WRKY转录因子家族在调控非生物胁迫中具有重要的作用。为系统地分析烟草NtWRKY11基因的序列特征、表达模式,探究该基因在低温和干旱等非生物胁迫下的反应机制,以普通烟草cDNA为模板进行 PCR 扩增,克隆NtWRKY11基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件分析NtWRKY11蛋白的基本性质,构建植物表达载体研究其亚细胞定位,利用qRT-PCR技术检测烟草盛花期不同组织以及不同胁迫下NtWRKY11基因的表达情况。结果表明,烟草NtWRKY11基因cDNA全长999 bp,编码332个氨基酸,与苎麻BnWRKY11的相似性达54.23%。其启动子含有1个MBS、1个MYB和3个ARBE顺式作用元件,这3种元件可能共同发挥作用,使植物的抗旱性增强;还含有3个水杨酸响应的顺式作用元件TCA-element,能够提高植物的耐低温性。亚细胞定位结果表明,NtWRKY11蛋白定位在细胞核上。盛花期不同组织的表达分析表明,NtWRKY11在老叶中高表达,极显著高于根中的表达量,而花中的表达量极显著低于根中,茎和新叶中的表达量均与根中差异不显著。非生物胁迫下的表达分析表明,该基因在低温、干旱胁迫下的相对表达量极显著高于正常(CK),在高盐胁迫处理下的相对表达量与CK无显著差异,而在高温胁迫下的相对表达量极显著低于CK。综上所述,NtWRKY11在老叶中高表达,在干旱胁迫、低温胁迫下表达量增加,表明该基因作为正向转录因子调控了干旱和低温胁迫。

为探究印度梨形孢联合丛枝菌根真菌(AMF)对烟草抗旱性的影响,在温室条件下开展盆栽试验,以云烟87为材料,设立接种无菌水(CC)、印度梨形孢(CP)、AMF(PC)、印度梨形孢和AMF(PP)处理,以自然干旱的方式进行胁迫,测定烟草叶片中脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)生理生化指标和干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达情况。结果表明,印度梨形孢和AMF均能促进烟草地上部分和地下部分生长,且干旱胁迫后褪绿不明显,干旱症状轻微。干旱胁迫7 d后,与CC组相比,CP、PC和PP组烟草叶片中Pro含量显著升高,分别为CC组的1.39,1.59,1.78倍;烟草叶片中SOD和POD活性呈现先升高后降低的趋势,CP、PC和PP组的SOD活性分别是CC组的1.15,1.22,1.33倍,POD活性分别是CC组的1.33,1.46,1.85倍;烟草叶片中MDA含量降低,CP、PC和PP组的MDA含量比CC组分别减少21.98%,23.98%,24.84%;烟草叶片干旱相关基因NTNAC1和NAC4表达上调,CP、PC和PP组NTNAC1基因表达量分别是CC组的3.37,3.88,5.07倍,NAC4基因表达量分别是CC组的3.04,3.59,5.56倍。该研究表明,印度梨形孢和AMF表现出显著的协同作用,能够显著提高烟草的抗旱性。

旨为明确稻作烟区长叶龄烟苗培育措施,促进稻茬烤烟早生快发,以云烟87为材料,研究育苗盘孔径(136,200孔)、微生物菌剂(基质添加苗强壮微生物菌剂、基质不添加微生物菌剂)、移栽叶龄(8叶移栽、10叶移栽)三因素对烤烟干物质和养分的积累与分配、肥料利用效率的影响。结果表明,增加育苗盘孔径、基质中添加微生物菌剂培育长叶龄烟苗,可提高烤烟干物质积累量,改善烟叶干物质分配量,提高氮、磷、钾养分积累量,促进烤烟对肥料的吸收效率,提高肥料利用率和生产效率;育苗盘孔径、微生物菌剂、移栽叶龄、三因素互作对干物质积累贡献率分别为22.87%,27.73%,37.41%,11.99%;对氮素积累的贡献率分别为20.34%,23.45%,33.62%,22.59%;对磷素积累的贡献率分别为24.41%,27.81%,32.85%,14.93%;对钾素积累的贡献率分别为15.48%,26.05%,34.61%,23.86%;对氮肥效率的贡献率分别为20.81%,44.67%,23.11%,11.41%;对磷肥效率的贡献率分别为32.15%,31.66%,14.91%,21.28%;对钾肥效率的贡献率分别为25.31%,38.71%,31.67%,4.31%。在湖南稻作烟区,增加育苗盘孔径、基质中添加微生物菌剂培育长叶龄烟苗可弥补两段式育苗缺陷,协同提高养分吸收量和肥料利用效率,在烤烟生产中具有一定推广价值。

为了解稻草秸秆配施腐熟剂对烤烟的施用效果。通过盆钵模拟培养试验,分析了稻草秸秆分别配施化肥和含不同微生物优势菌种的腐熟剂后烤烟生长发育、产量、化学成分及协调性的变化,研究了稻草秸秆配施腐熟剂对烤烟生长及产质量的影响。结果表明,稻草秸秆配施腐熟剂显著提高烤烟茎围、最大叶面积、生物量、烟叶产量及中上等烟叶比率。稻草秸秆配施腐熟剂显著降低上部烟叶的烟碱含量,提高其总糖、还原糖含量及糖碱比,从而降低上部烟叶的刺激性、苦味及辛辣等烟气劲头,改善评吸质量;同时,稻草秸秆配施腐熟剂显著提高中部烟叶总氮、总糖和还原糖含量,但氮碱比、糖氮比及糖碱比变化不明显,对烟叶的化学协调性影响不显著;此外,稻草秸秆配施腐熟剂提高下部烟叶总糖及还原糖含量及增加糖氮及糖碱比,有利于增加下部烤烟的香气量,减轻烟叶杂气。采收期烤烟农艺性状和生物量间及不同部位烤后烟叶化学成分与协调性指标间的主成分区组表明,稻草秸秆分别配施细菌+真菌和细菌+真菌+放线菌为优势菌种的腐熟剂,对促进烤烟生长发育,提高烤烟生物量和烟叶产量及改善化学成分和协调性无明显差异。因此,稻草秸秆配施含不同微生物优势菌种的腐熟剂能促进烤烟生长发育,合理上、下部烟叶化学成分,有利于改善烟叶感官质量和提高烤烟产量。

为明确多雨烟区适宜的烤烟种植密度,探讨种植密度对多雨烟区烟叶品质的影响及土壤微生物的响应特征。以云烟87为材料,研究不同种植密度(CK 16 650株/hm²;T1 18 525株/hm²)对烟叶产质量及土壤微生物群落结构的影响。结果表明:与CK处理相比,T1处理的烟株株高增加了6.02%,产量增加了8.65%。成熟期T1处理的烟草黑胫病、根黑腐病、炭疽病的发病率分别比CK处理降低了15.38%,11.76%,18.18%。T1处理根际土壤细菌群落物种多样性比CK处理增加了1.62%,丰富度降低了0.99%;真菌群落物种丰富度增加了3.76%,多样性降低了4.71%。T1处理与CK处理的细菌和真菌群落结构相似,但土壤样品中微生物优势类群不一致。T1处理的土壤变形菌门、酸杆菌门和放线菌门的细菌相对丰度以及子囊菌门的真菌相对丰度较高;T1处理土壤的鞘氨醇单胞杆菌属细菌相对丰度和青霉属真菌相对丰度显著提高。冗余分析(RDA)显示,环境因子(日照时长、降雨量、温度)显著影响了细菌和真菌群落结构,对土壤细菌群落变化的影响强度为降雨量>温度>日照时长;对土壤真菌群落变化的影响强度为日照时长>降雨量>温度。多雨烟区适当增加烤烟的种植密度可改善土壤微环境,减少病害发生,进而提高烤后烟叶品质及提高烟农收入。

