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生物酶技术在烟草中的应用研究进展
夏炳乐;颜春雷;李敏莉;张虹;王德平
【期刊名称】《烟草科技》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】概述了酶和微生物技术在降解烟草中的蛋白质、淀粉、果胶质、酚含量等以及在烟草防治病虫害等方面的应用研究进展.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】夏炳乐;颜春雷;李敏莉;张虹;王德平
【作者单位】中国科学技术大学烟草研究中心,合肥市美菱大道121号,230052;中国科学技术大学烟草研究中心,合肥市美菱大道121号,230052;合肥卷烟厂技术中心,合肥市长江西路651号,230063;国家烟草专卖局科教司,北京市西城区月坛南街55号,100053;国家烟草专卖局科教司,北京市西城区月坛南街55号,100053【正文语种】中文
【中图分类】TS411.1
【相关文献】
1.微生物在烟草种植中的应用研究进展 [J], 陈健;戴林建;董俊;郑和平
2.生物酶技术应用于面包焙烤暨生物酶技术应用于溴酸钾的替代方案 [J],
3.酶技术在食品加工中应用研究进展 [J], 李小平
4.酶技术在食品加工中应用研究进展 [J], 张继波
5.速溶茶加工中酶技术应用研究进展 [J], 徐悦; 张阳光; 董若霞; 王宪达
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烟草黑胫病的研究进展烟草黑胫病是由疫霉菌引起的，广泛分布于世界各地的烟草产区。
该病害可导致烟草植株死亡，严重影响烟草的产量和质量。
为了控制烟草黑胫病的发生和传播，研究人员已经开展了大量的研究工作，并取得了一定的进展。
研究烟草黑胫病的发生规律和影响因素对于制定防治策略至关重要。
研究表明，烟草黑胫病的发生与土壤湿度、温度、pH值、肥料等因素有关。
其中，土壤湿度过高是促进病害发生的主要因素之一，因此在烟草种植过程中需要特别注意控制土壤湿度。
此外，不同品种的烟草对黑胫病的抗性存在差异，因此选育抗病品种也是防治该病害的重要手段之一。
为了诊断烟草黑胫病，研究人员开发了多种方法，包括病菌分离、分子检测等。
其中，分子检测方法具有快速、准确、灵敏度高的优点，对于早期诊断和防治病害具有重要意义。
此外，随着生物技术的发展，利用抗病基因工程等手段来提高烟草的抗病性也成为了新的研究方向。
在防治策略方面，目前主要采用综合防治措施，包括农业防治、化学防治和生物防治等。
农业防治措施主要包括合理轮作、选用抗病品种、加强田间管理等。
化学防治主要使用杀菌剂，但需要注意药剂的合理使用，避免对环境和人体健康造成不良影响。
生物防治是通过引入或培养抗病菌株来提高土壤的抗病性，具有环保和长效等优点，是未来防治烟草黑胫病的重要方向之一。
虽然目前已经取得了一些进展，但是仍然存在许多问题需要进一步研究和探讨。
例如，对于烟草黑胫病的发病机制仍需深入探讨，以制定更加精确的防治策略。
此外，现有的防治方法存在一定的局限性，如何结合生物技术等手段提高防治效果，减少化学药剂的使用量也是未来需要深入研究的方向。
烟草黑胫病是烟草产业的重要威胁之一，需要加强研究，不断提高防治水平。
未来，需要进一步深入研究烟草黑胫病的发病机制和防治方法，同时注重环保和可持续性发展，为烟草产业的健康可持续发展提供更加有力的保障。
烟草黑胫病是一种严重的土传真菌病害，对烟草生产造成了极大的威胁。
烟草黑胫病绿色防控技术研究进展烟草黑胫病是由离体培养物或病毒尘土传播的真菌所致的一种严重的烟草病害，其发生率高，在烟叶生产中会造成严重的经济损失。
为了减轻烟草黑胫病对产业的不良影响，掌握绿色防控技术对于烟叶生产领域是至关重要的。
