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烟碱是烟草植株体内特有的一种生物碱,其含量是烟叶和卷烟制品质量评价的关键指标。打顶、施肥等农艺措施和生态环境对烟叶烟碱含量有显著的影响。烟叶烟碱含量具有明显的杂种优势,研究表明参与烟碱合成代谢、转运的基因在杂交种中超显性上调表达在烟碱含量杂种优势形成中发挥了关键作用,而有关打顶、施肥等农艺措施和生态环境对烟碱杂种优势形成是否有影响尚不明确,不利于烟碱杂种优势鉴定评价效率的提高。为明确生态条件和打顶措施对杂种优势的影响,本试验在前期研究的基础上,随机选择了烟叶烟碱含量杂种优势相差较大的3个杂交组合及其亲本为供试材料,设置生态条件差异较大的不同生态环境处理、打顶与不打顶处理。通过测定不同处理的烟碱含量,分析了生态环境、打顶对烟碱含量及其杂种优势的影响;利用荧光定量PCR技术测定相关基因（PMT、AO、QS）相对表达量,从基因差异表达水平上解析了不同生态环境和打顶措施与烟叶烟碱含量、烟碱含量杂种优势的关系。主要研究结果如下:1.生态环境对烟叶烟碱含量有显著的影响。不同品种间烟叶烟碱含量存在显著差异,青梗的烟叶烟碱含量最高,为1.2336%;VA116的烟叶烟碱含量最低,为0.5181%,青梗的烟叶烟碱含量是VA116的2.38倍,说明本研究选用的材料烟碱含量差异大,有较强的代表性。同一参试材料的烟叶烟碱含量在不同试验点间差异显著,德江试验点的烟叶烟碱含量最高,威宁点次之,杨武点最低,导致德江、威宁试验点的烟叶烟碱含量高的原因可能是干旱所致;三个试验点8个参试材料烟叶烟碱含量的平均值分别为0.9149%、0.6980%、0.5325%,差异显著,说明生态环境对烟叶烟碱含量有明显的影响,烟碱含量的调控要因烟区环境而异;也说明本研究选择的试验点生态环境差异大,有较强的代表性。2.打顶对烟叶烟碱含量有明显的调控作用。打顶处理后7d,烟叶烟碱含量迅速提高,8个参试材料打顶处理的烟碱含量平均值为0.9727,不打顶处理的烟碱含量平均值为0.7050,打顶处理较不打定处理提高37.97%。打顶处理提高烟叶烟碱含量的效果因品种而异,提高幅度最大的是Val16,提高幅度为52.31%;提高幅度最小的是青梗,提高幅度为21.68%。因此,在烟叶生产上采用适期打顶来调控烟叶烟碱含量时,除根据营养状况确定打顶时间外,还要根据品种特性来合理确定打顶时间,以生产适宜烟碱含量的烟叶。3.生态环境对烟碱含量杂种优势的影响。杂种优势与生态环境间的关系,因杂种优势度量指标的不同而异,同一组合烟叶烟碱含量中亲优势在三个试验点间的差异不显著,德江、杨武、威宁试验点上3个杂交组合中亲优势平均值分别-4.7332%、-4.6823%、-4.2210%,相差也不显著;同一组合的超高亲优势、超低亲优势和超标优势在三个试验点间的差异显著。结果说明,杂交组合的中亲优势不因生态环境的改变而表现出明显变化;而杂交组合的超亲优势、超标优势因生态环境不同而异。因此,在用中亲优势大小研究杂种优势遗传理论及即形成机理中,可不考虑环境对杂种优势值的影响,在一个试验点进行鉴定即具有代表性;而在用超亲优势、超标优势大小来评价杂交组合利用潜力和利用价值时,应重视生态环境对杂种优势的影响,宜采用多点鉴定,在评价杂交组合的利用潜力和利用价值的同时,进行杂交组合适应区域的筛选。4.打顶对烟碱含量杂种优势的影响。打顶对杂种优势的影响,因杂种优势度量指标的不同而异。打顶处理7d后,同一组合烟叶烟碱含量中亲优势在打顶和不打定处理间的差异不显著,打顶和不打定处理间3个杂交组合烟叶烟碱含量的中亲优势的平均值分别-3.9978%、-4.4002%,差异也不显著。同一组合烟叶烟碱含量超高亲优势、超低亲优势和超标优势在打顶和不打定处理间差异显著。结果说明中亲优势在打顶和不打顶措施间没有明显差异,超亲优势、超标优势与打顶和不打顶措施有关。因此,在选用中亲优势来研究杂种优势遗传理论以及形成机理机理,可不考虑打顶和不打顶措施对杂种优势值的影响,在打顶或者不打顶处理下进行鉴定评价即可;而在选用超亲优势、超标优势进行杂交组合利用价值评价时,应采用当地烟叶生产技术方案设定试验条件,采取打顶处理后进行鉴定筛选。5.不同生态环境间烟碱杂种优势相关基因的表达量差异。PMT、AO、QS基因的中亲表达优势与烟碱含量中亲优势之间的相关系数分别为0.92、0.85、0.874,相关显著或极显著,说明PMT、AO、QS基因是烟草叶片烟碱含量中亲优势形成的关键基因。同一组合中同一基因在不同试验点的相对表达量差异不显著;威宁、杨武和德江试验点中3个组合中PMT基因相对表达量的平均值分别为2.6022、2.5828和2.5345,AO基因相对表达量的平均值分别为0.6809、0.6497和0.6640,QS基因相对表达量的平均值分别为1.2493、1.2530和1.2575,相差均不显著。说明生态环境对烟叶烟碱含量杂种优势相关基因相对表达量没有明显的影响,研究结果从基因表达水平上验证了环境对烟叶烟碱含量中亲优势没有显著影响这一表型鉴定结果的可靠性。6.打顶和不打顶间烟碱杂种优势相关基因表达量的相差不显著。打顶处理7d后,同一组合中同一基因相对表达量在打顶和不打顶间的差异均不显著;打顶和不打定处理间3个组合中PMT基因相对表达量的平均值分别为2.5676、2.4015,AO基因相对表达量的平均值分别为0.8180、0.7475,QS基因相对表达量的平均值分别为1.4889、1.3513,相差均不显著。说明打顶处理对烟叶烟碱含量中亲优势相关基因表达量没有明显的影响,结果从基因表达水平上证明了打顶措施对烟叶烟碱含量中亲优势没有显著影响这一表型鉴定结果的可靠性。