生長溫度對不同生育期煙草淀粉代謝的影響

張建波金云峰王莎莎楊慧芹逄濤李軍營崔明昆龔明

（1.云南師范大學生命科學學院 生物能源持續開發利用教育部工程研究中心 云南省生物質能與環境生物技術重點實驗室，昆明 650500；2.云南省煙草農業科學研究院，昆明 650031）

生長溫度對不同生育期煙草淀粉代謝的影響

張建波1金云峰1王莎莎1楊慧芹1逄濤2李軍營2崔明昆1龔明1

（1.云南師范大學生命科學學院 生物能源持續開發利用教育部工程研究中心 云南省生物質能與環境生物技術重點實驗室，昆明 650500；2.云南省煙草農業科學研究院，昆明 650031）

旨在明確不同溫度對煙草不同生育期淀粉代謝的影響，以云煙87為材料，通過人工氣候室模擬云南江川、貴州遵義和河南襄縣的氣溫條件，在煙草移栽-團棵、團棵-現蕾和成熟期進行溫度處理，研究了不同溫度下不同時期煙草葉片中淀粉含量、酶活性的變化，并通過實時熒光定量PCR技術研究淀粉代謝相關基因表達的變化。結果表明，隨煙株生長發育階段的推進，淀粉含量不斷增多，在成熟期含量達到最高。貴州遵義地區的溫度條件有利于移栽-團棵期淀粉的積累和AGPase活性的升高；云南江川地區的溫度條件有利于團棵-現蕾和成熟期淀粉含量的積累及AGPase、SSs活性的升高；河南襄縣的溫度條件淀粉積累較少。以上結果表明，溫度通過影響淀粉代謝相關基因的表達，進而影響相關酶活性的升降和淀粉的代謝和運輸，最終影響煙葉風格的形成。

煙草；生長溫度；淀粉代謝；熒光定量PCR

煙草（Nicotiana tabacum L.）是以積累淀粉為主的粉葉類植物［1］。淀粉代謝是煙葉生長和產質形成過程中較基本的物質代謝途徑之一，與煙葉品質和風格的形成密切相關。淀粉在煙草葉片細胞中的合成、積累、分解、轉化狀況，決定著烤后葉片內部各種化學成分間的協調程度［2］。煙葉中淀粉含量及其轉化形成的糖含量的高低，直接影響煙葉燃吸的香吃味特性，是決定煙葉內在和外觀品質的重要因素［3］。初烤后煙葉殘留的淀粉是對煙葉色、香、味不利的化合物，一方面淀粉會影響燃燒速度和燃燒的完全性，另一方面淀粉在燃吸時會產生糊焦氣味，對煙氣產生不良影響［4-6］?？緹熓窍矞刈魑?，對溫度反應敏感［3］。煙葉中的淀粉隨著煙葉生長和成熟而逐步積累，積累程度也與溫度有直接聯系［7］。

目前，煙草淀粉代謝研究較多的主要集中在不同生態區、不同海拔條件下對淀粉含量及酶活性的影響［8-10］，而且多為整個生育期或某個生育期，而不同溫度對不同生育期煙草淀粉代謝的研究還尚未見報道。本研究選取大田條件下正常生長的煙草云煙87作為研究對象，通過精密控溫的人工氣候室分別模擬云南江川、貴州遵義和河南襄縣的氣溫條件，對烤煙生長的3個時期（移栽-團棵期、團棵-現蕾期、成熟期）進行控溫試驗，對不同溫度處理下煙葉及根系的淀粉代謝規律及基因表達進行比較研究，旨在探討不同溫度對淀粉積累及香氣風格形成的影響，以揭示不同生育期溫度與淀粉的動態關系，為淀粉對煙葉品質的影響提供理論基礎，并為建立煙葉特色的區域提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 選用由云南省煙草農業科學研究院選育的烤煙品種云煙87為試驗材料。