为了研究本氏烟草NbEHD1基因的生物学功能,采用生物信息学方法对其基因结构、蛋白保守结构域、磷酸化位点、亚细胞定位及进化关系等多个方面进行预测。结果表明,本氏烟草NbEHD1编码序列全长1 638 bp,其基因组序列包含16个外显子和15个内含子。NbEHD1蛋白大概率定位于细胞质中,无信号肽,无跨膜区,蛋白序列有42个磷酸化位点。NbEHD1属于P-loop_NTPase超家族,具有EHD家族特有保守结构域。系统进化关系结果表明,本氏烟草NbEHD1与马铃薯、番茄的EHD序列亲缘关系较近。经与SGN数据库中本氏烟草测序数据比对,获得NbEHD1预测的全序列并设计基因特异性引物,扩增得到其序列全长。在获得NbEHD1 CRISPR/Cas9基因编辑载体后,采用农杆菌介导的方法,将此载体成功转化到本氏烟草叶片,经鉴定成功获得T₀阳性植株16株,为进一步确定NbEHD1基因的生物学功能提供了研究材料。

为了解浓香型稻茬烤烟的生长和干物质积累与养分利用效率，采用典型案例分析方法，于2019年在湖南省浓香型烟区的郴州市桂阳县和衡阳市耒阳市分别选取适产水平（2 250~2 700 kg/hm²）和丰产水平（2 700~3 150 kg/hm²）的2种典型烟田作为案例，分析了不同时期的烤烟农艺性状指标、叶面积指数、根系形态指标差异，以及烤烟干物质积累与分配、养分积累与分配、养分利用效率。结果表明：丰产水平较适产水平烤烟地上部生长发育好，根系发达，干物质和氮、磷、钾养分积累多，氮、磷、钾肥利用效率高；但适产水平的氮、磷、钾养分在烟叶中分配比例大，氮、磷、钾养分收获指数高。耒阳烟区烤烟植株高大，茎粗、根粗、根与茎的干物质和养分积累多；桂阳烟区烤烟叶片面积大，侧根多，烟叶干物质和养分积累多。稻茬烤烟生产中，要针对稻茬烤烟土块大和低温阴雨天气，熟化土壤，培育壮苗，提高移栽质量，为烤烟根系生长创造一个良好的土壤环境，促进烤烟早生快发。

为改善长沙稻作烟区土壤环境，提升植烟土壤质量。通过大田试验，设置粉垄深耕（T1）1个处理和铧式犁翻耕（T2）、直接旋耕（T3）2个常规对照，探究不同耕作方式对长沙稻作烟区土壤物理特性及烤烟根系干、鲜质量的影响。结果表明：粉垄深耕明显改善了土壤表层物理结构，在0~30 cm耕层总体范围内，T1粉垄深耕处理与T3常规处理（当地耕作方式）相比，2018年容重、紧实度平均下降8.80%，29.70%，孔隙度平均增大10.67百分点；2019年T1较T3容重、紧实度平均下降11.25%，21.45%，孔隙度平均增大12.8百分点；在烤烟移栽3-5月，T1处理0~10 cm耕层土壤平均含水率比T2高出0.62百分点，在10~20 cm耕层分别比T2和T3高出3.23，4.92百分点，在20~30 cm耕层分别高出9.43，12.3百分点，在30~40 cm耕层分别高出9.56，13.88百分点；同时，粉垄深耕相较于常规处理增加了D值，提高了土壤团聚体的稳定性。且T1处理烤烟根系干质量在团棵期、旺长期、成熟期分别高于T3处理69.75%，28.93%，28.33%，根系体积分别比T3高20.07%，55.61%，36.34%。综上，粉垄深耕改善长沙稻作烟区土壤容重、紧实度、孔隙度、土壤水分、土壤团聚体稳定性等土壤物理性状，改良了土壤环境，提高了烤烟根系的生物量、体积，为提高烟叶的产量产值奠定了基础。

为了明确河南省烟草疫霉群体的遗传多样性与遗传结构，利用RAPD分子标记对河南省的34个烟草疫霉菌株进行分析。结果表明，6条RAPD引物共扩增出30个条带，多态性条带比率为90%；Nei’s基因多样性指数为0.271 0，Shannon信息指数为0.402 8；菌株间的遗传相似系数在0.59~1.00，相似系数0.80水平下UPGMA聚类可将34个菌株划分为6个类群，类群Ⅰ包括26个菌株，为优势类群；主成分分析结果与UPGMA聚类结果相一致；遗传结构分析推测河南烟草疫霉群体起源于2个祖先亚群，这2个亚群在群体中所占比例分别为72.73%，27.27%，亚群Ⅰ为优势亚群；单个菌株遗传构成分析显示55.88%的菌株遗传组分非常单一。因此，河南省烟草疫霉群体的遗传多样性不丰富，遗传结构也较为简单。

为研究不同砧木对烟草嫁接苗抗病性的影响，明确抗病材料云烟87（Y87）作为砧木提高接穗红大金元（HD）对青枯病抗性的机理，采用劈接加生料带缠绕法以易感青枯病品种HD作为接穗，以HD和Y87作为砧木，分别构建HD/HD和HD/Y87嫁接烤烟苗，然后测量HD/HD和HD/Y87保护性酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的变化，最后利用高通量测序技术和Illumina HiSeqTM 4000测序平台，提取5株HD/HD或HD/Y87 mRNA，反转录构建总cDNA文库，测序，过滤低质量Reads后，用TopHat2比对参考基因组，用Cufflinks和DESeq软件获得基因表达量和差异表达基因。结果发现，不同取样时间HD/Y87 PAL活性均显著高于HD/HD，4个样品分别得到48 414 474~48 697 874条Clean Reads和38 272~40 938条基因，但HD/Y87发生选择性剪切事件数高于HD/HD；比较HD/Y87和HD/HD两组间基因表达量，得到3 904条差异基因，其中3 096条基因上调，808条基因下调；在上调基因中有参与木质素合成的3条编码苯丙氨酸解氨酶基因，5条Myb家族转录因子基因，5条编码多酚氧化酶基因；还有2条病程相关蛋白基因和3条相应的ERF转录因子基因等。这些结果表明，Y87作为砧木能够提高接穗HD PAL活性和多种抗性基因（包含木质素、多酚及病程相关蛋白）表达量，从而提高接穗红大金元对青枯病等病害抗性。

为明确马铃薯StPR1基因在抗病中的作用，构建了植物表达载体pBI121-StPR1，并通过农杆菌转化法将StPR1基因导入烟草中，采用不同的致病菌对转基因烟草进行处理，对其抗病性及生理特性进行研究，包括细菌病害软腐病（胡萝卜软腐欧文氏菌、菊欧氏菌和胡萝卜软腐欧文氏菌马铃薯黑胫亚种）和青枯病（茄科雷尔氏菌）、真菌病害干腐病（接骨木镰孢、燕麦镰孢）致病菌。结果表明，接种致病菌后，转基因型烟草和野生型烟草叶片上的病斑直径会随着病菌胁迫时间的延长而增大，并且转基因型烟草病斑直径明显小于野生型烟草；在生理特性分析中，野生型烟草和转基因烟草叶片中生理指标都会随着病菌胁迫时间的延长而呈上升趋势，但转基因烟草SOD、POD和CAT活性较野生型烟草均有不同程度的提高。抗病性及生理特性分析结果均表明，转基因烟草对于致病细菌和真菌均具有更强的抗性，说明StPR1基因在马铃薯植物抗病中起着重要的作用，为PR1基因在植物的抗病方面提供了理论基础。

为了研究二穗短柄草BdDREB1-like基因在转基因烟草中的功能，克隆了该基因，并进行了生物信息学分析。该基因开放阅读框684 bp，编码228个氨基酸，编码蛋白的分子量为24.178 ku，只含有一个典型的AP2结构域，属于AP2/EREBP（APETALA2/ethylene-responsive element binding protein）超家族的DREB家族。多序列比对与进化分析显示它与黑麦ScCBFI的亲缘关系较近。亚细胞定位分析表明，BdDREB1-like基因定位于细胞核。将其构建到植物表达载体上，并通过农杆菌介导法转入烟草中。PCR和RT-PCR筛选鉴定显示BdDREB1-like基因不仅整合到烟草基因组中而且还能稳定表达。过氧化氢胁迫条件下，转BdDREB1-like基因烟草幼苗具有较高的发芽率。为了进一步确定BdDREB1-like基因与氧化胁迫的关系，又对一个月大的转基因烟草进行氧化胁迫（MV，甲基紫精）处理。结果表明，在正常生长条件下，T3转基因株系除了SOD含量外，测定的其他各种生理指标均与野生型无显著差异，T1转基因株系中只有POD和叶绿素含量与野生型中的有显著差异；而在氧化胁迫处理条件下，转BdDREB1-like基因的烟草植株相对于野生型具有较高的过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶和叶绿素的含量和较低的丙二醛和过氧化氢含量。这些结果表明，过表达BdDREB1-like基因增强了植物对氧化胁迫的耐受性。