本文综述了烟草黑胫病的病因、危害、防治措施以及现有的绿色防控技术研究进展。
一、烟草黑胫病的病因烟草黑胫病的病菌为真菌类，主要感染烟草根和茎基部，病菌在适宜条件下侵入根皮质，引起坏死并蔓延到根部，造成根的死亡和硬化。
病菌在地下发展，可在中后期引起烟草的枯死和减产。
二、烟草黑胫病的危害烟草黑胫病造成烟草的直接损失是根和茎的死亡，蔓延到其他地方时还会导致整株烟草死亡，从而影响烟草生产的数量和质量。
此外，该病害的发生还会引起土壤固化和磷素不平衡，同时病原真菌结构复杂，生活习性差，传播迅速，防控难度大，给农民带来极大的经济压力，是烟叶生产中的重要病害之一。
三、烟草黑胫病的防治措施烟草黑胫病的防治措施主要包括化学防治和生物防治两方面。
化学防治是目前较为常用的疫病防控手段，主要采用甲醛、液体腐殖酸、氧化锌等化学植物保护剂来防治烟草黑胫病，其主要作用是杀死病原菌，但化学农药对环境和人体健康也会造成一定的危害，因此不宜过度使用。
生物防治是一种环保型的防治方法，主要是利用微生物、外来天敌、土壤调理剂等天然物质来抑制病害发生。
例如利用生长促进细菌巴氏杆菌和磷酸盐溶解菌可以有效促进植物生长，从而增强其免疫力，抵抗病原菌感染。
此外，通过进行土壤调理，增加土壤有机质含量、调节土壤pH值等方法也可以防治烟草黑胫病。
四、绿色防控技术的研究进展随着环保意识的提升，绿色防控技术在农业生产中逐渐受到人们的重视。
针对烟草黑胫病的研究也在不断深入，取得了一些进展：（1）微生物防治。
微生物作为生物防治的主要手段，包括利用外源菌和内源菌等对病原物进行抑制。
外源菌主要包括拮抗菌和生长促进菌，其中拮抗菌可以抑制病原真菌的生长，生长促进菌则可以促进植物生长，提高其免疫力。
烟草抗病毒基因工程研究烟草作为一种重要的经济作物，在全球范围内广泛种植。
然而，烟草病毒病是烟草生产中面临的重要问题，给烟农带来巨大经济损失。
传统抗病毒方法如化学防治和物理防治等存在诸多弊端，而烟草抗病毒基因工程作为一种新型的防控技术，具有高效、安全、环保等优势，近年来备受。
本文将介绍烟草抗病毒基因工程的基本概念、研究现状、研究方法及实验结果与分析，并展望未来发展趋势。
烟草抗病毒基因工程是通过基因克隆、表达和分析等技术，将外源抗病毒基因导入烟草，使其在体内表达出抗烟草病毒的蛋白质，从而提高烟草对病毒的抗性。
该技术可有效解决传统抗病毒方法存在的问题，为烟草生产带来新的防控策略。
自20世纪90年代以来，随着分子生物学技术的迅速发展，烟草抗病毒基因工程研究取得了一系列重要成果。
例如，植物抗病毒基因的克隆与功能分析、抗病毒基因的转化与表达、抗病毒基因工程品种的选育与应用等。
然而，在实际应用过程中，仍存在转化效率低、基因沉默现象严重等问题。
烟草抗病毒基因工程研究的主要方法包括基因克隆、表达、分析等。
基因克隆技术通过对植物抗病毒基因的筛选、克隆和鉴定，为抗病毒基因的表达提供基础。
在基因表达方面，采用农杆菌介导、基因枪轰击、微注射等转化方法，将抗病毒基因导入烟草细胞中，实现基因的高效表达。
同时，利用分子生物学技术如RT-PCR、Southern blot等，对转基因烟草进行分子水平上的检测与鉴定。
通过基因克隆、表达和分析等技术，研究人员已成功获得多个具有抗病毒活性的转基因烟草品种。
这些品种在田间试验中表现出良好的抗病毒效果，有效降低了病毒对烟草的侵染和危害。
研究人员还发现，导入的抗病毒基因在烟草中能够稳定遗传，为抗病毒烟草品种的大规模繁殖和推广奠定了基础。
然而，在实际应用过程中，仍存在转化效率低、基因沉默现象严重等问题。
为了解决这些问题，研究人员尝试通过优化转化条件、筛选高效转化方法、选用适当的启动子等方式，提高抗病毒基因的表达水平和转化效率。
烟草中特有亚硝胺(TSNAs)的研究进展亚硝胺是一类含有亚硝基(-NO)的有机化合物，其在烟草制品中的存在一直是一个备受关注的问题。