1.1.2 材料培養與處理

1.1.2.1 育苗 采用漂浮育苗方式培育煙苗，移栽（行×株距，120 cm×50 cm）至黑桶（35 cm×40 cm，土壤類型為水稻土）后，置于云南玉溪研和基地室外生長，田間管理按常規。實驗在云南省煙草農業科學研究院，于2014年3月-12月進行。

1.1.2.2 不同溫度處理 當移栽至黑桶內的煙苗分別長至還苗10 d、團棵期、現蕾期時，搬入精密人工氣候室進行不同的溫度處理。分別取移栽-團棵期、團棵-現蕾期、成熟期3個時期，設置的3個溫度分別模擬河南襄縣、云南江川和貴州遵義地區煙草栽培季節的氣溫特征（表1）。試驗光強為200 μmol/（m2·s），濕度（夜晚40%，白天50%）、CO2濃度（450 ppm）。生長溫度處理日變化見圖1。

1.1.2.3 樣品收集 將煙苗以自下而上第12片煙葉為研究對象（移栽-團棵期以剛展開的最大葉為研究對象），開始不同溫度處理時計為0 d，之后采集時間見表1。取樣時，每次取3-5株煙草，將葉脈去掉后，取葉片中部的部分，剪碎并混勻，稱取0.3 g，用液氮速凍，每個處理的每一個測定指標設3個重復。將葉片兩端的部分剪下，并去主脈，殺青，烘干，用于淀粉含量的測定。

表1 試驗溫度設置

1.2 方法

1.2.1 淀粉含量的測定

1.2.1.1 樣品制備 按照我國煙草行業標準測定煙葉產品的含水率并制備煙末。將煙葉用粉碎機粉碎，過40目篩后置于棕色瓶中密閉保存。

1.2.1.2 淀粉含量測定 淀粉含量的測定參照何其芳等［11］的方法。

1.2.2 淀粉代謝關鍵酶活性測定 淀粉合成相關酶（ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶）活性的測定參照程方民等［12］的方法；淀粉酶活性測定參照史宏志等［13］的方法。

1.2.3 淀粉代謝相關基因表達分析 采用Life Tech-nologies 公司的Trizol Reagent提取樣品組織總RNA。提取的RNA質量由超微量分光光度計（Thermo Nandrop 2000C）檢測和瓊脂糖凝膠電泳檢測。檢測合格的RNA用寶生物（大連）有限公司的反轉錄試劑盒PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser（Perfect Real Time）進行反轉錄。

圖1 不同溫度的設置

以反轉錄得到的cDNA為模板，按照寶生物（大連）有限公司的熒光定量分析試劑盒SYBR Premix Ex Taq II（Perfect RealTime）進行實時熒光定量PCR反應，體系為：SYBR Premix Ex TaqTMII（2×）10 μL，上下游引物各0.4 μL，ROX Reference Dye II（50×）0.4 μL，cDNA模板2 μL，DEPC滅菌水6.8 μL，總體積20 μL。根據熔解曲線檢驗引物特異性。引物序列見表2，基因編號和序列來自本實驗室前期對云煙87的全轉錄組測序結果。

將反轉錄得到的cDNA模板按照配比梯度稀釋方法稀釋成5倍、25倍、125倍、625倍和3 125倍5個梯度濃度。用篩選到的特異性引物和內參基因β-actin作為引物，制作標準曲線。每個模板梯度設3個重復。在安捷倫Mx3005P型熒光定量PCR儀上進行實時熒光定量PCR反應。每個樣品設3個重復。反應體系及反應條件參照寶生物（大連）有限公司的熒光定量分析試劑盒SYBR Premix Ex Taq II（Perfect Real Time）的說明書進行。利用其自帶的軟件對數據進行解析，通過相對值分析淀粉代謝相關基因的表達情況。

1.2.4 數據處理 每組試驗重復3次，每次3個測定重復。試驗原始數據用SPSS11.5統計軟件分析和Duncan多重比較，圖中小寫字母表示P<0.05水平顯著差異。統計結果用Sigmaplot10.0作圖。