为探索昭阳烟区连作烟地翻耕深度对烟株生长发育和产质量的影响，通过田间随机区组小区设计，对翻耕深度20 cm （T1）、25 cm （T2）、30 cm （T3）3个处理和CK （15 cm）进行了试验研究，结果表明：旺长期处理T2与T1容重、土壤孔隙度，与T3容重在0.05水平有显著差异。不同处理在不同时期烟株的根、茎、叶干物质积累T2较大，其次为T3和T1，CK最差。T3根结线虫发病最轻，发病率为25.23%，与CK在0.05水平有显著差异；病情指数T3（4.04） < T1（5.27） < T2（5.39），在0.01水平显著小于CK （18.64）。在农艺性状上，处理T2烟株株高112.85 cm，叶面积系数3.09，处理T3烟株茎围12.07 cm，在0.05水平显著高于CK。在经济性状上，处理T2产量、上等烟比例（α=0.01）、中等烟比例（α=0.05）显著高于CK；处理T3产量（α=0.05）显著高于CK；处理T1中等烟比例（α=0.01）显著高于CK。综合来看，处理T2烤烟经济性状最好，其次为处理T3和T1，CK烤烟经济性状最差。研究发现，连作烟地翻耕深度25～30 cm，可以改善土壤物理性状，降低根结线虫病发生，促进烟株生长发育，提高烟叶产质量。

探讨贵州省黔东南州烤烟种植适宜的水钾耦合模式。采用田间小区试验，设置3种灌水水平，分别为1水平（W₁：0.50 L/株）、2水平（W₂：1.00 L/株）、3水平（W₃：2.00 L/株），3种施钾水平，分别为1水平（K₁：135 kg/hm²）、2水平（K₂：270 kg/hm²）、3水平（K₃：405 kg/hm²），研究了不同灌水量和施钾量耦合处理对烤烟生长、烟叶产量和品质的影响。在烤烟成熟期，灌水量和施钾量均对烤烟的株高、最大叶面积、茎围和根体积有显著或极显著影响，且有交互效应；灌水量和施钾量均对C3F等级烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和含氯量有显著影响，烟叶评吸质量得分和外观质量得分均随着灌水量和施钾量的增加而增加，且有交互效应；灌水量和施钾量均对烤烟的产量有显著影响，且有交互效应。总体来看，中高水和中钾组合处理（W₂K₂和W₃K₂）烟株生长状况较佳，烟叶产量较高，品质较好。通过线性拟合得出在一定范围内株高和根体积对烟叶产量的增加具有正相关性。在贵州省黔东南州烟区以灌水量为1.00~2.00 L/株和施钾量为270 kg/hm²的水钾耦合处理对促进烤烟生长，提高产量和改善烟叶品质效果较好。从提高产量和节水节肥的角度考虑，W₂K₂（1.00 L/株，270 kg/hm²）和W₃K₂（2.00 L/株，270 kg/hm²）处理可作为基于本试验条件下较适宜的水肥组合。

为了明确烟草秸秆还田量的腐解特征及其对水稻产量的影响。设置了不同烟草秸秆还田量的田间小区试验，分析了不同处理下烟草秸秆的腐解规律，并结合烟草秸秆投入量探讨外源碳氮比投入与水稻产量的量化关系。结果表明：不同处理烟草秸秆腐解特征均表现为前期快、后期慢的特点。5 d时烟草秸秆腐解量和日均腐解量均达到最大，分别为0.87 g和0.29 g/d。烟草秸秆累积腐解速率也呈现出相似的趋势，整个水稻季烟草秸秆的累积腐解速率为42.31%。在不同还田量中，各处理的烟草秸秆腐解量和日均腐解量差异不显著，但累积腐解速率则基本呈现出半量还田处理高于等量还田和1.5倍还田量处理。投入碳氮比与水稻产量的相互关系可以用二次曲线方程进行拟合，且水稻生长合理的碳氮比投入量为10.1，对应的最高产量为10.4 t/hm²。因此，在烟稻轮作中，虽然不同烟草秸秆还田量下腐解特征相似，但合理的碳氮比投入是实现水稻增产的关键途径之一。

为揭示Blind基因在普通烟草中的功能，通过同源克隆的方法从普通烟草K326的基因组中克隆得到1个Blind-like基因，即NtBL1，用PROSITE （ExPASy）、Sopma和Swissmodel等软件对NtBL1进行蛋白质结构域分析和高级结构预测，用Mega 7.0和MEME软件对NtBL1及其同源蛋白进行了进化树构建和结构分析，用半定量PCR分析了NtBL1基因在花、叶、根、茎、苗中的表达模式，用qRT-PCR技术分析了ABA、NaCl和PEG处理下NtBL1基因的表达模式。结果表明，NtBL1的开放阅读框长度为1 014 bp，编码337个氨基酸。半定量PCR结果表明，NtBL1在烟草的大部分组织和各时期普遍表达，但是根中的表达量最高。蛋白质结构域分析显示NtBL1是典型的R2R3 Myb家族蛋白，含有2个Myb-type HTH类型的DNA结构域。蛋白质高级结构预测表明，NtBL1蛋白高级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。进化和结构分析结果表明，NtBL1基因与番茄Blind等基因的进化距离较近，且具有相似的模体结构。qRT-PCR的结果显示NtBL1基因的表达受ABA的诱导，在处理24 h达到最高表达量；NtBL1基因的表达受NaCl处理的抑制，在24 h出现最低表达量。因此，NtBL1基因可能参与激素和盐胁迫调控下的侧生分生组织的发育。

为了在前期研究基础上进一步阐明小麦C2H2型锌指转录因子基因TaZAT8增强植株抵御低磷逆境的分子机制，采用蛋白质组学技术，对正常培养的野生型（WT）与过表达TaZAT8基因烟草株系蛋白表达谱进行了分析。结果表明，与WT相比，过表达株系根系中22个蛋白质的表达发生了显著变化，其中上调表达蛋白为20个，下调表达蛋白2个。然后采用LC-MS/MS质谱技术对差异蛋白进行鉴定，发现上述蛋白分别归属于物质代谢、能量代谢、逆境应答及细胞保护、转录翻译、蛋白质转换和功能未知6个类别。利用生物信息学软件进行亚细胞定位分析，22个差异蛋白主要定位于细胞质、线粒体、过氧化物酶体、细胞核和叶绿体5个不同部位，GO生物过程和分子功能分析表明，上述差异蛋白参与了不同代谢过程或体现不同类别的酶活性。结合上述分析发现，过表达TaZAT8基因通过对物质代谢、能量产生和逆境应答等生物过程的相关蛋白进行调节，为增强植株抵御逆境能力奠定了基础。

为寻求皖南烟区烟叶生产合理施肥的理论依据，设置了不同氮肥用量和不同钾肥用量的田间小区试验，分析了烤烟农艺性状、干物质积累、养分吸收和肥料利用效率的变化特征。结果表明，随着氮肥用量的增加，烤烟株高、叶片数、上中下部叶的叶长和叶宽明显增加；烤烟冠根比和各器官干物质积累量增加；烤烟根、茎、叶片的氮积累量和钾积累量增加；氮肥用量和烤烟整株氮含量表现为显著正相关，和烤烟整株氮积累量及钾积累量表现为极显著正相关；氮肥利用率没有变化，而氮肥农学效率和氮肥偏生产力显著增加。随着钾肥用量的增加，烤烟农艺性状没有明显变化；烤烟根系中的氮含量，茎和叶片中的钾含量增加，而整株的干物质积累量、氮积累量和钾积累量无明显变化；钾肥用量仅与整株钾含量表现为极显著正相关；各处理间钾肥利用率相对较低，不同钾肥用量间，以钾肥用量最低处理的钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力为最高。在本试验中，随着氮肥用量的增加，整株的干物质积累和养分积累量持续增加，氮肥利用率上升，施用氮肥增产效果较明显；随着钾肥用量的增加，整株的干物质积累和养分积累量无显著变化，结合烟叶钾含量和钾肥利用率的结果，皖南烟区适宜钾肥用量存在下降的空间。

