盆栽试验中施用外源生长调节剂对烤烟TSNAs生物合成的影响

摘要

为明确外源生长调节剂Z5[由生长素(IAA)、水杨酸(SA)和萘乙酸(NAA)配置而成]影响烟草特有亚硝胺(Tobacco-specific N-nitrosamines,TSNAs)生物合成的生理机制,在湖北省恩施土家族苗族自治州建始县试验基地设置叶面喷施Z5盆栽试验,以清水为对照,分析了烟株硝酸盐与亚硝酸盐含量(质量分数)、硝酸还原酶(NR)与烟碱合成关键酶活性的动态变化以及相关基因的表达量,并测定了烤后烟叶TSNAs和常规化学成分含量(质量分数).结果表明,烤烟打顶后喷施Z5的烟叶TSNAs含量显著降低,上部叶和中部叶中TSNAs含量降低幅度分别为20.1％和12.4％,而烟叶化学成分含量在适宜范围内.外源生长调节物质降低TSNAs含量的作用机制,一是下调了控制NR活性的基因NR的表达,烟株打顶后第1天NR基因的相对表达量下调55.0％,NR活性受抑制,导致硝酸盐向亚硝酸盐的转化减少,叶片中亚硝酸盐的积累量降低;二是下调了控制烟碱合成关键酶基因的相对表达量,烟株打顶后第1天ADC、QPRT、ODC及PMT基因相对表达量分别下调82.1％、69.8％、91.8％和76.0％,使烟碱合成关键酶活性降低,从而减少了烟碱的合成,上部叶和中部叶烟碱含量下降幅度分别为23.5％和22.9％.