【目的】明确光强对雪茄烟叶片生长及生理生化特性的影响

【方法】以雪茄品种“H382”和“古引4号”为试验材料，进行不同光照强度处理，分析两个雪茄品种对不同光强的响应差异，其次明确了对光强响应变化较大的品种的形态特征、光合特性、叶片组织结构等相关生理指标对低光强响应，从转录和翻译水平揭示了光强调控雪茄叶片生长的生理机制。

【结果和结论】

一、以雪茄品种“H382”和“古引4号”为材料，设置200μmol·m-2·s-1和100μmol·m-2·s-1的光强处理。研究结果显示：H382和古引4号对不同光照强度的响应不同。差异体现在（1）形态特征方面：H382株高和节间距的值随光强降低显著增大，古引4号则降低株高和节间距。两个品种的叶片叶长、叶宽及叶面积增大，但增加的幅度不同，H382叶长、叶宽和叶面积分别增大19.8%、18%、42%，而古引4号分别增大8.6%、9%、16%。（2）生物量方面：两个品种的植株各部分生物量均随光强降低而降低，且低光强下H382的单株叶片干重大于古引4号单株叶片干重。相同光强下古引4号的植株总干重显著小于H382。（3）光合作用方面：每种光强下古引4号的叶绿素含量均低于H382，且H382的叶片Pn、LSP、LCP和Rd随光强降低而降低，古引4号则随光强降低而升高。（4）叶片组织结构方面：低光下H382叶片厚度降低15.77%，古引4号降低19.75%。

二、以雪茄品种“H382”为材料，设置T200(光照强度为200±15μmol·m-2·s-1)、T100(光照强度为100±15μmol·m-2·s-1)和T50(光照强度为50±15μmol·m-2·s-1)3个光强梯度。研究表明：随光强降低，叶长、叶宽、叶面积及比叶面积显著增加，单叶干重和比叶重显著降低，植株干物质积累量显著降低。随光强降低，叶片表观量子效率（AQY）、最大净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）和暗呼吸速率（Rd）降低。低光照强度（T50）的叶片叶绿素含量低于中、高光照强度处理。中、低光强的叶片上、下表皮厚度低于高光强处理，随光强减弱，叶片上、下表皮，栅栏组织变薄，海绵组织厚度表现为T200>T50>T100，T50处理叶片的海绵组织细胞间隙大，组织疏松。光强减弱，叶片生长素（IAA）和脱落酸（ABA）含量显著降低，但赤霉素（GA3）含量却增加，而玉米素（Zeatin）含量呈先增加后降低趋势。可见，低光强一方面提高GA3含量，降低ABA含量，促进叶片发育；另一方面降低IAA含量和叶绿素含量，最终叶片变薄，干物质积累量减少。

三、以3种不同光强处理的雪茄烟叶片为材料进行转录组和蛋白质组关联分析。结果显示：低光强下，雪茄烟H382通过提高与光合作用-天线蛋白复合体、光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）核心蛋白复合体等相关DEGs/DEPs的表达，保证光吸收和电子传递，维持光系统间的平衡，保护光系统以应对低光环境；通过下调参与能量代谢（糖酵解和蔗糖与淀粉代谢）途径关键DEGs/DEPs的表达，同时发现与防御/应激系统相关的DEGs/DEPs上调表达，表明在受到弱光胁迫后雪茄烟体内的生理生化过程积极进行了适应性调节，降低了能量代谢，提高了雪茄烟对活性氧的清除能力，增强了雪茄烟的适应能力，以在低光条件下生存和维持生长。

【基金】中国农业科学院科技创新工程烟草栽培与调制创新团队经费（ASTIP-TRIC03）；中国烟草总公司海南省公司重点项目“优质雪茄外包皮烟叶关键栽培技术研究”（201746000024055）

【文献】吴晓颖. 光强对雪茄烟叶片生长及生理生化特性的影响[D].中国农业科学院,2021.