为探明不同量化学氮肥配施有机肥（菜枯，M）对烟草云烟87品质、氮素吸收及利用率的影响，探讨适合贵州省黔东南州烟草种植区的最佳有机无机施氮量，以期为烟草生产的减肥降本、增产提质增效提供技术参考。采用田间小区试验，设置CK₁、CK₂、MN_iPK （i=0或1或2或3）6个施肥处理，分析各处理烟叶的品质、各处理烟株的吸氮量及氮利用率。结果表明：与CK₂处理相比，MN₁PK、MN₂PK和MN₃PK处理烟叶总糖含量分别提高8.57%，14.18%，13.03%；烟叶还原糖含量分别提高4.67%，9.66%，8.26%；烟叶钾含量分别提高8.34%，19.08%，17.12%；烟叶氯含量分别降低0.36%，8.19%，3.56%；提高了钾氯比和两糖差；与CK₂处理相比，化学氮肥配施有机肥处理降低烟叶刺激性和杂气，提升香气质和香气量，增强燃烧性以及余味舒适愈加绵长；与MN₁PK和MN₃PK处理相比，MN₂PK处理提高了氮肥利用率，分别提高了2.99，4.54百分点。化学氮肥配施有机肥（有机氮占36.00%~45.77%），使烟叶中各化学成分之间的比例更为协调，提高了烟叶的评吸质量，增加了烟株氮的吸收量，提高了肥料氮的利用率；在本试验条件下，综合分析各处理对烟叶化学成分、评吸质量和氮利用率的影响，各处理中以有机氮占45.77%的处理表现较好，黔东南烟草种植区推荐使用有机氮占总施氮量的适宜比例为36.00%~45.77%。建议在本烟区推广应用，同时可为相近地区烟草施肥提供参考。

已知烟草驱动家族新成员NtTkr尾部第3个卷曲螺旋（Coiled-coil，CC3）第1 084位苏氨酸（T₁₀₈₄）对靶蛋白的结合至关重要，通过对NtTkr尾部的酵母双杂交筛选得到多个与Ntkr互作的候选蛋白。为确定T₁₀₈₄缺失（T_1084d）或替换（T1084A）突变对NtTkr与这些候选蛋白体外互作的重要性，首先以pBI121-NtTkr为模板，通过重叠延伸PCR扩增得到烟草NtTkr尾部T_1084d、T1084A片段并将其克隆入质粒pUC19，经蓝白斑筛选、SmaⅠ-BamHⅠ双酶切鉴定后送去测序，获得正确的T₁₀₈₄缺失和替换的NtTkr尾部；然后将重组的pUC19-T_1084d、pUC19-T1084A与pMXB10进行NotⅠ-NdeⅠ双酶切，回收目的片段和载体片段并连接，连接产物转化大肠杆菌感受态DH5α，筛选得到重组子，进行NotⅠ-NdeⅠ双酶切鉴定，最终成功构建pMXB10-NtTkr-T1084A和pMXB10-NtTkr-T_1084d原核表达载体；最后将原核表达载体pMXB10-T_1084d和pMXB10-T1084A转入BL21（DE3）中，分别经0.05，0.06 mmol/L IPTG浓度诱导，12%SDS-PAGE电泳检测蛋白质表达情况，结果证明获得了NtTkr-T_1084d-1317和NtTkr-T1084A-1320的成功表达，且IPTG浓度大于0.06 mmol/L时，均可高效表达约77 ku的NtTkr-T1084A-1320和76.2 ku的NtTkr-T_1084d-1317蛋白量。

探究了华南砂泥田土壤有机肥C/N优化下钾肥用量和基追比对烤烟生物量、钾素吸收、土壤有效钾含量及香气品质改善的影响。采用裂区设计，主处理为3个施钾水平，K1（120.0 kg/hm²）、K2（240.0 kg/hm²）和K3（360.0 kg/hm²）；副处理为钾肥不同基追比：S1（7：3）、S2（5：5）和S3（3：7）。结果表明：旺长期-成熟期烟叶生物量随施钾量增加而提高，而随钾追肥比例增加，烟叶生物量降低；K2和K3水平下，基追比S1处理成熟期上部烟叶钾离子含量低，但基追比S2和S3处理上部烟叶钾供应充足，表明钾肥后移有利于钾离子从下部叶向中、上部叶转移。随施钾量提高，根际土壤速效钾和缓效钾含量增加；K2水平旺长期、现蕾期根际土壤速效钾含量最高，成熟期时S3基追比处理低于基追比S1和S2处理；K3水平下，根际土壤速效钾在4个生育期内无显著差异。与其他处理相比，K2水平S3处理显著增加烟叶总氮、总烟碱和蛋白质含量，改善糖碱比和氮碱比。K1水平上部叶中性致香物质含量在不同基追比间无显著差异；而K2、K3水平下，基追比S3处理显著提高烟叶（特别上部烟叶）中性致香物质含量，尤其是K2水平下，基追比S3处理烟叶香气质、香气量、浓度最优，劲头适中。综上所述，有机肥C/N优化条件下，华南砂泥田土壤钾肥推荐量为240.0 kg/hm²，其中基肥（移栽前条施后覆膜）72.0 kg/hm²，追肥168.0 kg/hm²（基追比为3：7），能够有效提高烟叶钾离子含量，并改善烟叶尤其是上部烟叶的品质。

为探明不同施磷量对烟草云烟87生长发育和产量的影响，探讨适合贵州省黔东南州烟草种植区的最适宜磷肥施用量，以期为烟草生产中磷肥的合理施用提供科学依据。采用田间小区试验，设置CK、M、P₀、P₁、P₂和P₃ 6个施肥处理，调查各处理烟草生育期内烟株主要的农艺性状、病害发生情况、烘烤后各处理烟叶产量。结果表明：在所有处理中，烟草的农艺性状、抗病能力和产量，以P₃处理最好。在成熟期，与CK处理相比，P₃处理烟株的株高、最大叶面积、叶片数、茎围、节间距和根体积分别增加了63.19%，72.67%，78.93%，37.93%，13.65%，161.79%；与P₀处理相比，P₃处理烟株的株高、最大叶面积、叶片数、茎围和根体积分别增加了15.90%，21.46%，23.61%，11.25%，28.75%。与CK和P₀处理比较，P₃处理烟株赤星病、花叶病和黑胫病的发病率分别降低了7.51，7.92，6.68和3.66，6.52，4.72百分点，病情指数分别降低了56.12%，45.53%，51.33%和33.72%，31.97%，43.53%。与CK和P₀处理比较，P₃处理烟叶产量分别提高了120.62%，28.51%，在贵州省黔东南州烟区烟草适宜化学磷肥施用量为112.5 kg/hm²，建议在本烟区推广应用，同时可为相近地区烟草磷肥施用提供参考。

当前的农业栽培高度依赖化肥，致使土壤的微生态环境不断恶化，为了改善土壤的生物学特性，培肥地力，通过田间试验研究了草木犀（一年生）作为绿肥或配施化肥对烤烟土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性的影响。结果显示，草木犀翻压能够显著提高4种酶的活性，并且土壤酶活性随着绿肥翻压量的提高而增加，与空白对照（CK2）相比，草木犀第3批（9月18日翻压，生物量为32 180 kg/hm²）翻压的酶活性增加最大，最大增量分别为：蔗糖酶6月48.4%，脲酶4月91.5%，磷酸酶8月72.4%，过氧化氢酶10月51.6%；绿肥与化肥配施的处理中，从整体上看，绿肥+化肥的处理均高于对照（CK1，仅施化肥），第3批翻压绿肥+常规施肥的处理土壤酶活性的提升效果均好于绿肥+减氮30%的处理，第1批（8月3日翻压，生物量为19 350 kg/hm²）和第2批（8月18日，生物量为22 930 kg/hm²）翻压，绿肥+常规施肥与绿肥+减氮30%的处理土壤酶活性多数差异不显著，脲酶和磷酸酶表现尤为突出；烟株的不同生育期内酶的动态变化特征表现为：翻压绿肥和绿肥与化肥配施的各处理土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶均在旺长期（6月）出现峰值，过氧化氢酶在烟叶采收前期（8月）出现峰值。以上结果说明，翻压草木犀后土壤代谢活跃，有利于土壤的营养转化，为烤烟正常生长提供所需的营养。