表2 煙草淀粉代謝相關基因實時熒光定量PCR所用引物

2 結果

2.1 溫度對不同生育期淀粉含量及相關酶活性的影響

淀粉是煙草葉片光合作用的直接產物，隨著煙葉的生長而呈現逐步積累的過程。移栽-團棵期葉片中的淀粉含量變化（圖2-A）顯示，隨著處理時間的延長，淀粉含量均不斷積累，在30 d達到最大積累量，且在整個處理期都表現為20℃<18℃<16℃。AGPase、SSs和SBE是合成淀粉的關鍵酶，AGPase能催化G-1-P 轉化為 ADPG，作為淀粉合成的直接底物，SSs能將 ADPG 的葡萄糖基轉移到以 α-1，4 糖苷鍵連接的葡聚糖的非還原性末端［14，15］。淀粉酶是能將淀粉水解成葡萄糖、麥芽糖等一類小分子物質，在淀粉的分解中起重要作用。移栽-團棵期葉片中AGPase活性在均溫20℃和16℃下不斷升高，18℃下呈波動上升，3個溫度均在30 d時活性達到最大（圖2-B）。SSs活性變化（圖2-C）表明，活性均為先升高后降低，且均在10 d達到最大。淀粉酶活性如圖2-D所示，都表現為先升高后降低趨勢。

團棵-現蕾期葉片中淀粉含量變化（圖3-A）顯示，3個溫度下淀粉含量均不斷積累，均溫23 ℃的淀粉積累量大于均溫25℃和21℃。葉片中AGPase活性變化（圖3-B）表明，在3個溫度下活性均不斷升高，均在20 d時達到最大，此時均溫23℃活性最高。SSs活性（圖3-C）在均溫25℃條件下不斷升高，在均溫23℃和21℃下先升高后降低，在10 d時達到最大。淀粉酶（圖3-D）在3個溫度下均不斷下降，20 d時活性最低。

成熟期葉片中淀粉含量變化（圖4-A）顯示，在整個處理期，3個溫度下淀粉含量均不斷升高，都表現為25℃<23℃<21℃。合成淀粉的相關酶AGPase活性（圖4-B）和SSs活性（圖4-C）在整個處理期均表現為均溫25℃<23℃<21℃，而分解淀粉的淀粉酶活性在整個處理期活性表現為均溫21℃<23℃<25℃（圖4-D）。

圖3 團棵-現蕾期溫度對煙葉淀粉含量（A）、AGPase（B）、SSs（C）和淀粉酶（D）活性的影響

2.2 溫度處理對不同生育期淀粉代謝相關基因表達的影響

2.2.1 ADPG焦磷酸化酶相關基因 移栽-團棵期葉片中AGPase相關基因表達情況如圖5所示。AGPase-1在均溫20℃和18℃下表達量先升高后降低，20 d時達到最大；16℃下不斷上升，在30 d達到最大。AGPase-2在均溫20℃和16℃下的表達量為先升高后降低趨勢，在20 d時表達量達到最大，均溫18℃下波動上升，在30 d達到最大。AGPase-3在均溫20℃和18℃下的表達量為先升高后降低趨勢，在20 d時表達量達到最大，均溫16℃下表達量不斷上升，30 d時達到最大。

團棵-現蕾期葉片中AGPase相關基因表達情況（圖6）顯示，AGPase-1在均溫25℃和23℃下表達量不斷降低，均溫21℃下先升高后降低，在處理10 d時達到最大。AGPase-2在3個溫度下的表達量均不斷升高，20 d達到最大。AGPase-3在均溫25℃下表達量不斷降低，23℃下先降低后升高，20 d達到最大；21℃下不斷升高，在20 d時表達量達到最大。

成熟期葉片中AGPase相關基因表達情況如圖7所示。AGPase-1在3個溫度下表達量急劇降低。AGPase-2在3個溫度下的表達量均先升高后降低，且25℃<23℃<21℃。AGPase-3也表現為25℃<23℃<21℃。

