【目的】明確光強(qiáng)對(duì)雪茄煙葉片生長(zhǎng)及生理生化特性的影響

【方法】以雪茄品種“H382”和“古引4號(hào)”為試驗(yàn)材料，進(jìn)行不同光照強(qiáng)度處理，分析兩個(gè)雪茄品種對(duì)不同光強(qiáng)的響應(yīng)差異，其次明確了對(duì)光強(qiáng)響應(yīng)變化較大的品種的形態(tài)特征、光合特性、葉片組織結(jié)構(gòu)等相關(guān)生理指標(biāo)對(duì)低光強(qiáng)響應(yīng)，從轉(zhuǎn)錄和翻譯水平揭示了光強(qiáng)調(diào)控雪茄葉片生長(zhǎng)的生理機(jī)制。

【結(jié)果和結(jié)論】

一、以雪茄品種“H382”和“古引4號(hào)”為材料，設(shè)置200μmol·m-2·s-1和100μmol·m-2·s-1的光強(qiáng)處理。研究結(jié)果顯示：H382和古引4號(hào)對(duì)不同光照強(qiáng)度的響應(yīng)不同。差異體現(xiàn)在（1）形態(tài)特征方面：H382株高和節(jié)間距的值隨光強(qiáng)降低顯著增大，古引4號(hào)則降低株高和節(jié)間距。兩個(gè)品種的葉片葉長(zhǎng)、葉寬及葉面積增大，但增加的幅度不同，H382葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別增大19.8%、18%、42%，而古引4號(hào)分別增大8.6%、9%、16%。（2）生物量方面：兩個(gè)品種的植株各部分生物量均隨光強(qiáng)降低而降低，且低光強(qiáng)下H382的單株葉片干重大于古引4號(hào)單株葉片干重。相同光強(qiáng)下古引4號(hào)的植株總干重顯著小于H382。（3）光合作用方面：每種光強(qiáng)下古引4號(hào)的葉綠素含量均低于H382，且H382的葉片Pn、LSP、LCP和Rd隨光強(qiáng)降低而降低，古引4號(hào)則隨光強(qiáng)降低而升高。（4）葉片組織結(jié)構(gòu)方面：低光下H382葉片厚度降低15.77%，古引4號(hào)降低19.75%。

二、以雪茄品種“H382”為材料，設(shè)置T200(光照強(qiáng)度為200±15μmol·m-2·s-1)、T100(光照強(qiáng)度為100±15μmol·m-2·s-1)和T50(光照強(qiáng)度為50±15μmol·m-2·s-1)3個(gè)光強(qiáng)梯度。研究表明：隨光強(qiáng)降低，葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積及比葉面積顯著增加，單葉干重和比葉重顯著降低，植株干物質(zhì)積累量顯著降低。隨光強(qiáng)降低，葉片表觀量子效率（AQY）、最大凈光合速率（Pn）、光飽和點(diǎn)（LSP）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）和暗呼吸速率（Rd）降低。低光照強(qiáng)度（T50）的葉片葉綠素含量低于中、高光照強(qiáng)度處理。中、低光強(qiáng)的葉片上、下表皮厚度低于高光強(qiáng)處理，隨光強(qiáng)減弱，葉片上、下表皮，柵欄組織變薄，海綿組織厚度表現(xiàn)為T200>T50>T100，T50處理葉片的海綿組織細(xì)胞間隙大，組織疏松。光強(qiáng)減弱，葉片生長(zhǎng)素（IAA）和脫落酸（ABA）含量顯著降低，但赤霉素（GA3）含量卻增加，而玉米素（Zeatin）含量呈先增加后降低趨勢(shì)。可見，低光強(qiáng)一方面提高GA3含量，降低ABA含量，促進(jìn)葉片發(fā)育；另一方面降低IAA含量和葉綠素含量，最終葉片變薄，干物質(zhì)積累量減少。

三、以3種不同光強(qiáng)處理的雪茄煙葉片為材料進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示：低光強(qiáng)下，雪茄煙H382通過提高與光合作用-天線蛋白復(fù)合體、光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）和光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）核心蛋白復(fù)合體等相關(guān)DEGs/DEPs的表達(dá)，保證光吸收和電子傳遞，維持光系統(tǒng)間的平衡，保護(hù)光系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)低光環(huán)境；通過下調(diào)參與能量代謝（糖酵解和蔗糖與淀粉代謝）途徑關(guān)鍵DEGs/DEPs的表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)與防御/應(yīng)激系統(tǒng)相關(guān)的DEGs/DEPs上調(diào)表達(dá)，表明在受到弱光脅迫后雪茄煙體內(nèi)的生理生化過程積極進(jìn)行了適應(yīng)性調(diào)節(jié)，降低了能量代謝，提高了雪茄煙對(duì)活性氧的清除能力，增強(qiáng)了雪茄煙的適應(yīng)能力，以在低光條件下生存和維持生長(zhǎng)。

【基金】中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程煙草栽培與調(diào)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)經(jīng)費(fèi)（ASTIP-TRIC03）；中國(guó)煙草總公司海南省公司重點(diǎn)項(xiàng)目“優(yōu)質(zhì)雪茄外包皮煙葉關(guān)鍵栽培技術(shù)研究”（201746000024055）

【文獻(xiàn)】吳曉穎. 光強(qiáng)對(duì)雪茄煙葉片生長(zhǎng)及生理生化特性的影響[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2021.