为探讨大蒜根系腐解物对烟草黑胫病菌的防治效果，采用控制条件室内培养方法，研究不同腐解时间的大蒜根系腐解液对烟草黑胫病菌的抑制作用。结果表明，不同腐解时间的大蒜根系腐解液均能在一定程度上抑制烟草黑胫病菌菌丝生长，其中腐解15 d的大蒜根系腐解液抑制效果最好。腐解15 d的大蒜根系腐解液处理后的菌丝出现原生质泄漏、菌丝分支及菌丝变形等现象。盆栽试验表明，添加不同腐解时间的大蒜根系腐解液在烤烟移栽后第9天对烟草黑胫病的防治效果为4.30%~41.38%。由此推论，大蒜根系腐解液对烟草黑胫病菌具有较好的抑制作用，对烟草黑胫病有较好的防治效果。

HKT蛋白家族主要参与控制K⁺的吸收和K⁺/Na⁺的选择性运输，对提高植物抗胁迫能力具有重要的作用。为了研究AtHKT1组织表达水平与植物耐盐性的关系，利用生物信息学技术对HKT类蛋白的同源性、AtHKT1基因表达情况及其启动子顺式作用元件进行分析和预测，在此基础上将AtHKT1启动子导入到本生烟草细胞中，根据GUS染色结果，分析AtHKT1基因在本生烟草中的组织表达水平。生物信息学分析结果显示，拟南芥和小麦处于不同的进化分支，亲缘关系较远，提示AtHKT1的功能可能与小麦中相应蛋白存在一定的差异。AtHKT1基因在拟南芥许多器官和组织中都有丰富的表达，其中在叶、根和花中的表达量较高，证实AtHKT1基因可能具有重要的生理功能。AtHKT1启动子可能是一个逆境响应启动子，包含多种能够响应环境胁迫的重要元件。因此，AtHKT1基因表达很可能受到环境胁迫的调控。GUS染色结果显示，转pHKT1-gus本生烟草幼苗叶、维管系统、根以及花的染色较深，进一步证实AtHKT1在这些区域表达量较高。以上结果表明，AtHKT1基因表达调控有利于实现Na⁺的转运，进而调节植物耐盐性。除此之外，还可能有其他一些未知的功能，这进一步增加了AtHKT1功能的复杂性。目前，有关HKT类蛋白K⁺和Na⁺转运方式的机制并不明确，通过分析AtHKT1基因在本生烟草中的表达水平，为进一步了解AtHKT1基因的作用机制提供参考。

为了研究烟草中蛋白激酶CIPK3在植物非生物胁迫应答中的功能，通过同源克隆的方法，在普通烟草品种K326中克隆到1个CIPK家族基因NtCIPK3。利用生物信息学软件对该基因编码蛋白的结构和功能进行了预测分析。该基因包含一个1 272 bp的开放阅读框，编码423个氨基酸残基。蛋白序列分析表明，该蛋白含有一个跨膜结构域，且平均疏水性系数小于0，属于亲水性膜蛋白。蛋白比对分析发现，NtCIPK3含有高度保守的N端激酶区、连接区以及C端调控区，与野生烟草CIPK3的同源性最高，达99%。亚细胞定位预测显示，该蛋白主要定位于细胞核，且具有双分型的核定位信号序列。运用qRT-PCR技术，对该基因的表达特性进行了分析，组织表达分析发现，该基因在烟草的根、茎、叶、花中均有表达，但在叶中表达水平明显高于其他组织，推测可能主要在叶中行使功能。NtCIPK3基因在不同程度上受低钾、高盐、干旱、ABA、H₂O₂、低温处理的诱导，推测NtCIPK3基因在烟草的非生物胁迫应答反应中发挥了重要作用。并成功构建pBI121-NtCIPK3过表达载体，为今后该基因在非生物胁迫下的功能研究奠定了基础。

为探讨烟草NtCIPK家族基因的表达与烟草含钾量之间的关系，为烟草钾吸收的分子机制研究提供借鉴，对普通烟草品种K326、贵烟5号和云87进行3个不同钾浓度（6.0，1.0，0.2 mmol/L）的溶液培养，并测定其干质量和钾含量；同时，运用qRT-PCR的方法，分析了NtCIPK家族11个基因对不同钾浓度处理的诱导表达模式。结果表明，随着培养液钾浓度的提高，各参试品种的单株干质量和钾含量都呈升高趋势，且处理间有显著差异，其中，云87在不同钾浓度（1.0，0.2 mmol/L）处理下，其单株干质量和钾含量均最高。NtCIPK家族11个基因的表达均受钾浓度变化的诱导，表现为随着K⁺浓度的下降而上调表达；只有K326的NtCIPK9和贵烟5号的NtCIPK24的表达呈现下调趋势。通径分析结果表明，在0.2 mmol/L K⁺浓度处理下，NtCIPK3和NtCIPK5的表达分别与K326和贵烟5号的单株含钾量呈现显著正相关关系；而在6.0 mmol/L K⁺浓度处理下，NtCIPK23的表达与云87的单株含钾量呈现显著负相关关系。烟草钾含量与其NtCIPK基因的表达密切相关，而NtCIPK基因的增强表达有助于烟草对钾的吸收和积累。

钾通道是植物吸收和转运K⁺的主要蛋白质，SKOR属于Shaker通道外整流家族，在植物低钾胁迫反应中起关键作用。为了研究烟草NtSKOR基因在非生物逆境胁迫中的功能和作用，以普通烟草K326为试验材料，同源克隆一个NtSKOR基因cDNA全长，利用实时荧光定量PCR表征基因表达模式，结合生物信息学分析，对蛋白的理化性质、结构域、磷酸化位点和进化关系等进行初步预测。生物信息学分析表明，该基因全长2 484 bp，编码827个氨基酸残基，预测分子量为94.75 ku，等电点为6.52。该蛋白最大二级结构元件为α-螺旋，最小为β-转角，含有6个跨膜结构域（S1~S6），具有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3种不同激酶磷酸化位点。进化分析表明，NtSKOR与美花烟草和绒毛状烟草SKOR蛋白同源性高，分别是99%和96%，故命名为NtSKOR。组织表达分析发现，该基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达，其中根中表达量最高，花中表达量最低。逆境胁迫试验表明，该基因能快速响应低钾、高盐、干旱、H₂O₂、ABA和4℃等非生物逆境处理。由此推测，NtSKOR在烟草非生物逆境胁迫起着重要调节作用，为今后进一步深入研究NtSKOR功能提供了理论基础。

为了研究烟草NtRAP2-7基因在非生物胁迫响应中的功能，采用同源克隆的方法，在烟草品种K326中克隆到1个ERF转录因子基因NtRAP2-7。并利用生物信息学软件分析了该基因编码蛋白的理化性质、空间结构与系统进化关系。序列分析结果表明，该基因序列全长1 398 bp，共编码465个氨基酸残基，预测蛋白的分子量为51.16 ku。该蛋白包含一个由3个β-折叠及1个α-螺旋组成的保守结构，并含有58个磷酸化位点。亚细胞定位预测表明，该蛋白主要定位于细胞核，并包含单分型的核定位信号序列。进化分析表明，NtRAP2-7蛋白与林烟草RAP2-7蛋白序列同源性最高，为98%。运用qRT-PCR技术进行了该基因的表达模式分析，组织表达分析发现，NtRAP2-7基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达，但在根中的表达量最高。该基因的表达在低钾、高盐、干旱、ABA、H₂O₂处理下受到诱导和在低温处理下受到抑制，结果表明，烟草NtRAP2-7基因参与了烟草的非生物胁迫应答反应。并利用双酶切法成功构建了pBI121-NtRAP2-7过表达载体，为今后该基因在非生物胁迫下的功能研究奠定了基础。

