不同氮素水平下烟草品种‘NC89’叶片代谢组变化

作者：党伟; 姚怡帆; 黄海霞; 李芳芳; 罗勤站; 姚建; 杨铁钊; 孙聚涛^*

来源：植物生理学报, 2022, 58(04): 687-698.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2021.0379

• 烟草
• 代谢组学
• 碳氮代谢
• 次生代谢物

本实验主要从代谢组出发,构建浓香型烟草(Nicotiana tabacum)品种‘NC89’叶片在不同氮素水平下的差异代谢物数据矩阵,通过聚类分析和代谢通路富集分析来确定‘NC89’的代谢组特色和适宜肥力,为进一步提高其烟叶质量提供理论依据。结果表明,随着施氮量增加,‘NC89’叶片中含量降低的代谢物数量整体呈增加趋势;而且在高氮(≥45 kg·hm~(-2))和低氮(≤37.5 kg·hm~(-2))条件下,‘NC89’叶片的代谢模式是不同的,其中苯丙氨酸代谢以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢是受施氮量影响最大的两条代谢通路。分析两个代谢通路中差异代谢物,发现随着施氮量增加,烟叶中与香气物质和次生代谢物有关的苯丙氨酸含量先升高后持续降低,与逆境胁迫相关的γ-氨基丁酸含量先升高后降低再升高,烟叶的碳氮代谢逐渐失衡。考虑烟叶碳氮代谢平衡、烟叶外观与香气质量、经济与环境效益等方面,认为烟草品种‘NC89’在许昌市襄城县烟区的适宜施氮量为37.5 kg·hm~(-2)。

• 单位
  河南农业大学; 广西壮族自治区烟草公司百色市公司; 河南省烟草公司许昌市公司; 中国烟草总公司河南省公司