【摘 要】
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为探讨环境因素对烟叶吸镉能力的遗传特性影响,并寻找影响烟草镉吸收能力的关键基因及其遗传规律,探究环境因素对不同品种烟草叶片镉含量及镉吸收相关基因表达量的影响。本试
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为探讨环境因素对烟叶吸镉能力的遗传特性影响,并寻找影响烟草镉吸收能力的关键基因及其遗传规律,探究环境因素对不同品种烟草叶片镉含量及镉吸收相关基因表达量的影响。本试验采用盆栽试验的方法,对不同品种的烟草亲本及其杂交的F1代叶片镉含量及与烟叶镉吸收相关基因的表达量进行分析。主要结果如下:1.对15个烟草品种成熟期烟叶镉含量进行的差异分析和聚类分析显示,不同烟草间镉含量存在显著性差异,镉含量较高的品种:Corker147,GDH94,Va116,巴斯玛,GDH02;镉含量居中的有G80,永胜晒烟,TN90,红花大金元,马里兰烟,青梗,K326和湄潭大蛮烟;镉含量最低的是位于聚类分析的最后一类Samsun和大叶烟。在K326、湄潭大蛮烟、Samsun、TN90、红花大金元、G80六个亲本品种中NTPSC1和NTGSH2对烟草镉含量的调控为正向作用,这两种基因的表达量可能对烟草叶片吸收镉有较好的正向作用,而NtHMA2和NtNramp1没有表现出明显的规律性,且NtNramp1的相对表达量较小。2.F1代表现出了较明显的杂种优势,在15个杂交组合中,红花大金元×湄潭大蛮烟(73.16%)和G80×TN90(103.61%)中亲优势较高,K326×湄潭大蛮烟(-78.07%)和Samsun×G80(-56.43%)中亲优势较低。烟草镉含量具有40%的中亲优势,甚至有些表现出超高亲优势,所以可以利用烟叶镉含量杂种优势降低烟草镉含量。3.红花大金元为母本的杂交品种中红花大金元×巴斯玛和红花大金元×湄潭大蛮烟的镉含量处于较高的位置,而以镉含量较低的samsun为母本的杂交组合镉含量均处于较低的位置,以G80为母本的杂交组合,其镉含量均处于中间位置。虽然与Samsun杂交的父本为镉含量高的品种,但是在杂交组合中并未体现出镉含量高的特性。另一个镉含量低的作为母本的大叶烟的杂交组合并没有一致的表现出与母本相同的性状。F1镉含量不是单纯的遗传父本或母本的性状,它与双亲的遗传均有关系。4.在烟叶镉含量与所试的4个基因进行的相关性分析中,NtPSC1和NTGSH2的表达量与烟叶内镉含量呈正相关。NtNramp1,NtPSC1和NTGSH2的相对表达量与杂交组合镉含量存在正向相关性。且NtPSC1和NTGSH2与杂交组合镉含量存在较高的正相关性。基因之间存在相互影响。5.烟草镉性状的遗传属于数量遗传,由多个基因和环境共同控制。随着环境中镉浓度的升高,烟叶镉含量呈上升的趋势,随着外界浓度的升高,红化大金元上升幅度最大,上升幅度最小的为Samsun。镉吸收相关基因在不同浓度下的相对表达量只有NtNramp1和NtHMA2表现为上调,而NtPSC1和NTGSH2中并没有一定的规律性。这可能是由于外界镉环境在镉性状遗传中对基因的表达造成了影响。
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