院经作所在烟草叶片发育研究领域取得新进展

近日，院经作所烟草绿色高效栽培团队在植物生物学领域重要期刊《Plant Physiology and Biochemistry》（中科院二区TOP，IF=5.7）在线发表了题为“Effects of N-(2-Chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea on the Yield and Quality of Flue-cured Tobacco (Nicotiana tabacum L.)”的研究论文。

该研究系统揭示了细胞分裂相关激素——反式玉米素（tZ）和油菜素内酯（BL）在上部叶片发育中的核心调控功能，并证实其调控效应具有显著的浓度依赖性。其中，20 mg·L⁻¹ N-(2-氯-4-吡啶基)-N′-苯基脲（CPPU）处理效果最优，使上部叶片总产量提高12.86%。CPPU处理显著促进表皮细胞与栅栏组织细胞的扩展，增加叶片厚度与叶面积，并通过加速细胞壁组分降解、降低果胶含量36.92%，从而改善叶片成熟度与品质特性。分子机制分析表明，CPPU通过调控生长素（IAA）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）及油菜素内酯（BL）相关基因的表达，协调细胞分裂、细胞扩张及成熟阶段的有序进行。其具体作用机制包括抑制细胞分裂素氧化酶基因（CKX）表达以维持较高水平的tZ，调节GA代谢通路以避免过度营养生长，以及激活CYCD3-like基因以促进细胞周期进程。综上所述，CPPU通过构建多激素协同调控网络，实现烟草产量与品质的同步提升。该研究为优质高效烟草栽培提供了可行的农艺调控策略，也为深入解析CPPU在烟草生长发育中分子调控机制奠定了理论基础。

院经作所为论文第一完成单位，董庆副研究员和四川省烟草公司凉山分公司王勇为第一作者，沈嘉副研究员和四川省烟草科学研究所钱宇为共同通讯作者。姜超强研究员、祖朝龙研究员等参与部分工作。研究得到中国烟草总公司四川省烟草公司科技项目（SCYC202207、SCYC202402）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110836

烟草上部叶片CPPU机制综述