2.2.2 淀粉合成酶相關基因 移栽-團棵期葉片中SSs相關基因表達結果（圖8）顯示，SSs-1在3個溫度下表達量均為先升高后降低，20 d時達到最大；SSs-2在3個溫度下的表達量也為先升高后降低趨勢，均在10 d時表達量達到最大；SSs-3在均溫18℃下的表達量較高。

圖4 成熟期溫度對煙葉淀粉含量（A）、AGPase（B）、SSs（C）和淀粉酶（D）活性的影響

團棵-現蕾期葉片中SSs相關基因表達結果（圖9）顯示，SSs-1在均溫25℃和23℃下表達量不斷升高，在處理20 d時達到最大；均溫21℃下先升高后降低，在10 d時達到最大表達量。SSs-2在均溫25℃和23℃下的表達量先降低后升高，25℃下的表達量均低于處理前的表達量，23℃的表達量在20 d達到最大；均溫21℃下表達量先升高后降低。SSs-3在均溫25℃下表達量先降低后升高，20 d時達到最大；21℃下表達量不斷降低。

成熟期葉片中SSs相關基因表達結果（圖10）顯示，SSs-1在3個溫度下表達量均降低。SSs-2在3個溫度下均不斷升高，且都表現為21℃>23℃>25℃。SSs-3在均溫25℃和23℃下的表達量不斷升高，21℃下先升高后降低，同樣是21℃>23℃>25℃。

2.2.3 淀粉酶相關基因 移栽-團棵期葉片中淀粉酶相關基因表達結果（圖11）顯示，BMY-1在均溫20℃和16℃下表達量均低于0 d對照，均溫18℃在20 d表達量急劇升高，其他點表達量均低于0 d的表達量。BMY-2在3個溫度下的表達量均為先升高后降低趨勢，都在20 d時表達量達到最大。BMY-3在3個溫度下表達量的變化趨勢均為10 d時降低，20 d時升高，30 d時又降低。AMY在3個溫度下表達量均不斷升高。

團棵-現蕾期葉片中淀粉酶相關基因表達情況（圖12）顯示，BMY-1在3個溫度下的表達量都急劇下調。BMY-2在均溫25℃和21℃下的表達量先升高后降低，在10 d時達到最大；均溫23℃下的表達量不斷升高，20 d時達到最大。BMY-3的變化趨勢與BMY-1相似，3個溫度下基因表達都受到抑制。AMY在3個溫度下的表達量也不斷降低。

成熟期葉片中淀粉酶相關基因表達結果（圖13）顯示，BMY-1和BMY-3在3個溫度下的表達量都表現為先降低后升高。BMY-2的表達量在3個溫度下表現為先升高后降低，且均溫25℃>23℃>21℃。AMY在整個處理期也表現為均溫25℃>23℃>21℃，在均溫25℃下表達量先升高后降低；在均溫23℃和21℃下表達量先降低后升高。從3個溫度來看，均溫23℃下的表達量相對較高。

圖5 移栽-團棵期溫度對葉片AGPase相關基因表達的影響

圖6 團棵-現蕾期溫度對葉片AGPase相關基因表達的影響

3 討論

生態環境對煙葉品質具有較大影響，豐富的生態環境形成了各具風味的煙葉特色，植物淀粉的生物合成受到多因素的影響［16-18］。不同的溫度條件對煙草淀粉代謝有顯著影響。通過模擬河南襄縣、貴州遵義和云南江川氣溫條件的研究發現，不同發育期在3個溫度下煙草葉片和根系中的淀粉含量、相關酶活性及基因表達差異較大。

