四川4個主產(chǎn)區(qū)煙草淀粉和蔗糖分解酶類及其基因表達的差異分析.pdf

1、煙草是我國重要的經(jīng)濟作物之一，不僅種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位，更是國家和地方財稅的重要經(jīng)濟來源，受到有關(guān)部門的高度重視。
　　烤煙的質(zhì)量風(fēng)格特色，實際上是由煙草在生長發(fā)育過程中所形成的代謝物質(zhì)所決定，四川省作為國家局指定的煙葉生產(chǎn)戰(zhàn)略基地，在煙葉生產(chǎn)上具有重要地位，并形成了某些自身的特色風(fēng)格。四川省煙草主栽區(qū)有三個，分別是攀西地區(qū)（攀枝花、西昌）、川北地區(qū)（廣元）、川南地區(qū)（瀘州、宜賓），三個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境各不相同，形成了不同的

2、煙葉風(fēng)格。攀西地區(qū)煙葉為清香型，香氣質(zhì)好，香氣量較足加工性較好。川北地區(qū)煙葉外觀質(zhì)量和物理特性較好，化學(xué)成分的分布較為協(xié)調(diào)，但該地區(qū)煙葉還原性糖含量較高，煙葉香氣特性為中間型。川南地區(qū)煙葉外觀質(zhì)量和物理特性不如攀西地區(qū)，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性好，但該地區(qū)的部分煙葉產(chǎn)區(qū)煙堿含量偏高，勁頭偏大。
　　碳代謝是作物生長發(fā)育過程中最為重要的代謝之一，也是烤煙中最基本的生理生化過程。蔗糖和淀粉作為碳代謝的主要產(chǎn)物，一方面，碳代謝過程中形成的主要產(chǎn)物

3、淀粉、蔗糖等碳水化合物是烤煙多種香氣物質(zhì)形成的前體物質(zhì);另一方面，蔗糖以及淀粉為烤煙生長發(fā)育提供能量，是各種生理代謝進行的基礎(chǔ)，因此蔗糖和淀粉含量與烤煙品質(zhì)有著密切聯(lián)系，而這與其相關(guān)代謝酶活性的強弱密不可分。本研究正是著手于此點，以四川主要栽培種紅花大金元和云煙87為材料，在攀枝花、涼山、瀘州、廣元駐點采樣，研究煙株旺長期、現(xiàn)蕾期和成熟期碳代謝重要產(chǎn)物蔗糖和淀粉相關(guān)分解酶活性及基因表達情況，初步解析影響四川煙葉風(fēng)格特色重要物質(zhì)蔗糖和淀粉

4、分解規(guī)律，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):
　　1.攀西地區(qū)酸性轉(zhuǎn)化酶活性呈現(xiàn)出先增后降的趨勢，在現(xiàn)蕾期時酶活性最高，在旺長期和成熟期酶活性較低，而廣元劍閣以及瀘州古藺酸性轉(zhuǎn)化酶在旺長期時酶活性最高，隨后酶活性有所下降。中性轉(zhuǎn)化酶，除冕寧外，各地酶活性隨著烤煙生育期不斷上升。各地蔗糖合成酶變化趨勢一致，均出現(xiàn)逐漸升高的趨勢，以劍閣、古藺酶活性較高。淀粉酶方面，各地均出現(xiàn)先降后升的規(guī)律，酶活性在成熟期時最高。各地淀粉去分支酶活性變化與淀粉酶活性變化相似

5、，在旺長以及現(xiàn)蕾期酶活性較低，進入成熟期后酶活性升高。
　　2.各煙區(qū)相比較，川南煙區(qū)以及川北煙區(qū)酸性轉(zhuǎn)化酶旺長期時酶活性達到峰值，而攀西地區(qū)酸性轉(zhuǎn)化酶在現(xiàn)(蕾)期時活性最高且在各個時期酶活性與川南、川北差異顯著。各煙區(qū)中性轉(zhuǎn)化酶活性較低，各地差異較小。三煙區(qū)蔗糖合成酶活性均出現(xiàn)逐漸升高的趨勢，且三煙區(qū)酶活性有所差異。攀西煙區(qū)淀粉酶活性在不同時期均最高且與川北、川南兩煙區(qū)差異顯著，而其淀粉去分支酶活性在三煙區(qū)中最低。其中淀粉去分支

6、酶以及中性轉(zhuǎn)化酶活性較弱，各煙區(qū)差異相對較小，酸性轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶和淀粉酶攀西煙區(qū)與川南、川北煙區(qū)差異較大，可能是各煙區(qū)煙葉香型不同的因素。
　　3.推測蔗糖及淀粉分解酶相關(guān)基因時空表達特性分析:(1)旺長期表達活躍型:α-amylase，β-amylase，DBE(2)現(xiàn)蕾期表達活躍型:V-inv(3)成熟期表達活躍型:C-in，Sus，N-in，α-amylase，β-amylase，DBE。其中，β-amylase、V-i