硃砂烟质量风格特征分析

为明确硃砂烟的质量风格特征,以硃砂2号为研究对象,云烟87为对照,分别对云南曲靖、玉溪和红河3个产区硃砂烟的风格特征和品质特征进行评价。结果表明：(1)从香韵的欧式距离来看,相同产区的硃砂2号与云烟87的香韵明显不同;(2)从香韵的香农多样性指数和辛普森多样性指数来看,硃砂2号香韵种类丰富,且极显著高于云烟87;(3)硃砂2号具有10种香韵,主体香韵为干草香和坚果香;云烟87具有6种香韵,主体香韵为干草香和清甜香;(4)产区因素对硃砂2号香韵的影响程度较小;而烟叶部位因素对硃砂2号的影响程度较大。这说明硃砂2号香韵种类丰富,风格特征与云烟87不同。     

基于烟茄嫁接的低烟碱烟草烟叶化学成分变化

为探索通过嫁接技术有效降低烟叶烟碱含量的技术,以茄子为砧木,云烟87为接穗,采用盆栽试验研究了烟茄嫁接生产低烟碱烟叶的可行性和烟叶化学成分的变化。试验共设烟/烟、烟/茄不培土、烟/茄培土等3个处理。结果表明:烟茄嫁接,烟株植物学特征和农艺性状未显著改变,烟叶烟碱含量降至极低水平,鲜烟叶中烟碱含量低至0.08%,烤后烟烟叶烟碱含量低至0.10%,比对照降低95%,假木贼碱和降烟碱含量也有所降低,但假木贼碱的下降比例较小,表明假木贼碱在叶片中有一定的合成能力,新烟草碱在鲜烟叶和烤后烟中均未检测到。在接穗底部培土诱发了不定根产生,能够促进生物碱的合成,导致烟/茄培土的烟碱含量比烟/茄不培土明显升高;烟茄嫁接的烟叶叶绿素含量显著高于对照,成熟较慢,蛋白质、淀粉、总氮含量较高,总糖、还原糖含量降低。本研究为通过农业措施选择性降低和调节烟叶烟碱含量提供了新的途径。      

烤烟CYP82E10基因EMS突变体筛选及其尼古丁转化率分析

烟草尼古丁去甲基酶CYP82E10能够催化尼古丁去甲基化反应,产生致癌物NNN的前体物质。为降低烟叶NNN含量,利用Tilling技术在烤烟云烟87的EMS突变体库中筛选获得烟草尼古丁去甲基酶编码基因CYP82E10的11个突变株,其中M594发生L115F错义突变,M271单株发生P129L错义突变。M4代M594和M271材料的尼古丁转化率分别为对照的45%和38%,M5代分别为对照的34%和45%,说明上述突变能够降低CYP82E10的酶活性及植株转化率。因白肋烟CYP82E10无义突变不影响尼古丁转化率,故烤烟和白肋烟的尼古丁转化机制存在差异。研究获得的低尼古丁转化率突变体可作为育种材料培育低NNN烤烟新品种。      

烟草CYP82E4v1基因调控降烟碱的生物合成

为明确烟草烟碱去甲基酶基因CYP82E4v1在降烟碱生物合成中的调控作用,通过农杆菌介导,将含CYP82E4v1超量表达的植物表达载体pLF-35S-CYP和干涉表达的植物表达载体pLF-35S-CYPi分别遗传转化烟草品种K326,共获得转基因植株61株,其中超量表达植株42株,干涉表达植株19株。HPLC测定表明,超量表达植株降烟碱含量比对照烟草品种K326高88.9%,而干涉表达植株降烟碱含量比对照烟草低61.1%,表明CYP82E4v1的超量表达能提高烟草降烟碱含量,该基因的表达受到抑制时降烟碱合成受阻。Real-Time PCR分析结果表明,超量表达植株中CYP82E4v1基因的表达为对照烟草的20倍以上,在干涉表达植株中其表达量仅为对照烟草的6%。同时,在干涉表达植株中其他降烟碱合成基因,如CYP82E5v2和CYP82E10等也受到不同程度的抑制。此外,在构建植物表达载体时,引入衰老基因SAG12启动子驱动重组酶基因FLP的"Gene-deletor"表达元件,在烟草叶片发育后期以清除转基因植株中外源GUS∷NPT II基因,从而获得了降烟碱含量低且不含筛选标记基因的转基因烟草植株。     

