抗早花烟草成花生理信号物质运转及其抵御低温的生理机理研究

烟草早花是烟草生产上的一个普遍问题，对烟草产量及品质都会产生不利影响。目前对烟草早花的研究主要集中在导致早花的原因及早花后如何进行补救等方面，但对烟草在不良环境条件下为什么会发生早花的生理机理研究较少。从已有的研究和报道来看，普遍认为低温是导致烟草早花最重要的环境因素。本课题就是以前期工作中发现的自然变异抗早花烤烟品种与早花品种为研究材料，通过低温诱导下不同烤烟品种根、茎尖、叶片各器官中与开花有关的生理信号物质的运转和变化情况的比较分析，以探究抗早花烤烟品种抵御低温、不发生早花的内在生理机理，以期为烟草抗早花新品种的培育提供理论依据，这对于从根本上解决烟草早花问题、提高烟叶产量和品质具有重要意义。

早花是烟草生产上的一个普遍现象，不利于烟草产量和品质的形成。普遍认为，移栽后的低温阴雨天气是导致烟草早花的主要原因，但在低温条件下烟草为何会早花？目前对烟草低温下容易早花的生理及分子机理还缺乏深入的认识和研究。因此，本项目即是通过设置播种期形成自然低温条件，研究不同播种期不同温度条件下同烤烟品种（系）花芽分化前后生理代谢的特征，并在前期试验基础上筛选出早花表现最明显的第一播种期的试验材料，研究花芽分化前后茎尖激素含量的变化，旨在探明低温条件下诱导烤烟进入花芽分化的生理信号物质，并通过基因芯片和蛋白质组学技术试图从基因和蛋白表达水平揭示烤烟早花的分子机理。研究结果表明:. 碳水化合物如可溶性糖、淀粉及其相关酶活性，含氮化合物如可溶性蛋白、游离氨基酸，以及抗坏血酸等物质均与烤烟花芽分化有关，烤烟在进入花芽分化前均表现出对上述物质的积累，因此上述物质在低温条件下诱导烤烟进入花芽分化可能起到了一定的促进作用。从不同烤烟品种（系）花芽分化前后激素含量的变化来看，ABA、GA3、Z、ZR在烤烟进入花芽分化前都表现出积累过程，GA3/IAA、ABA/IAA、(Z+ZR)/IAA各比值在分化前也都上升，推测可能与烤烟进入花芽分化有关。基因芯片的检测结果表明，在烤烟花芽分化过程中起主要作用的基因有AGL20、CCR2、ELF4、ERD7、CBF1、COR413-PM1、EMF2、VIP4、COL1、AGL17、COL9、FPA、SWN等，其中CBF1、COL9的表达可能与华烟06和K326LF的抗早花特性相关。不同烤烟品种（系）花芽分化前后茎尖差异蛋白的研究结果显示，K326在分化前后两个时期的差异蛋白数量较多，与HY06两个时期之间的对比也有较多差异蛋白，但HY06两个时期间的差异蛋白数量较少，只有24个，进一步的鉴定和分析结果还在进行中。