近日,中國農業科學院煙草研究所煙草智慧農業創新團隊在《工業作物和產品(Industrail Crops and Products)》(IF2021="6.449,JCR" 1區)發表研究論文。提出弱光下雪茄葉片通過組織結構、光能利用和能量代謝等方面的調節以適應其環境改變,該研究揭示了弱光下雪茄葉片的適應性生長發育機制,深化了茄衣遮陰栽培理論。
茄衣是雪茄完美形象的標志,要求葉面細致、富有彈性,葉脈細而不突且較薄、較寬。遮陰是生產茄衣的關鍵栽培技術。但在遮陰條件下,雪茄葉片生長的適應和調節機制尚不明確。該研究發現弱光降低了雪茄葉片柵欄細胞長度、海綿組織厚度及葉片總厚度,進而導致光合能力下降和生物量降低。弱光通過促進與過氧化氫酶、硫氧還蛋白、半胱氨酸和葉黃素循環相關的基因和蛋白表達提高活性氧清除能力,從而增強其適應能力。為彌補光強的不足,上調與光合作用天線蛋白復合體和光合作用相關的基因和蛋白表達。弱光阻礙葉片能量代謝,抑制與糖酵解、淀粉和糖代謝相關的基因和蛋白表達及線粒體電子傳遞;降低了與糖酵解有關的甘油醛-3-磷酸脫氫酶、淀粉磷酸化酶和丙酮酸激酶的活性以調節能量需求。總之,在弱光條件下,雪茄煙葉通過改變結構和增強防御能力適應弱光,通過增加光的獲得與利用能力和降低能量消耗維持其生長代謝。
煙草所馬興華副研究員為論文第一作者和通訊作者,出站博士后Rayyan Khan為共同通訊作者。研究得到了中國農業科學院科技創新工程的資助。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察