圖7 成熟期溫度對葉片AGPase相關基因表達的變化

圖8 移栽-團棵期溫度對葉片SSs相關基因表達的影響

通過對不同時期不同溫度下淀粉含量研究比較發現，淀粉含量與溫度變化、不同發育期及不同器官有緊密聯系。在移栽-團棵期，3個溫度下淀粉變化趨勢較一致，隨著煙草的發育過程而逐漸增加，在整個處理過程中均溫16℃下含量均較高；團棵-現蕾期淀粉含量趨于穩定，升高幅度較小甚至個別溫度（均溫25℃）出現下降趨勢，在均溫23℃下含量較高；成熟期葉片中的淀粉含量在均溫21℃下高于另外兩個溫度。因此，在移栽-團棵和團棵-現蕾期，貴州遵義地區的淀粉含量豐富，成熟期云南江川地區淀粉含量豐富，而河南襄縣地區在各個時期淀粉含量均較低。趙宸楠［19］對云南和河南烤煙比較研究發現，河南的淀粉含量在生長前期高于云南，后期低于云南；王晶［20］的研究結果表明，河南煙葉的淀粉積累量更為豐富。本研究中成熟期的變化規律與趙宸楠的結果相似，但前期變化不同，可能是處理因素及取樣時間不一致所導致。

圖9 團棵-現蕾期溫度對葉片SSs相關基因表達的影響

圖10 成熟期溫度對葉片SSs相關基因表達的影響

淀粉的生物合成是一個復雜的生化調控過程，該過程由多個同工酶協同催化完成［14］。本研究結果顯示，各個時期淀粉的合成與降解在AGPase、SSs和Amylase的作用下維持動態平衡。在移栽-團棵、團棵-現蕾期，3個溫度下AGPase、SSs活性均低于成熟期的活性，而Amylase活性在成熟期較低，表明淀粉在生長前期不斷被分解來提供生長所需能量，到成熟期分解降低合成加快，最終使成熟期淀粉含量達到最高。這與張松濤等［21］的研究結果一致。

圖11 移栽-團棵期不同溫度下葉片淀粉酶相關基因表達的變化

圖12 團棵-現蕾期溫度對葉片淀粉酶相關基因表達的影響

圖13 成熟期溫度對葉片淀粉酶相關基因表達的影響

酶活性在不同溫度下差異很大，相關酶對溫度的響應必將影響到淀粉的積累，而即使在同一溫度下，不同時期酶活性也不盡相同。Ridout等［22］的研究結果表明，煙草在較低溫度條件下AGPase活性較高，淀粉積累增多，呂艷梅等［23］研究發現，較高溫度影響AGPase活性，進而抑制淀粉的積累。本研究也表明，在移栽-團棵期、團棵-現蕾期和成熟期均是較低溫度下AGPase活性較高。Keeling［24］等研究認為，溫度升高SSs活性會顯著降低，不利于淀粉的生物合成，本研究中，在團棵-現蕾和成熟期出現了相似的規律，即較低溫度下SSs活性較高，較高溫度下SSs活性較低。Amylase主要起分解淀粉的作用，蔡憲杰等［25］研究發現，Amylase活性隨溫度的升高而增加，在本研究中，團棵-現蕾和成熟期的Amylase活性也是在較高的溫度下活性較高。

基因表達是物質代謝的基礎，淀粉代謝相關酶基因通過編碼淀粉代謝相關酶，從而控制淀粉的合成和分解，三者之間存在著密切的對應關系?；虮磉_的升高或降低，其編碼合成的相關酶活性則會相應地升高或降低，控制合成的淀粉含量也會相應地增加或減少［26，27］。在不同的生態環境或采取不同的栽培措施，淀粉積累及淀粉合成關鍵酶活性會發生變化，淀粉合成關鍵酶基因表達也會發生相應的變化［28］。熒光定量PCR檢測結果表明，每個時期3個溫度下AGPase、SSs和Amylase相關基因表達強度和表達趨勢差異較大，基因表達情況可大致與酶活及淀粉含量對應，同一個酶對應的幾個基因在同一時期并不是同時高表達或低表達，各個同工酶基因在特定時期協調表達來控制酶活的升降，以維持淀粉代謝的動態平衡。本實驗通過模擬這3個地區的溫度來研究淀粉代謝的變化，希望從其中一個側面來解釋3個地區煙草香型風格差異較大的原因，為探索煙葉風格之間淀粉代謝的差異提供理論依據。

