一种烟草早花苗期判定方法与流程

• 花匠小妙招
• 2024-11-18 15:43

本发明涉及一种早花苗期判定方法，具体涉及一种烟草早花苗期判定方法。

背景技术：

在植物个体发育中，开花是植物发育史上的一个质变过程，也是其中心环节，因此，花的发育一直受到广泛关注。烟草是我国重要的经济作物，与其他作物不同的是，种植烟草的目的是收获叶片而非种子，因此，生产上烟草开花后通常都用打顶的方式人工去除花序，人为地中断其生殖发育进程。烟草早花是指在某些特定条件下，烟草植株没达到该品种或当地栽培条件下应有的株高和叶片数时便加速完成生长发育进程而过早开花的现象。这是一种严重影响烟叶产量的异常现象。是生长与发育异常化的结果。烟草营养生长阶段何时向生殖生长转变是由遗传物质和外界条件共同决定。生长正常的烟株花期多在移栽后60d左右。可留下20-22片的有效叶；出现早花的烟株，由于新的叶片形成受到抑制，使烟株的高度降低、叶片数锐减。烟草出现早花不仅削弱烟株的生长势，降低烟叶产量，还会严重影响烟叶内在化学成分的协调，进而影响烟叶品质。

因此，研究烟草早花苗期诊断筛选，可以在苗期将出现早花可能的烟苗挑选出，尽可能的避免后续烟株的早花，具有重要的经济价值，在生产上应引起高度重视。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种烟草早花苗期判定方法。本发明目的通过下列技术方案予以实现：

一种烟草早花苗期判定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

选择烟草试材，采用无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm左右后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第5-9片烟叶中的一片或多片烟叶；

步骤（2）、样品的制备

将步骤（1）的烟叶去除叶脉取叶片，用液氮环境下将烟叶放入玛瑙研钵，冷冻研磨为细粉，然后进行冷冻干燥；

步骤（3）、红外扫描

取样磨粉压片，然后进行红外测试；扫描时自动扣除h2o和co2的干扰，得到原始光谱依次进行吸光度、自动基线校正、归一化处理得相应的标准化光谱；

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，进行判定，当满足下列条件时，即可判定该烟草试材为早花成苗，判定条件如下：

a、在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.48-0.71；

d、在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

进一步地，步骤（1）中，选用的原料品种为红花大金元烟叶。

进一步地，步骤（2）中，冷冻干燥的条件是：放入-80℃冷冻干燥机中，干燥24hr。

进一步地，步骤（3）中，取样磨粉压片具体为：取样品粉末约2mg，加入光谱纯溴化钾约100mg混合研磨均匀后放入压片模具，8t压力下保持2min。

进一步地，步骤（3）中，扫描次数为32次，分辨率为4cm-1，扫描范围为4000～400cm-1；每个样品进行3次测试求平均值来消除误差。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明操作时间短，检测时间仅需要2min，可以实现诊断的高通量快速检测分析，可以用于基因编辑素材的早期病害诊断和病害分析等的高通量初级筛选。

（2）本发明诊断结果准确。在成苗期初步判断后，进一步培养，被判断为早花期的烟草均提前开花，表明本发明方法可以提前将早花成苗期和正常成苗期烟叶进行区分。

（3）本发明方法可以在早期诊断出烟草是否为早花成苗期，进而及时进行相应的处理，减少生产损失，节约人力物力，提高烟草的品质，具有重要的经济价值。

附图说明

图1为样品1和样品2的ftir图谱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

以红花大金元烟叶为试材，标记样品1，按常规的无菌组织培养育苗，培养条件为：一天光照16hr，温度25-28℃；待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第5片烟叶。

步骤（2）、样品的制备

烟叶取好后，去除叶脉取叶片，用液氮环境下将烟叶放入玛瑙研钵，冷冻研磨为细粉，放入-80℃冷冻干燥机中，干燥24hr。

步骤（3）、红外扫描

取样品粉末约2mg，加入光谱纯溴化钾约100mg混合研磨均匀后放入压片模具，8t压力下保持2min，然后进行红外测试。

扫描次数为32次，分辨率为4cm-1，扫描范围为4000～400cm-1，扫描时自动扣除h2o和co2的干扰，每个样品进行3次测试求平均值来消除误差。

本实施例中，原始光谱采用perkin-elmer公司的专业红外光谱软件（spectrum10）依次进行吸光度、自动基线校正、归一化处理得相应的标准化光谱。样品图如图1所示。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样1在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样1在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.34；

d、试样1未在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰，而是在1051cm-1处出现多糖物质的特征吸收峰。

进而判断试样1为正常花期的烟叶。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样1正常开花，由图1可知，该正常烟叶光谱存在五个吸收谱带，每个吸收谱带的分析结果如下：