云南不同品种和产区烤烟烟碱含量的差异

为了给卷烟生产企业提供云南烟叶烟碱含量的特征情况,对2004～2007年云南省12个烟区4个主栽品种[云烟85,K326,红花大金元(红大)和云烟87]的13912个烤烟烟叶样品的烟碱含量检测数据进行了差异统计分析。结果表明:①云南省烤烟上部烟叶烟碱平均含量为3.31%,中部烟叶为2.56%,下部烟叶为1.77%,部位间差异达显著水平,总体上云南烤烟烟碱含量水平基本适宜;②州(市)间烤烟相同部位的烟碱含量的差异达到显著水平;③云南4个主栽品种上部和下部烟叶烟碱含量的高低顺序均为:红大K326云烟85云烟87,且差异达显著水平,中部烟叶烟碱含量的高低顺序为:云烟85K326红大云烟87,云烟87的烟碱含量显著低于红大、K326与云烟85,K326、红大和云烟85差异不显著。     

烟叶落黄过程中烟碱代谢规律及相关基因表达分析

为探究烟草叶片落黄衰老过程中生物碱组分变化及代谢相关基因表达情况,以红花大金元为材料,气相色谱-质谱联用法测定中部烟叶生物碱含量,利用已有的烟草叶片衰老转录组数据(RNA-seq),分析叶片衰老成熟期烟碱代谢相关基因的表达水平,同时实时荧光定量PCR验证基因表达。结果显示,烟草进入成熟衰老期,叶片中烟碱、去甲基烟碱、新烟草碱、麦斯明等生物碱含量逐渐升高,烟碱转运蛋白基因JAT1、NUP1,烟碱转化基因CYP82E2、CYP82E4,烟碱合成基因ADC1、ODC2、BBL2以及烟碱代谢调控基因COI1、JAZ1、MYC2、MYC3呈现上调表达,而调控基因MTHFR1下调表达。差异表达基因协同调控烟碱代谢过程,影响衰老叶片中的烟碱合成与积累。     

烤烟新品种贵烟5号的选育及特征特性

烤烟新品种贵烟5号是以自育品系2009-203(PVH06×NC729)为母本,南江3号为父本杂交,经系谱法选育而成,2020年通过全国烟草品种审定委员会审定。该品种遗传性状稳定,田间长势较强,易烘烤;抗黑胫病,中抗青枯病和根结线虫病;经济性状、外观质量、物理性状优于对照K326;感官质量与对照K326相当;并具有烤后烟叶钾含量高(中部烟叶比云烟87高29.95%)、含梗率低(中部烟叶比云烟87低10.55%)的显著优点。贵烟5号适宜在西南、华中烟区种植,是一个工业利用价值和农业生产效益兼顾的优良新品种。     

硃砂烟叶主要香气物质特征解析

为了研究硃砂烟叶特征“糯米香”风味的物质基础,采用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱法分析了硃砂烟叶（云烟87变异株）及其对照（云烟87）的香气物质特征。结果发现,在检出的114种香气成分中,硃砂烟的平均香气物质含量是对照烟叶的2.5倍,硃砂烟中含量高于对照烟叶的化合物有96种,其中有52种香气物质的平均变化倍率（硃砂/对照）大于1.5。这些化合物主要来自非酶棕色化反应和类胡萝卜素降解,是烟叶主体香味的重要组成部分。与文献数据比对发现本试验与相关文献有21种共同检出的香气物质,其中16种香气物质在本试验和文献数据中均表现为硃砂烟中含量高于对照烟。试验还发现麦斯明、3-氧代-a-紫罗兰酮、糠醇、2-环戊烯-1,4-二酮、面包酮、吡啶-3-甲醛以及未知物18的含量分布存在对照烟叶<浅色硃砂烟<深色硃砂烟的规律,说明硃砂烟的颜色深浅可能与这些香气成分的含量有关。香气物质含量的总体提高可能是硃砂烟形成其特征“糯米香”的物质基础。     

烟草CYP82E4基因启动子功能分析

烟碱转化是指在烟叶成熟期,烟叶中的烟碱大量转化成降烟碱,烟叶品质发生显著变化的过程。前期研究表明烟碱转化由烟碱去甲基酶一步催化完成,其编码基因为CYP82E4(NtE4)。为解析NtE4启动子功能,探究其调控机制,本研究通过在线数据库分析NtE4启动子上的顺式作用元件,预测其上游靶向转录因子;通过5’端缺失构建启动子融合GUS基因的重组表达载体并瞬时转化本氏烟,确定启动子活性区域。结果表明,NtE4启动子包含2个脱落酸、11个乙烯响应元件,9个WRKY和7个NAC结合位点等;-500～-1 000 bp是NtE4启动子核心区域,-500～-1 967 bp存在较多增强启动子活性的元件;预测ERF、WRKY和NAC为NtE4基因上游靶向转录因子;荧光定量表达分析显示ERF5、WRKY50和NAC29在叶片衰老过程中具有和NtE4相似的表达趋势。本研究将为阐明烟叶衰老过程中NtE4介导的烟碱转化机制提供理论依据。     