4 結論

通過模擬3個地區溫度條件發現，貴州遵義地區的溫度條件有利于移栽-團棵期淀粉的積累；云南江川地區的溫度條件有利于團棵-現蕾和成熟期淀粉含量的積累，總體而言，云南江川前高后低的溫度條件更有利于淀粉的積累。

［1］李統帥. 烘烤過程中煙葉淀粉顆粒結構及理化性質的變化［D］.鄭州：河南農業大學, 2010.

［2］崔國民, 典瑞麗, 楊子娟, 等. 煙葉部位成熟度烘烤工藝對淀粉代謝的影響［J］. 中國農學通報, 2012, 28（13）：259-263.

［3］張麗, 文俊, 陳金湘, 等. 乙烯利對烘烤過程中煙葉淀粉代謝關鍵酶的影響［J］. 河南農業科學, 2012, 41（10）：66-69.

［4］Weeks WW. Chemistry of tobacco constituents influences flavor and aroma［J］. Rec Adv Tob Sc, 1985, 11：175-200.

［5］段麗斌, 崔國民, 趙昶靈, 等. 烤煙烘烤中煙葉淀粉降解的研究進展［J］. 中國農學通報, 2013, 29（18）：180-186.

［6］何其芳, 李榮華, 郭培國, 等. 煙葉中淀粉含量測定方法的比較［J］. 現代食品科技, 2012, 28（2）：229-232.

［7］韓錦峰. 煙草栽培生理［M］. 北京：中國農業出版社, 2003.

［8］張松濤, 楊永霞, 滑夏華, 等. 不同生態區煙葉淀粉生物合成動態比較研究［J］. 農藝與調制, 2012, 18（4）：31-34.

［9］楊永霞, 石冰瑾, 王霄龍, 等. 不同海拔高度的烤煙淀粉合成動態研究［J］. 湖南農業大學學報, 2012, 38（1）：22-26.

［10］李自強, 劉新民, 董建新, 等. 羅平縣海拔高度和土壤類型與煙葉化學成分的關系［J］. 中國煙草科學, 2010, 31：44-48.

［11］何其芳, 李榮華, 郭培國, 等. 煙葉中淀粉含量測定方法的比較［J］. 現代食品科技, 2012, 28（2）：229-232.

［12］程方民, 蔣德安, 吳平, 等. 早秈稻籽粒灌漿過程中淀粉合成酶的變化及溫度效應特征［J］. 作物學報, 2001, 27（2）：201-206.

［13］史宏志, 韓錦峰, 趙鵬. 不同氮量與氮源下烤煙淀粉酶和轉化酶活性動態變化［J］. 中國煙草科學, 1999, 3：5-8.

［14］Tetlow IJ, Morell MK, Emes MJ. Recent developments in understanding the regulation of starch metabolism in higher plants［J］. J Exp Bot, 2004, 55（406）：2131-2145.

［15］陳國清, 陸大雷, 陸衛平. 玉米胚乳淀粉合成研究進展［J］.中國農學通報, 2014, 30（33）：8-15.

［16］史宏志, 韓錦峰, 遠彤, 等. 紅光和藍光對煙葉生長、碳氮代謝和品質的影響［J］. 作物學報, 1999（2）：215-220.

［17］韓錦峰. 煙草栽培生理［M］. 北京：中國農業出版社, 2003：151-156.

［18］黃國文, 陳良碧. 干旱對上部煙葉細胞結構和化學成分的影響［J］. 生命科學研究, 2004（2）：183-187.

［19］趙宸楠. 河南和云南烤煙碳氮代謝比較研究［D］. 鄭州：河南農業大學, 2011：30-34.

［20］王晶. 不同生態區煙葉碳水化合物合成及積累規律的比較研究［D］. 鄭州：河南農業大學, 2013：33-34.