亚硝胺是通过烟草中的烟碱与硝酸盐等物质在烟草燃烧的过程中生成的，它被认为是导致烟草制品对人体健康有害的重要因素之一。
在过去的几十年里，科学家们对烟草中特有亚硝胺(TSNAs)进行了大量的研究工作，以揭示其对人体健康的危害机制和可能的防控措施。
本文将从TSNAs的形成机制、对人体健康的危害以及防控措施等方面进行综述，以期为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
一、TSNAs的形成机制研究表明，烟草中的亚硝胺主要是通过两种途径形成的：一种是烟草本身就含有亚硝胺前体物质，例如氨基酸和酮类化合物，它们在烟草的发酵和腐败过程中转化为亚硝胺；另一种是在烟草的燃烧过程中，烟草中的烟碱与硝酸盐等物质发生化学反应生成亚硝胺。
而亚硝酸盐是烟草中的燃烧产物，其主要来源于土壤和肥料中的硝酸盐，也可以通过烟草叶片表面的细菌固氮作用生成。
在烟草燃烧的过程中，烟碱与亚硝酸盐发生反应生成N-亚硝化合物，之后再与其他化合物结合形成不同种类的TSNAs，包括N-亚硝二甲胺(NNK)、N-亚硝二乙胺(NNE)、N-亚硝丙基芳香胺(NAB)等。
在烟草的制备过程中，烟草叶片通常会进行发酵和蒸馏等处理，这些过程中可能会进一步促进TSNAs的形成。
烟草中的微生物也可能参与了TSNAs的形成过程，例如一些细菌和真菌可将烟草中的氨基酸和酮类化合物转化为亚硝胺前体物质，促进TSNAs的形成。
烟草中特有亚硝胺的形成是一个复杂的过程，其涉及了烟草本身的化学成分、烟草的制备过程、燃烧的条件以及微生物等因素。
了解TSNAs的形成机制对于采取有效的防控措施和控制TSNAs含量至关重要。
二、TSNAs对人体健康的危害TSNAs是一类强致癌物质，已被证实与多种癌症的发生有关。
研究表明，TSNAs对人体的危害主要表现在以下几个方面：1.致癌作用：NNK和NNE是烟草中含量较高的两种TSNAs，它们被认为是导致烟草制品致癌的主要因素。
第１卷 第2期2005年12月Vo1.1 No.2Dec. 2005
烟 草 农 业 科 学
Tobacco Agricultural Science
微生物在烟草生产中的应用研究进展*
雷丽萍1，刘杏忠3，郭荣君2，缪作清2，夏振远1
（1.云南省烟草科学研究所，云南 玉溪 653100； 2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081； 3.中国科学院微生物研究所真菌地衣系统学重点实验室，北京 100080 ）
摘 要：本文综述了有益微生物在烟草生产及加工过程中应用的理论与实践，包括微生物在病虫害防治、促进烟草生长、提高烟草产量品质等方面的研究进展。并对今后微生物在烟草上应用与研究的发展进行了展望。关键词：微生物；烟草；病虫防治；肥料；产量品质中图分类号:S476+.1 文献标识码:A
Advances in Application and Research of Microbes in Tobacco Production
LEI Li–ping1, LIU Xing–zhong3, GUO Rong–jun 2, MIAO Zuo–qing 2, XIA Zhen–yuan1 （1.Yunnan Tobacco Research Institute，Yuxi 653100， China; 2.Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture，CAAS，Beijing 100081， China; 3.Key Laboratory of Systematic Mycology and Lichenology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080， China;）