保水剂施用对恩施烟区上部烟叶生长发育的影响

以云烟87为供试材料,分析不同剂量保水剂施用对烟株根区土壤水分、根系活力以及上部叶农艺性状、光合参数、碳氮代谢关键酶活性、抗衰老指标及烤后烟叶质量的影响。结果表明,施用保水剂可以提高根际土壤含水量,提升伸根期根系活力及上部叶光合特性,增加叶面积,改善农艺性状,促进开片;同时提高上部叶保护酶（SOD、POD、CAT）及NR、NI活性,加快碳氮代谢,进而使上部叶烟碱含量降低,可溶性糖增加,糖碱比趋于协调,化学品质改善,产量、产值提高。在本试验中,保水剂施用量为4 g/株时效果最优。     

烤烟新品种云烟87的选育及特征特性

烤烟新品种云烟87是用云烟2号为母本,K326作父本杂交,经系谱选择育成,2000年7月通过云南省烟草品种审评委员会审评,12月通过全国烟草品种审定委员会审定,云烟87主要农艺状稳定,变异系数小于对照K326,田间生长整齐一致,据多年异地试验结果,云烟87自然株高181．5cm打顶株高115cm,大田着生叶数26片,有效叶数18－20片,腰叶长77．5cm,宽31．0cm,大田生育期112d左右,节距6．0cm,上下节距分布均匀,中抗黑胫病,南方根结线虫病和青枯病,抗抓哇根结线虫病,耐肥水,适应性广,叶片厚薄均匀,层落黄好,易烘烤,平均产量2613kg/hm^2,均价4．84元/kg,上等烟比例45．07％,产值12259．5元／hm^2;比对照品种K326产量增加3．2％,均值提高0．52元,上等烟比例提高10．14个百分点,产值增加13．3％。初烤原烟多金黄色,色度强,油分多,叶片结构疏松,厚度适中,主要化学成分含量适宜,比例协调,烟碱平均含量2．2％,原烟香气质好,综合评吸指标优于生产推广主栽品种K326。云烟87具有优良,稳产、适应性广,抗逆力强,易烘烤等特点。     

不同时期环割对上部烟叶生长发育及质量的影响

为探究不同时期环割对烤烟上部烟叶生长发育及质量的影响,以云烟87为试验材料,分别设打顶后环割（T1）、下部叶采收后环割（T2）、中部叶采收后环割（T3）3个处理,以不环割烟株作为对照,对上部烟叶农艺性状、光合参数、糖代谢指标、碳氮代谢关键酶、氧化胁迫指标、化学成分、烤后感官质量进行测定分析。结果表明,下部叶采收后环割（T2）能够促进烟叶开片,长宽比降低7.90%,叶面积提升6.53%;叶片光合作用受到抑制,胞间CO₂浓度提升16.48%,蒸腾速率下降20.26%。环割处理不同程度地抑制叶片中SOD、POD、CAT活性,提高烟叶中MDA和H₂O₂含量,促进叶片衰老。T1、T2处理显著提高α淀粉酶、β淀粉酶、总淀粉酶和NI活性,降低叶片NR活性,显著降低烤后叶片烟碱和蛋白质含量,烤后烟叶香气质和香气量提升,余味改善,感官质量提高。以下部叶采收后环割对烟叶质量的改善效果最优。     

不同品种初烤烟叶短期醇化过程中质体色素和化学成分的变化

为了进一步优化烤烟烟叶的醇化过程,对翠碧一号、K326、云烟87三个烤烟品种初烤烟叶（C3F）进行了醇化试验。结果发现：随着醇化的进行,所有品种烟叶的叶绿素含量先下降,然后趋于稳定。类胡萝卜素含量变化趋势与叶绿素相似,但变化幅度较平缓。醇化过程中主要化学成分变化品种间存在差异,翠碧一号总氮、烟碱含量均呈现较大幅度下降,总糖含量增加;而K326和云烟87的总氮和烟碱含量呈现小幅增加,总糖含量下降。所有品种烟叶的还原糖含量均随醇化时间延长而增加,但增幅有所不同,翠碧一号增幅最高,云烟87次之,K326增幅最少。烟叶pH值在醇化过程中均逐渐降低。翠碧一号烟叶醇化速度明显快于K326和云烟87。     