为烟草过氧化物酶基因的功能及结构研究奠定理论基础，采用同源克隆的方法，从烤烟品种K326中克隆出了过氧化物酶基因NtPOD1的cDNA全长，并进行了生物信息学分析；同时，运用qRT-PCR的方法，分析了该基因的组织器官及逆境胁迫表达模式。结果显示，该基因cDNA全长981 bp，编码326个氨基酸残基，预测分子量为37.19 ku，等电点为8.89。生物信息学分析表明，该蛋白是一个亲水性蛋白，结构域中含有4个保守的二硫键和2个保守的钙结合位点，可能定位在细胞外（包括细胞壁），属于植物血红素依赖性过氧化物酶超家族的Ⅲ类分泌氧化酶，与渐窄叶烟草POD42、美花烟草POD42、马铃薯POD42等具有很高的同源性。该基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达，其中叶中表达量最高，花中表达量最低。同时，NtPOD1的表达受高盐、干旱、低钾、ABA和H₂O₂诱导。结果表明，NtPOD1基因属于烟草的过氧化物酶，并可能在烟草非生物逆境胁迫响应中发挥作用。

为研究生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响。以烤烟品种云烟87根际土壤为研究对象，对不施用生物炭的对照处理，以及3个生物炭施用量递增处理的根际土壤ITS2区和16S rDNA-V4区进行高通量测序，对下机数据进行生物信息学分析，得到了各处理根际土壤微生物的OTU丰度、分布、α多样性、群落种类组成及丰度信息，并对群落组成及丰度分别进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析。结果表明，在50~150 g/棵的施用范围内，增加生物炭的施用量提高了根际土壤细菌种类的多样性和分布的均匀程度，真菌则相反；施用生物炭50，100，150 g/棵处理后，变形菌门细菌的丰度相比不施用生物炭的对照稍有降低，分别降低了4.1%，2.7%，0.7%；酸杆菌门细菌的丰度相比对照分别增加了10.4%，8.1%，7.7%，蓝菌门细菌的丰度相比对照分别降低了11.4%，11.4%，11.2%，放线菌门细菌的丰度均低于对照，各处理间的芽单胞菌门细菌丰度差异甚微。施用生物炭50 g/棵处理后，接合菌门真菌丰度比对照（50.92%）下降了12.38%，之后随着生物炭施用量的提高，接合菌门真菌丰度逐渐上升至53.68%；与之相反，施用生物炭50 g/棵处理后，子囊菌门真菌丰度比对照（30.63%）升高了10.15%，之后随着生物炭施用量的提高，子囊菌门真菌丰度逐渐下降至29.11%；施用生物炭50 g/棵处理后，担子菌门和壶菌门真菌丰度基本不变，之后随着生物炭施用量的提高，担子菌门真菌丰度呈现出先上升后降低的趋势；各处理对球囊菌门真菌丰度影响不大。研究生物炭对烟草根际微生态的影响方式以及作用规律，可为生物炭在烟田的应用提供理论依据。

为研究干旱胁迫对嫁接烤烟生理特性的影响，以KRK26为接穗，KRK26、K326和Anyan 2为砧木，采取盆栽方式，分析了不同处理根系形态、植株形态、抗性生理指标。结果表明，在前期干旱条件下，烟株的叶绿素相对含量（SPAD值）降低，脯氨酸含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性以及过氧化物酶（POD）活性升高。随着干旱胁迫的加剧，嫁接烟株的根系长度、表面积、株高、茎围、节距、LAI等呈降低趋势，Pro含量持续升高；随着生长发育，SPAD值、SOD活性、CAT活性、POD活性则呈现下降趋势，但降幅不同，异根嫁接苗降幅较低。KRK26/Anyan 2受到干旱胁迫的影响小于KRK26/K326、KRK26/KRK26，其中KRK26/KRK26受损最重。通过相关分析，嫁接烤烟形态指标与抗性指标间存在正相关关系。不同嫁接烟株的生长特性对干旱的响应存在明显差异，综合看来，嫁接烟株抗旱能力强弱依次为KRK26/Anyan 2、KRK26/K326、KRK26/KRK26。

2C型丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶（PP2C-type protein phosphatases，PP2C）是ABA信号转导途径中的关键组分，在植物生长发育、细胞周期调节及应对逆境胁迫的过程中发挥重要的作用。为探究PP2C基因在烟草适应非生物胁迫中的功能，从烟草栽培品种K326中克隆到了一个PP2C同源基因，该基因开放阅读框为1 617 bp，编码538个氨基酸残基。同源性分析结果显示，该基因所编码的蛋白与绒毛状烟草PP2C16的亲缘关系最近，故命名为NtPP2C16。生物信息学分析表明，NtPP2C16催化区域上具有PP2C家族进化中相对保守的11个结构亚区。qRT-PCR研究分析结果表明：该基因的表达显著受ABA和H₂O₂ 2种信号分子诱导，并且响应干旱、高盐、低温和低钾胁迫。成功构建NtPP2C16-pBI121过表达载体，为解析NtPP2C16参与烟草非生物逆境胁迫响应提供一定的理论依据。

为了确定中国水仙凝集素基因NTL1的抗蚜功能及培育具有抗蚜功能的大花烟草，利用qPCR方法，研究了中国水仙凝集素基因（NTL1）在转基因大花烟草4个株系中的相对表达情况；利用自然感蚜、活体接种和离体接种方法研究了不同转基因株系的抗蚜能力。结果表明，NTL1在不同株系中的相对表达量差异显著，从高到低依次为3，4，1，2；抗蚜虫试验结果显示：转基因烟草具有一定抗蚜性，但不同烟草株系的抗蚜能力有所不同；活体转基因烟草单株与离体烟草叶片的平均蚜虫密度抑制率分别为8.22%~76.61%，4.62%~65.65%；转基因大花烟草可加速蚜虫的死亡。对比NTL1在不同转基因大花烟草株系中的相对表达量及抗蚜效果，发现NTL1在不同株系中的相对表达量与植株抗蚜性具有高度一致性。

为探究烟苗不同叶龄移栽对烤烟光合物质生产能力和产量及品质的影响，在云南罗平烟叶产区，以当地主栽品种K236为试验材料，通过设置不同叶龄烟苗统一移栽，测定移栽后大田各生育时期的光合物质生产及烤后烟叶产质量性状。结果表明：随着移栽叶龄的增加，烟苗成活率有先升高又降低的趋势，而大田生育期有增加的趋势；随着烤烟田间生育进程的推进，各处理在生育期LAD表现为先下降又升高，而各处理生育期总LAD最高的是5叶移栽烟苗，比6，8叶移栽分别高出20.14%，14.82%。群体平均叶倾角（MLIA）随着移栽叶龄的增加，有先升高再下降的趋势，而消光系数（K）则呈增加的趋势；5叶烟苗移栽的烤后烟叶各化学成分含量适宜，品质最好，其次为4叶；6，7，8叶，因其还原糖、淀粉、钾含量不符合优质烟叶对化学指标的要求，品质较差；随着移栽叶龄的增加，经济性状是呈先升高后降低的趋势。因此，对于云南罗平烟叶产区的最佳烟苗移栽叶龄为五叶期，其在可以维持较好产质量值的前提下，提高上等烟和中上等烟的比例，改善烟叶等级结构；同时，可以缩短育苗期，减少剪叶和病虫害防治次数，达到降工节本的目的。

为探明不同供氮形态对烤烟烘烤特性的影响。采用大田试验方法，以烤烟品种K326为试验材料，设置5个不同供氮形态的处理，即N1（100%硝态氮）、N2（30%氨态氮+70%硝态氮）、N3（50%氨态氮+50%硝态氮）、N4（70%氨态氮+30%硝态氮）、N5（100%氨态氮），研究烘烤过程中不同处理的烟叶水分、叶绿素、多酚氧化酶、丙二醛等指标变化规律，比较烤后烟叶经济性状。结果表明：在施氮量为165 kg/hm²条件下，不同供氮形态对烤烟烘烤特性有不同影响。其中，30%氨态氮+70%硝态氮处理的烟叶在烘烤过程中各阶段失水速率接近其72 h内失水速率的平均值，烟叶失水均衡性好；其叶绿素降解速率与失水速率协调同步，有良好的变黄特性；同时，烟叶多酚氧化酶活性最低，丙二醛积累少且缓慢，膜脂过氧化水平最低，烟叶耐烤性好。此外，30%氨态氮+70%硝态氮处理的中上等烟比例和产值最高。可见，在粤北烟区，采用30%氨态氮+70%硝态氮的供氮形态可以获得优良的烟叶烘烤特性和烟叶质量。

