近日,中国农业科学院烟草研究所烟草智慧农业创新团队在茄衣烟叶品质形成机制及绿色栽培技术研究领域取得系列进展。相关成果发表于《工业作物与产品(Industrial Crops and Products)》(JCR一区,IF2025=6.4)、《环境与实验植物学(Environmental and Experimental Botany)》(JCR一区,IF2025=5.1)和《环境技术与创新(Environmental Technology & Innovation)》(JCR一区,IF2025=7.3)。
适度遮阴是提升茄衣烟叶品质的关键农艺措施,但品种间弱光适应性存在差异。团队以海南产区主栽品种为材料,从形态建成、糖代谢生理与转录组三个层面系统解析其遮阴响应特征,筛选出遮阴适应性最优的HY103;并鉴定出氮代谢与信号转导、光合适应与氧化胁迫防御、叶片发育与形态重塑三类关键功能基因模块,从转录调控层面揭示了品种间遮阴适应性差异的分子基础。为面向茄衣生产的品种定向选择提供了依据(论文1)。侧脉木质化程度直接影响叶片的柔韧性与卷制加工性能。团队研究发现,弱光高温组合对HY103维管发育的抑制作用最强,可显著降低侧脉直径与木质素含量,该效应由苯丙烷代谢通路转录抑制、生长相关激素水平下调与乙烯前体积累等途径协同介导;进一步鉴定出木质化调控模块,并发现低温可部分缓解弱光抑制。为通过光温协同管理定向优化叶脉性状提供了理论依据(论文2)。团队系统评价了6种“化肥+有机肥+功能微生物”集成施肥模式。集成模式显著改善了土壤养分供应、重构了根际微生物群落,其中“化肥配施氨基酸有机肥及荧光假单胞菌”模式的烟叶化学成分协调性与外观品质最优;研究鉴定出驱动烟叶品质形成的关键功能微生物模块,验证了“施肥措施→土壤性状→微生物群落→叶片形态与养分→烟叶品质”的调控路径,为雪茄烟绿色优质生产提供了可借鉴的技术方案(论文3)。上述研究围绕品种适应性机制、光温环境调控和根际养分管理三个方面展开,初步构建了“品种选型—环境调控—土壤培肥”协同的技术路径,为提升国产雪茄烟叶品质、支撑雪茄烟产业高质量发展提供了理论依据与技术支撑。
烟草所博士后Abdullah Khan、彭传喜为论文1和论文2的共同第一作者,Abdullah Khan为论文3的第一作者,马兴华为上述论文的(共同)通讯作者。研究得到中国农业科学院科技创新工程、中国烟草总公司重大科技项目、中国烟叶公司烟叶技术改进项目等资助。
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