Abstract: The paper reviewed the beneficial microbes applied both in tobacco production and the leaf processing from either the theory point or the actual use involving bio-control of tobacco pests, the microbial fertilizers, and tobacco quality improving by the application of microbes; and outlined the prospects of future application and research of microbes in tobacco. Key words: Microbes; Tobacco; Control of diseases and pests; fertilizer; Product quality
虽然微生物可以引起烟草病害，但是微生物在烟草病虫害防治、提高烟草产量和品质等方面有广泛的应用，许多微生物农药和微生物肥料已在烟草生产实践上发挥重要作用，并取得了明显的经济效益和社会效益。在烟草工业生产方面，有益微生物在提高原料烟草品质和降低烟草有害成分含量等方面的研究和应用也有了一定进展。1 微生物防治烟草病害1.1 活体拮抗微生物的应用1.1.1 拮抗真菌的利用在已经研究和应用的拮抗真菌中，木霉菌（Trichoderma spp.）是最重要的一种，由于其具有广泛的适应性和可抑杀多种植物病原真菌［1］，已经成为广泛研究和应用的一类拮抗真菌。木霉制剂已经广泛用于烟草立枯病、猝倒病的生物防治［2–5］，对烟草其它真菌病害如烟草黑胫病、烟草赤星病等也具有较好的防治效果［6-7］。目前，国内外已有十几个木霉生防制剂登记注册［8］。根结线虫（南方根结线虫Meloidogyne incognita）
收稿日期：2005–09–19，修回日期：2005–12–06基金项目：国家自然科学基金项目（30460007）；云南省烟草专卖局（公司）科技项目（05–11）作者简介：雷丽萍（1963– ），女，云南玉溪人，副研究员，硕士，主要从事烟草微生物及栽培技术研究* 烟 草 农 业 科 学204第1卷
是严重危害烟草生产的有害生物，利用真菌防治烟草寄生线虫已经取得了显著的成效。淡紫拟青霉（Paecilomyces lilacinus）和厚垣孢普克尼亚（Pochonia chlamydosporia= Verticillium chlamydosporium）是研究最多的两种线虫内寄生真菌。在我国已经开展了大量的相关研究工作［9–13］。相关生防制剂已经进行了大面积的试验示范，对烟草根结线虫防治取得了很好的防治效果［14］。1.1.2 拮抗细菌的直接利用植物根际拮抗细菌是一类与植物关系密切的微生物，可在植物根部定殖存活并可通过多种机制控制植物病害。利用植物根际拮抗细菌控制植物病害是一个很有发展潜力的研究方向。目前在根际拮抗细菌防治烟草病害方面已经做了大量工作，发现的菌群主要有Agrobacterium spp.，Bacillus spp.和Pseudomonas spp.等［15］。对Phytophthora sp.引起的烟草黑胫病、Pythium aphanidermatum引起的烟草猝倒病、Pseudomonas solanacearun引起的烟草青枯病等都具有很好的防治效果，而且部分拮抗菌株对烟草有不同程度的促生和增产作用［16–20］。植物内生细菌作为植物病害的生防菌是一个新的研究热点，内生细菌存在于植物体内，有充足的营养来源，具有相对稳定的生存环境，受复杂外部环境的影响较小，与病原菌同存于相同的生境中，因而具有很大生防潜能。