利用大田试验研究了有机肥C/N优化及钾肥运筹对烤烟钾吸收及香气品质的影响。采用裂区试验设计，主处理为利用猪厩肥与腐熟花生饼肥混合配制不同碳氮比（m：m）的有机肥，设3个C水平，C1：饼肥420 kg/hm²，猪厩肥2 250 kg/hm²；C2：饼肥300 kg/hm²，猪厩肥3 750 kg/hm²；C3：180 kg/hm²，5 250 kg/hm²；副处理为3个K（K₂O）水平，K_低：120 kg/hm²；K_中：240 kg/hm²；K_高：480 kg/hm²。结果表明：C1、C3水平时，随钾用量增加中部叶生物量增加，K_高处理上部叶生物量高于K_低；C3水平时，供钾量对上、中部叶生物量无显著影响；C2水平时，钾量增加提高烟叶生物量；相同碳水平时，随生育进程烟叶钾含量呈降低趋势，随钾量增加呈增加趋势；相同钾供应下，C1、C2对烟叶钾含量无显著性影响；现蕾期、成熟期时，与C1相比，K_中、K_高处理时C2水平增加烟叶钾含量，而C3水平降低烟叶钾含量。不同部位烟叶钾含量为C2 > C3 > C1处理；解钾菌在团棵期-旺长期呈增加趋势，现蕾期-成熟期呈降低趋势；K_中、K_高处理解钾菌高于K_低处理；C2水平时，K_中、K_高处理解钾菌随生育期呈增加趋势，且C2水平时K_中、K_高处理显著高于其他处理时；K_中、K_高时C3与C1处理时无显著差异，显著高于K_低处理；各处理烟叶常规化学成分在C2处理时K_中、K_高处理中部叶总糖含量25.39%~25.27%，还原糖22.75%~25.73%，总氮1.67%~1.72%，氮碱比0.79，糖碱比10.78~11.80，烟碱含量2.11%~2.18%，表明有机肥碳氮比优化下，钾肥用量增加提高了烟叶中总烟碱、蛋白质及总氮量，改善糖碱比及优化氮碱比值，增加烟叶中钾离子含量；所有处理烟叶中性致香物质种类相同（28种），K_低处理其总量低于K_中、K_高处理，且部位间差异显著；上部叶总量低于中部叶；K_中、K_高处理提高烟叶致香物质总量，C2处理上部叶提高幅度最大。由此可见，通过花生饼肥300 kg/hm²与猪厩肥3 750 kg/hm²（中碳水平）的碳氮比优化下，施钾量增加对提高烟叶中性致香物质效果最佳，特别对上部叶。

为探究低温强光对移栽期烤烟幼苗不同生长阶段叶片的胁迫机制，利用人工模拟移栽期低温强光环境的方法，研究了由温室弱光环境转移到低温高光环境下烤烟幼苗新生叶和成熟叶的快相叶绿素荧光动力学曲线的变化情况。结果表明：烤烟幼苗新生叶的光合性能指数PI_ABS显著低于成熟叶，而PSⅡ最大光合效率Fv/Fm值虽低于成熟叶，但差异不显著；在低温高光下新生叶片Fv/Fm和PI_ABS的降低幅度也明显低于成熟叶，说明在低温强光下新生叶更容易发生光抑制现象。新生叶J点和I点的相对可变荧光（V_J和V_I）均明显高于成熟叶，即新生叶PSⅡ受体侧的电子传递速率明显低于成熟叶，且在低温高光下新生叶的V_J增加幅度大于成熟叶，即低温强光加剧了新生叶PSⅡ受体侧电子由Q_A向Q_B传递的抑制程度，但新生叶的V_I增加幅度却较成熟叶小，说明低温强光对烤烟幼苗新生叶Q_B向PQ的电子传递影响较小。新生叶的K点和L点的相对可变荧光（V_K和V_L）明显高于成熟叶，并且低温高光处理下新生叶V_K和V_L的增加幅度明显大于成熟叶，说明低温高光处理对新生叶放氧复合体和类囊体膜结构的伤害程度更大。总之，移栽期低温强光胁迫对烤烟幼苗新生叶PSⅡ功能的伤害程度明显大于成熟叶，这与新生叶光化学活性、电子传递速率以及OEC对低温强光胁迫更为敏感有关。

为探究大豆孢囊线虫（SCN）即墨群体和莒县群体的生理小种类型及其对烟草的寄生性，采用杯栽试验和孢囊定量接种方法，测定2个SCN群体在5个大豆品种（4个生理小种鉴别寄主和1个感病对照品种Lee）和6个烟草品种上的繁殖和侵染情况。结果发现，SCN即墨群体在5个大豆品种上的繁殖系数（Rf=P_f/P_i）为1.88（0.05~9.03），在感病对照品种Lee上Rf高达9.03；在6个烟草品种上的Rf为0.01（0.00~0.04）。SCN莒县群体在5个大豆品种上的Rf为1.23（0.05~5.28），在感病对照品种Lee上Rf高达5.28；在6个烟草品种上的Rf为0.16（0.00~0.65）。研究表明，SCN即墨和莒县群体分别属于3号和6号生理小种，系这2个小种在山东省的首次发现。SCN即墨群体对6个烟草品种几乎均无寄生性，而莒县群体则对部分烟草品种（云烟85和NC95）有一定寄生性。

为了揭示烟草叶片光能利用和光保护系统在铝诱导的活性氧代谢中的作用机理，以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100（耐铝）和云烟105（敏感）为材料，采用水培法研究了不同铝浓度（0，50，100，200 μmol/L）对烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的影响。结果表明，铝浓度的升高显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ光合电子传递量子效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP），提高了反应中心PSⅡ过剩激发能，从而导致叶片O₂^·和H₂O₂含量升高，植株生物量下降，其中对云烟105影响大于云烟100。随铝处理浓度的升高，烟草叶片非光化学猝灭系数（NPQ）、光呼吸速率、SOD和APX活性呈先升后降的趋势。与敏感品种云烟105相比，耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下表现出更高的Φ_PSⅡ、qP、NPQ、光呼吸速率以及SOD和APX活性，说明低浓度铝胁迫下烟草叶片可通过提高光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性等途径来降低反应中心PSⅡ过剩激发能，防止或清除活性氧的积累，从而增强其对铝的耐性。

为寻求烟叶品质提升新途径，通过大田试验，设置蚯蚓粪与酒糟不同配比研究其对烤烟生长发育及烟叶化学品质的影响，以期为陕南烟区合理施肥提供依据。供试烤烟品种为K326，试验设6个处理：CK（常规施肥）；T1（蚯蚓粪生物肥2 400 kg/hm²）；T2（蚯蚓粪生物肥1 800 kg/hm²+酒糟600 kg/hm²）；T3（蚯蚓粪生物肥1 200 kg/hm²+酒糟1 200 kg/hm²）；T4（蚯蚓粪生物肥600 kg/hm²+酒糟1 800 kg/hm²）；T5（酒糟2 400 kg/hm²）。结果表明：蚯蚓粪与酒糟均能有效促进烤烟生长，改善烤烟农艺性状，提升烟叶化学品质，其中以T2（蚯蚓粪生物肥1 800 kg/hm²+酒糟600 kg/hm²）处理作用效果最佳。具体表现为：与CK相比，T2处理在圆顶期及成熟期烟叶总氮含量分别提高60.60%，14.86%，全钾含量分别提高46.37%，34.59%，还原糖含量分别提高7.80%，32.50%；同时，T2处理烤后烟叶化学成分协调性明显优于其他处理，烤后化学品质各项指标均在适宜范围内。因此，在陕南烟区推荐使用蚯蚓粪生物肥1 800 kg/hm²+酒糟600 kg/hm²的施肥模式。

黑胫病是烟草大田生产的主要病害之一。烟草种质资源抗病性的筛选、鉴定和亲缘关系分析是抗病育种的基础。利用黑胫病1号生理小种对49份种质资源进行了抗病性鉴定，并利用SSR分子标记进行了遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明：24份材料表现为抗黑胫病，其中大叶永烟、G80、E9、MS212-8的抗性比较好；7份材料表现为中抗黑胫病；中感黑胫病和高感黑胫病材料共6份；12份材料表现为感黑胫病。49份烟草种质资源的平均有效等位基因数为3.06（1.31），平均Shannon's信息指数为1.18（0.36）。23对SSR引物在遗传相似系数为0.66时将49份材料分为4个类群，第Ⅰ类群为抗病材料K326；第Ⅱ类群包括6份材料；第Ⅲ类群为4份感病材料；第Ⅳ类群包括38份材料。抗病材料主要集中在第Ⅳ类群，其遗传背景狭窄。