（1）羟基（o-h）和氨基（o-h）伸缩振动吸收带（3050cm-1—4000cm-1）

正常烟叶在3342cm-1附近有一个极强且宽的吸收峰,主要为来自烟叶中的多糖、蛋白质的羟基（o-h）和氨基（o-h）伸缩振动。

（2）甲基和亚甲基伸缩振动吸收带（2800cm-1-3050cm-1）

在这个带的主要吸收峰有3个：2857cm-1、2928cm-1和2959cm-1，其中2928cm-1和2959cm-1来自烟叶中的多糖、蛋白质的甲基和亚甲基的不对称伸缩振动，2857cm-1归属为甲基和亚甲基的称伸缩振动。

（3）酰胺和羰基振动吸收带（1500cm-1-1800cm-1）

在这个带的主要吸收峰有3个：1734cm-1、1622cm-1和1531cm-1，其中肩峰1734cm-1附近的峰归属为脂类羰基的振动吸收，1622cm-1附近的吸收峰主要是酰胺i带吸收，归属为c=o的伸缩振动，肩峰1531cm-1附近的吸收是酰胺ⅱ的振动吸收峰。

（4）混合振动吸收带（1200cm-1-1500cm-1）

在这个带主要为蛋白质、木质素、脂肪酸和多糖的混合振动吸收区。1397cm-1附近的吸收峰归属为c-h剪式振动吸收；1318cm-1附近的峰为蛋白质、纤维素、木质素等受氧、氮原子影响的甲基和亚甲基对称弯曲振动及-ch3剪式振动吸收；1257cm-1附近的吸收峰为木质素中苯羟基中c-o键的伸缩振动。

（5）多糖物质的特征吸收带（700cm-1-1200cm-1）

在这个带中的多重峰指认为糖苷类物质的-oh伸缩振动和碳氧键伸缩振动。1151cm-1归属为纤维素(β-1.4)葡萄糖单元的振动吸收，1077cm-1附近的吸收峰归属为碳水化合物的c-o伸缩振动峰，1051cm-1归属为为碳水化合物o-h和c-oh的伸缩振动峰。

实施例2

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品2，无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第7-9片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同，样品图如图1所示。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样2在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样2在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.66；

d、试样2在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

进而判断试样2为早花成苗，由图1可知，相对于正常烟叶，早花成苗烟叶在糖物质的特征吸收带和羟基氨基伸缩振动吸收带的吸收峰明显增强，而酰胺和羰基振动吸收带的峰变化不大，从吸收峰的强度变化上可以知道早花成苗期相对正常成苗期烟叶糖含量更高，而蛋白质含量相近。为了能定量地反映出这个强度的变化，选用1077cm-1附近的吸收峰的吸光度与1622cm-1处酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a1077／a1622，正常烟叶中的比值是0.3412，而早花成苗期烟叶的比值0.6631。

同时，早花成苗烟叶在酰胺i带和ii带的吸收峰位1622cm-1和1528cm-1，与正常成苗期烟叶的1622cm-1和1531cm-1比较，几乎保持不变，说明这两种烟叶的蛋白质成分组成可能变化不大。另外，在多糖物质的特征吸收带中，正常成苗期烟叶吸收峰为1051cm-1处的峰，早花后其峰位置变为1027cm-1，出现了明显的偏移，这可能表明在早花成苗烟叶中其多糖的组成发生了变化。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样2提前30天开花。其余与实施例1相同。

实施例3

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品3，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第5-6片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样3在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样3在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.48；

d、试样3在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样3提前10天开花。其余与实施例1相同。

实施例4

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品4，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第7-9片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样4在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样4在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.48；

d、试样4在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样4提前42天开花。其余与实施例1相同。

实施例5

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品5，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第5-9片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样5在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样5在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.52；

d、试样5在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样5提前18天开花。其余与实施例1相同。

实施例6

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品6，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第8-9片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样6在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样6在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.63；

d、试样6在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样6提前36天开花。其余与实施例1相同。

实施例7

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品7，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第6-7片烟叶。

步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样7在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样7在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.7；

d、试样7在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样7提前31天开花。其余与实施例1相同。

实施例8

本实施例的烟草早花苗期判定方法，包括如下步骤：

步骤（1）、样品的采集

标记样品8，按常规的无菌组织培养方法育苗，待烟苗达到10cm后，挑选长势和径高均一致的烟苗移栽到水培室，进入成苗期取样，取中部第6-8片烟叶。步骤（2）-（3）与实施例1相同。

步骤（4）、结果分析判定

根据步骤（3）的标准化光谱，分析结果如表1所示，从表1可以看出：

a、试样8在1620-1624cm-1和1527-1532cm-1处分别出现酰胺i带和ii带吸收峰；

b、试样8在1075-1079cm-1处多糖吸收i带吸收峰；

c、选用多糖吸收i带吸收峰的吸光度与酰胺i带的吸收峰的吸光度面积进行比较，即a糖i／a酰i，面积比为0.57；

d、试样8在1025-1030cm-1间出现多糖物质的特征吸收峰。

继续种植观测其开花时间，具体开花情况见表1。由表1可以看到，试样8提前19天开花。其余与实施例1相同。

表1分析检测结果

本实施例方法能在苗期准确预测烟草的早花情况，分析结果准确性高，检测周期短，通量高，具有推广应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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