病虫害、抗逆性也有很大影响,从而可提高烟叶的产量因此,本研究通过对优势组合的农艺性状、多酚类物质含量及其杂种优势表现和苯丙烷代谢途径结构基因的差异表达分析,为烟草品质性状的改良和杂种优势的利用提供理论基础研究结果如下:1、农艺性状杂种优势研究结果表明,杂种优势因性状和杂交组合的不同表现出较大的差异株高具有较强的中亲优势和超亲优势,其次是叶宽,叶长,叶片数4个产量性状均表现出一定的正向中亲优势和超亲优势其中Va116XTN90,GDH88VA116,Florda301XGDH9今株高、叶长、叶宽表现为强优势组合，Va116XTN90株高的杂种优势最大；Va116XTN90、GDH94Florda301在叶数方面表现为强优势组合。

2、通过对多酚物质提取试剂,超声时间的优化,建立了同时测定烟草多酚类物质绿原酸、咖啡酸、芦丁、莨菪亭、槲皮素及山奈酚的高效液相色谱检测方法:以70%的甲醇,超声波提取30min流动相为水（2%冰乙酸）-纯甲醇;流动相梯度为:0minA:B=80:20,25minA:B=50:50,35minA:B=0:100,45minA:B=0:100;流速:1ml/min;柱温:30℃;进样体积:10nl;检测波长100nm~600nm该方法检测的标准曲线相关系数为0.99996~0.99999,回收率在95.53%~100.62%£围，变异系数低于2%,RS废0.13%~1.73%之间,说明该方法准确可信、重现性好;可以用于检测烟草叶片的多酚类物质含量3、参试材料的多酚物质分析表明,烟草中绿原酸和芦丁含量较高,为多酚类物质的主要成分杂种F1相对其亲本材料在某种多酚含量中都有一定优势,如GDH88VA116ft绿原酸含量上远远高于其两个亲本材料；VA116XTN90在产丁含量上也超越其双亲，而绿原酸含量则低于其亲本VA116;Florda301xGDH9生产丁含量上也超越了双亲，在绿原酸含量上则低于其亲本GDH944、 多酚物质含量及农艺性状的相关性分析发现,旺长期烟株的株高与绿原酸和芦丁的含量成极显著性正相关;叶长和叶宽彼此间成显著性正相关。

成熟期,多酚类物质的积累与株高相关性不再显著,而叶长与总多酚、绿原酸、芦丁及莨菪亭含量都表现出极强的显著性正相关;叶宽与绿原酸和总多酚含量之间也表现为极显著正相关,与莨菪亭和芦丁之间表现为显著正相关;绿原酸、芦丁和总多酚含量表现为极显著正相关,莨菪亭在成熟期积累速度仅次于绿原酸和芦丁5、 多酚物质含量与基因差异表达相关性分析表明,NtCHSA、NtSAP、NtCCoAOMT和NtCP1基因的表达量与莨菪亭、绿原酸、芦丁和总多酚的含量都没有显著相关性,表明这些物质的积累不是这些基因或某个基因表达就可影响的,而是受其他基因或多个基因、甚至多个代谢途径的调控6、多酚物质含量杂种优势表现与基因差异表达相关性分析表明：在旺长期基因NtSAP和NtCPI表达优势率与卢丁含量的优势率存在显著正相关；基因NtALDH2c41达优势率与产丁含量优势率存在极显著的正相关,其他基因表达优势率与多酚类含量优势率没有显著相关性在成熟期基因NtCCoAOMT达优势率与绿原酸含量优势率存在显著正相关基因NtFLS1与咖啡酸含量优势率存在显著正相关,与槲皮素含量优势率存在极显著正相关。