为深入研究密集烤房烘烤温湿度环境与烟叶烤后香气吸味和TSNAs含量（质量分数）的关系，设计了同一湿球温度曲线下的不同干球温度烘烤处理，测定了烤后烟叶中性致香物质含量和TSNAs含量，同时进行了感官品质鉴定，结果表明：同一湿球温度曲线下，随干球温度曲线的升高中性致香物质总量、TSNAs含量呈逐渐下降的趋势，感官质量呈先上升后下降的趋势。

为明确Cd胁迫对烤烟叶片光合作用的影响，在水培条件下，研究了Cd胁迫对烤烟叶片叶绿素含量、光合气体交换特性、叶绿素荧光参数的影响。结果表明，Cd胁迫导致了烤烟叶片叶绿素含量的降低，特别是叶绿素a较叶绿素b对Cd胁迫更为敏感。在低于75 μmol/L Cd胁迫下烤烟叶片净光合速率（Pn）的降低主要与气孔导度的降低有关，但当Cd浓度增加到100 μmol/L时，烤烟叶片光合能力的降低为气孔和非气孔因素共同限制的结果。低于50 μmol/L的Cd胁迫下，烤烟叶片的非化学淬灭（NPQ）和依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额（Y_NPQ）随着Cd浓度的增加而增加，即此时烤烟叶片主要通过增加依赖于叶黄素循环的非辐射能量耗散机制来降低烤烟叶片中过剩光激发能，但随着Cd浓度的进一步增加，烤烟叶片过剩光能（1-q_P）/NPQ和失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额（Y_NF）大幅增加，PSⅡ反应中心的光抑制程度增加，但在此时，热耗散和反应中心的失活为烤烟叶片抵御Cd毒害主要的光破坏防御机制。此研究可以为烤烟的耐Cd机理提供一定的基础数据。

为了筛选适合安徽优质烟区且对烟草青枯病更具拮抗抑菌活性作用的拮抗菌，采用光密度法和平板计数法分别测定了3种烟草青枯病拮抗菌发酵液的拮抗抑菌效应和影响因子进行研究。结果表明：3种拮抗菌均具有较好的拮抗活性。5，10，20，40，80倍5个浓度梯度的3种拮抗菌都比对照（CK）的光密度值（OD）高，均高于57个百分点以上，且达到了显著水平；且拮抗抑菌顺序依次为AKJK-2013-02 > AKJK-2013-13 > AKJK-2013-11。3种拮抗菌均能在开始生长时就能分泌抗菌物质，且拮抗抑菌活性与发酵时间呈成正相关；3种拮抗菌的拮抗抑菌活性都随着存放时间的增加而减弱，且均在存放28 d后的拮抗抑菌活性还能达到83.5%以上。因此，3种烟草青枯病拮抗菌具有一定的开发价值和应用前景。

为了深入研究乙烯在植物抵抗逆境胁迫中的作用，以烟草为模式植物，利用幼苗对外源乙烯的“三重反应”，筛选得到了40多个乙烯不敏感突变体，其中多数突变体具有较强的抗冷性；从中选取4个突变体株系，对它们耐受低温胁迫的生理基础和作用机理进行了分析。结果表明，低温（0℃）胁迫下，烟草乙烯不敏感突变体的电解质渗透率显著低于野生型，而抗氧化酶活性（POD、SOD）以及过氧化氢酶（CAT）活性都高于野生型，说明突变体具有抵抗低温胁迫的优势生理基础。进一步研究发现，低温（0℃）胁迫下，烟草突变体中冷诱导基因NtCBFs和NtCOR47呈现高水平表达，乙烯信号传导途径中下游基因ERFs的表达也发生显著变化。这些研究为烟草乙烯不敏感突变体株系具有较强的抗冷性提供了直接的分子证据。

为实现PRPs基因在植物抗逆基因工程中的应用，将大豆中的2个脯氨酸富集蛋白基因GmPRP和SbPRP构建到植物表达载体pRI101上，通过叶盘法转化烟草。共获得GmPRP阳性转基因烟草2株，SbPRP阳性转基因烟草4株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明，高盐处理后，SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量和可溶性糖含量分别显著和极显著高于野生型，丙二醛含量极显著低于野生型。干旱处理对GmPRP和SbPRP转基因烟草脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量的影响均不明显。低温处理后，GmPRP和SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量均极显著高于野生型，丙二醛含量均低于野生型。由此推测SbPRP可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性，GmPRP可以提高转基因烟草的耐寒性，为后续SbPRP和GmPRP的应用奠定基础。

为了探明不同生物炭用量与氮肥配施对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响，以云烟87为试材，通过田间小区试验研究了9种不同的生物炭与氮肥配施比例对烤烟生长及烟叶主要化学成分的影响。结果表明：生物炭与氮肥配施能够调控烤烟的生长，促进烟株的生长发育，加快出叶速度，但施炭量与对烤烟生长的促进作用不呈正相关，当施炭量超过3 750 kg/hm²、施氮量超过112.5 kg/hm²时对烤烟生长的促进作用逐渐下降。生物炭与氮肥配施能够在一定程度上促进根系的发育，提高烤烟干物质积累量。生物炭与氮肥配施能够调节烤后烟叶的总糖与还原糖含量至最适范围内，降低烟叶淀粉含量，提高烟叶钾含量，有利于提高烟叶燃烧性。同时合理配施生物炭与氮肥也能改善烟叶的糖碱比、糖氮比、钾氯比使之趋近于适宜值，但当配施比例较低时即施炭量为3 000 kg/hm²、施氮量为75.0 kg/hm²的配施比例不利于改善烤烟糖氮比以及钾氯比。综合来看，以施炭量3 750 kg/hm²，施氮量112.5 kg/hm²的配施比例适宜，烟株的生长发育较快，烤后烟叶的主要化学成分含量适宜。

为进一步研究JsWRKY1的生物学功能,构建JsWRKY1的植物超表达载体并转入烟草中过表达。再生的JsWRKY1转基因烟草与野生型烟草在表型上无明显差异。JsWRKY1过表达上调了转基因烟草体内几个防卫相关基因MnSOD、Cu/ZnSOD、CN、NADPHoxidase和PR1的转录水平。与野生型烟草相比,JsWRKY1转基因烟草体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性在正常生长以及胶孢炭疽菌接种后均显著增强。平板抑菌试验结果显示,JsWRKY1转基因烟草叶片总蛋白对病原真菌葡萄座腔菌、串珠状赤霉菌、胶孢炭疽菌和尖孢镰刀菌的菌丝生长具有不同程度的抑制作用。此外,用胶孢炭疽菌接种烟草叶片,转基因烟草对胶孢炭疽菌的抗性明显增强。显然,JsWRKY1是漾濞大泡核桃中正调控病害防卫反应的转录因子。

为揭示2-Cys Peroxiredoxins(2-Cys Prx)基因在烟草龙江911抗逆中的功能,以过表达2-Cys Prx基因烟草、抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗为试材,研究了不同pH值的模拟酸雨对其生长指标、叶片生理生化特性和叶片光合生理的影响。结果表明:与对照相比,pH值4.0的模拟酸雨对3种基因型烟草的株高、叶面积、比叶重无明显影响,pH值2.5的模拟酸雨处理下,与对照相比,过表达2-Cys Prx基因烟草幼苗的株高无明显变化,抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗的株高显著降低;随着模拟酸雨pH值降低,3种基因型烟草叶片的硝酸还原酶(NR)活性、可溶性蛋白含量、SOD和APX活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、光系统Ⅱ潜在光化学效率(Fv/Fo)和细胞膜稳定指数逐渐下降,非光化学猝灭系数(qN)和H₂O₂含量逐渐增加,但在相同pH值的模拟酸雨处理下,过表达2-Cys Prx基因烟草各项生理指标均优于抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗。由此可知,增强2-Cys Prx基因在烟草中的表达可能提高烟草在模拟酸雨处理下的硝态氮利用能力,并在模拟酸雨处理造成APX活性下降时,清除叶绿体中的H₂O₂,使光合电子传递链保持稳定,增强烟草叶片的光合能力。