［21］張松濤, 楊永霞, 滑夏華, 等. 不同生態區煙葉淀粉生物合成動態比較研究［J］. 中國煙草學報, 2012, 8（18）：31-39.

［22］Ridout JW, Raper CD, Jr GS, et al. Changes in ratio of soluble sugars and free amino nitrogen in the apical meristem during floral transition of tobacco［J］. Int Plant Sci, 1992, 153：78-88.

［23］呂艷梅, 譚偉平, 肖層林, 等. 高溫對優質水稻籽粒淀粉形成及淀粉合成相關酶活性的影響［J］. 華北農學報, 2014, 29（1）：135-139.

［24］Keeling PL, Bacon PJ, Holt DC. Elevation temperature reduce starch deposition in wheat endosperm by reducing the activity of soluble starch synthase［J］. Planta, 1993, 191：341-348.

［25］蔡憲杰, 尹啟生, 王信民, 等. 烘烤過程中溫濕度對烤煙淀粉酶活性的影響［J］. 煙草科技, 2006, 12：43-45.

［26］Shannon JC, Pien FM, Cao HP, et al. Brittle-1, an adenylate translocator, facilitates transfer of extraplastidial synthsized ADP-glucose into amylopasta of maizes endosperms［J］. Plant Physiology, 1998, 117：1235-1252.

［27］Hurkman WJ, McCue KF, Altenbach SB, et al. Effect of temperature on expression of genes encoding enzymes for starch biosynthesis in developing wheat endosperm［J］. Plant Science, 2003, 164：873-881.

［28］姜慧娟, 趙銘欽, 劉鵬飛, 等. 烤煙香型劃分及質量特征研究進展［J］. 浙江農業科學, 2012（12）：1628-1632.

（責任編輯 馬鑫）

Effects of Different Temperature on Starch Metabolism in Different Growth Stages of Tobacco（Nicotiana tabacum）

ZHANG Jian-bo1JIN Yun-feng1WANG Sha-sha1YANG Hui-qin1PANG Tao2LI Jun-ying2CUI Ming-kun1GONG Ming1
（1. School of Life Sciences，Key Laboratory of Biomass Energy and Environmental Biotechnology of Yunnan Province，Engineering Research Center of Sustainable Development and Utilization of Biomass Energy of Ministry of Education，Yunnan Normal University，Kunming 650500；2. Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences，Kunming 650031）

In order to clarify the effects of different temperatures on starch metabolism in different growth stages of tobacco，using Yunyan 87 as material growing in artificial climate chamber to simulate the different climates（Jiangchuan in Yunnan，Zunyi in Guizhou，and Xiang in Henan）in the stages of transplanting to resettling，resettling to squaring，and mature，we studied the effects of growth temperature on tobacco starch content and enzyme activity，and detected the expression changes of genes related to starch metabolism by RT-PCR. The results showed that，the starch content increased with the continuous growth of tobacco，and achieved the highest in the stage of mature. The temperature of Zunyi in Guizhou was beneficial to the accumulation of starch and the AGPase activity increased in the stage of transplanting to resettling. The temperature of Jiangchuan in Yunnan was conducive to the accumulation of starch content and the activities of AGPase and SSs raised in the stages of resettling to squaring and mature. The starch accumulation under the temperature of Xiang in Henan in any stage was little. The above results indicated that the temperature ultimately determined the formation of tobacco leave style by impacting the genes expressions of genes related to starch metabolism，thereby affecting the activities of related enzymes，as well as the metabolism and transport of starch.

tobacco；growth temperature；starch metabolism；Real-time PCR

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.05.027

2015-05-15

國家煙草專賣局科技專項［110201101003（TS-03）］

張建波，女，碩士研究生，研究方向：植物生理生化；E-mail：326088720@qq.com

龔明，男，博士，教授，博士生導師，研究方向：植物逆境生物學；E-mail：gongming63@163.com