已研究的烟草内生拮抗细菌分别对烟草灰霉菌（Botrytis cinerea）、烟草黑胫病菌［21］、烟草赤星病菌（Alternaria alternata）和烟草炭疽病菌（Colletotrichum nicotianae）等具有拮抗活性，某些菌还有多重拮抗机制，可抑制多种病原菌，包括抑制菌丝生长、游动孢子游动、萌发等，而且某些菌株代谢物还具有明显的诱导烟草抗病作用［21］。烟草内生拮抗细菌以其存在环境和自身的优势有可能成为烟草病害生物防治的重要资源。1.2 病原弱毒株系的应用利用病原弱毒株系对强致病株系进行防治是一种很有效的病害控制方法，尤其是在病毒病害的防治方面起步较早。自从Kunkel 提出利用弱毒株预防强毒株侵染的设想，利用病毒弱毒株的交互保护已经成为防治病毒病较为理想的手段之一，而且己有多种病毒弱毒疫苗研制成功并应用于植物病毒病害防治。除病毒弱毒株的研究外，其它烟草病害病原弱毒菌株的研究也已经受到很大关注。其中利用烟草细菌性青枯病菌（P. solanacearum）的无毒产细菌素菌株对烟草青枯病菌的防治研究已经取得了一定的效果。并研制成微生物制剂——青枯散，能够防止土壤中青枯病菌侵染烟草幼苗根部和阻止潜伏病原菌发病，大田防治烟草青枯病的防效可达到71%［20］。1.3 非病原微生物的介导或诱导抗病性利用某些非病原微生物可诱导植物产生抗病性。其中一些植物促生根际细菌（plant growth–promoting rhizobacteria，PGPR）可使植物产生高效表达的广谱
抗病性，这种非致病菌所诱导的抗病性称为“系统诱导抗病性”（induced systemic resistance, ISR）。如铜绿假单胞菌（P. aeruginosa, 7NSK2）可使烟草产生对烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）的ISR，荧光假单胞菌（P. fluorescens, CHAO）在烟草上可诱导产生对烟草坏死病毒（Tobacco necrosis virus，TNV）的ISR。细菌结合使用化学诱导剂还可同时诱导系统获得抗病性（systemic acquired resistance，SAR）和ISR，且抗性诱导作用是加性的，大大提高烟草对病
原真菌如簇囊腐霉（Pythium torulosum）、瓜果腐霉（P. aphanidermatum）和烟草疫霉（P. nicotianae var. parasitica）的抵抗能力。
另一类有希望的抗病诱导物是激发素（Elicitins），它是主要由弱致病的Phytophthora和Pythium产生的、在烟草上可引起过敏反应（hypersensitive reaction, HR）和SAR的一类胞外蛋白质的总称。最早由法
国科学家Ricci等从寄生疫霉烟草变种（P. parasitica var. nicotianae）的培养滤液中分离纯化到这种小分子
蛋白质，称为parasiticein，后来发现Phytophthora和Pythium的许多种都能产生这种小分子的蛋白质，将
这类胞外蛋白质总称为elicitins［22］。1.4 抗病微生物代谢产物的应用抗生素是研究和使用较早而且广泛应用的一类具有杀菌或抑菌作用的微生物代谢产物，目前研究生产和应用的抗生素大多是放线菌（Actinomycetes）产生的，其次是真菌和细菌。已应用的抗生素主要有春日霉素（Kasugamycin）、链霉素、多氧霉素（Polyoxins）、有效霉素（Validamycin）、灰黄霉素（Griseofulvin）、灭胞素（Cellocidin）等。在烟草病害防治上主要有防治烟草赤星病的多氧霉素、防治烟草花叶病毒病的宁南霉素等。目前还有许多防治烟草病害的抗生素正在研发中。防治烟草病毒病的抗生素除放线菌产生的外，抗烟草病毒病的其它真菌代谢物研究也为人们所关注。已经从Penicillium sp.分离到抗病毒物质，对多种病毒如TMV具有良好的抑制作用。一些高等担子菌的