不同品种烤烟多酚含量和组成的差异分析

采用反相高效液相色谱法对2005和2006年河南中部烟区种植的4个烤烟品种初烤烟叶中的6种多酚成分进行了测定。结果表明:①不同烤烟品种的多酚类物质含量存在不同程度的差异,且两年的情况基本相同,中烟100的多酚类物质含量较高,云烟85和云烟87的多酚类物质含量相对较低;②绿原酸及其同分异构体和芸香苷占烤烟多酚类物质的90%以上,是主要的多酚类物质,山奈酚糖苷和莨菪亭含量极低,中烟100的总绿原酸、绿原酸占多酚总量的比例高于NC89和云烟系列,云烟85和云烟87的芸香苷占多酚总量的比例明显高于其它品种;③不同部位多酚含量的差异与烤烟品种也有一定关系。     

不同打顶时间和留叶数对云烟97产质量的影响

通过田间试验,研究了不同打顶时间和留叶数对云烟97生长发育和产质量的影响。结果表明,打顶时间和留叶数对云烟97农艺性状和经济性状有显著影响;50%中心花开放打顶留取16片叶处理经济性状最好;50%中心花开放打顶留取14片处理和16片叶处理,烟叶感官质量最佳。综合分析认为,在当地生态条件下,选择50%中心花开放打顶,留取14~16片有效叶,云烟97可以获得较好的产质量。     

主成分散点图分析在烤烟新品种评价中的应用

为了挖掘适应昆明地区生态环境的优质烤烟新品种,选择云南省自育,美国、巴西引进和中美合育的16个烤烟新品种的农艺、经济、抗病性、化学成分、外观质量和感官质量等15个性状进行分析,采用主成分分析结合散点图法对参试烤烟新品种进行综合评价。以89.014%的性状累积方差贡献率为标准,确认了5个代表烤烟新品种综合质量的主成分,经过演算得出参试烤烟新品种的主要主成分综合得分,并采用散点图对烤烟新品种进行综合评价。结果表明,PVH2310、AOV405、NCT13、云烟117的综合评价得分较高,且优于对照K326和云烟87,其综合评价结果与区域适应性试验中的表现一致。这4个烤烟新品种可以作为昆明地区烤烟的备选新品种进行大面积推广。     

烤烟上部叶采收时SPAD值与鲜烟组织结构、生理指标及烤后烟叶内在质量的关系

  目的  进一步量化烤烟上部叶成熟度与烟叶质量的关系。  方法  以云烟87为试验材料,应用叶绿素测定仪对上部叶成熟度进行分类,并对各类鲜烟组织结构、生理指标及烤后烟叶质量进行分析。  结果  ① 上部叶SPAD值均值在9~25范围内,与鲜烟叶的自由水/束缚水比值、蛋白质含量呈线性正相关,与海绵组织与栅栏组织比值呈负相关;与烤后叶片TSNAs含量呈线性正相关,与多酚、烟碱含量呈线性负相关;②SPAD值低于17时叶片衰老特征明显,碳氮代谢大幅下降,POD、SOD、CAT等抗氧化酶活性显著增加,H₂O₂、MDA含量大幅增加。  结论  鄂西南烟区上部叶采收SPAD值适宜范围为13±1.5。      

上部叶脂质代谢与烟叶褐变的关系研究

  目的  为明确烤烟上部叶脂质代谢对烟叶褐变的影响。  方法  以云烟87和中川208两个品种的上部叶为试验材料,利用转录组学、透射电镜、扫描电镜和荧光实时定量PCR（qRT-PCR）技术从细胞生物学和分子层面对脂质氧化与上部烟叶的褐变关系进行系统的研究。  结果  （1）相比云烟87,易褐变的中川208上部叶褐变速度更快,且叶片达五成的褐变时间更短,褐变反应更剧烈;进一步的转录组GO分析和KEGG富集分析结果显示中川208上部叶差异基因在脂类代谢（亚麻酸和亚油酸代谢）富集较多,表明脂质代谢与上部叶烟叶褐变密切相关。（2）对比云烟87,中川208上部叶成熟期角质层厚度明显增加,蜡质层破碎薄片明显增多,总脂肪酸含量、亚麻酸含量及脂氧合酶（LOX）酶活显著高于云烟87,表明中川208上部叶脂类代谢较旺盛,易发生脂质氧化。（3）qRT-PCR结果表明中川208上部叶中脂类代谢途径关键基因CYP76A2、LOX5、LTP4、MYB108、ALDH2B7等的表达量显著高于云烟87,其中脂质氧化关键基因LOX5表达量上调2.27倍。  结论  相比云烟87上部烟叶,中川208上部叶褐变反应更剧烈,烟叶中的脂肪酸代谢更旺盛,脂类物质更易发生氧化反应,表明脂肪酸代谢引起的脂质氧化是中川208上部烟叶易褐变的一个重要因素。