不同成熟度烤烟萜类物质含量及相关基因研究

为探究不同成熟度烤烟萜类物质代谢规律及与烟叶内在品质的关系，以中烟100为试验材料，采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对萜类物质合成与降解关键基因表达量进行测定，利用气-质联用仪（GC-MS）检测烤后烟叶萜类物质及其降解产物，同时对烟叶感官质量进行评价。研究结果显示，随着成熟度的增加，烟叶腺毛脱落加剧，类胡萝卜素降解关键基因PAL表达量呈上升趋势，类胡萝卜素含量逐渐下降；西柏烷类物质含量与相关基因DXR、CYP71D16、C4H、CHS表达量变化趋势基本一致，整体呈现“先升后降”，并在完熟期达到高峰。中、上部烟叶均以完熟烟叶的感官质量评价最优，与萜类物质合成及相关基因表达上调密切相关，起到了柔和烟气、提质增香的作用。生产上中烟100宜在成熟采收基础上推迟5～7 d，使烟叶成熟度达到完熟，可有效提高中上部烟叶内在品质及工业可用性。     

成熟度对烟叶主要理化性状及感官质量的影响

研究了烟叶成熟过程中叶质重和主要化学成分的变化.结果表明:烟叶成熟过程中,叶质重呈现动态变化,动态变化曲线的拐点可以作为烟叶生理成熟的临界点;烟叶化学成分受成熟度的影响较大,单纯依据化学成分不能对烟叶适宜成熟的采收时间进行判断.提高烟叶的田间成熟度,能够提高烟叶评吸的感官质量.通过评吸,以下部叶打顶后23 d,中部叶打顶后41 d,上部叶打顶后45 d为最佳.     

中上部不同成熟度烤烟烟叶与主要化学成分和香味物质组成关系的研究

对中部和上部不同成熟度河南烤烟烟叶中的多种重要中性香味成分和常规成分进行了分析研究。采用同时蒸馏萃取装置结合毛细管GC及GC/MS对香味成分进行分离、定性和定量,分析测定了异佛尔酮、氧化异佛尔酮、β-大马酮、β-二氢大马酮等22种重要香味成分。根据行业标准测定了不同成熟度烟叶中总糖、总氮、总植物碱等常规成分含量。试验结果表明,大多数香味物质的含量及所测物质中醛类、酮类、醇类的总量都随着成熟度的增加而呈增加的趋势。上部烟叶随着其成熟度的增加,总植物碱的含量随之增加,还原糖、总糖的含量及糖碱比随之减小,总氮、蛋白质的含量则以尚熟时最高;对中部烟叶而言,还原糖、总糖、总挥发碱、蛋白质、总氮的含量以尚熟烟叶最高,总植物碱以成熟烟叶最高,糖碱比随着成熟度的增加而减小。      

烤烟上部叶成熟过程中代谢组的差异分析

为明确烤烟上部叶成熟过程中物质转化规律及代谢组的差异,利用GC-MS非靶向代谢组学方法并结合激素及色素等的测定对烟株打顶后20、30、40、50和60 d的上部叶代谢物进行分析。结果表明:上部烟叶成熟过程可分为3个阶段,分别为烟株打顶后20~30 d、40~50 d和60 d。随烟叶成熟进程的推进,叶绿素和类胡萝卜素含量（质量分数）逐渐下降,在打顶后40 d时下降最为明显,游离氨基酸和总氮含量整体呈下降趋势,总植物碱和碳水化合物含量整体呈升高趋势,烟叶中促进生长类激素含量在打顶后40 d显著下降,促进成熟衰老类激素含量在打顶后40 d显著提高,打顶后40 d可能是上部烟叶成熟过程中生理功能由盛转衰的关键节点。通过正交偏最小二乘判别分析法（OPLS-DA）筛选出38种差异代谢物,主要是氨基酸类、糖类和脂肪酸类代谢物,其中4-氨基丁酸、果糖、阿洛糖、棕榈酸、亚麻酸、甘油酸、苹果酸、莨菪亭、奎尼酸等可能是上部烟叶成熟过程中较关键的代谢物。差异代谢物显著（p＜0.05）富集在糖代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢等通路中,其中乙醛酸和二羧酸代谢,不饱和脂肪酸的生物合成,TCA循环,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等通路在烟叶成熟过程中起重要的调控作用。      

提高上部烟叶工业可用性技术研究

为解决优质烟叶原料供应不足的问题,开展了提高上部烟叶可用性技术研究。采取上部6片烟叶成熟后一次采收调制技术,以成熟度为中心提高上部烟叶可用性,分析了上部烟叶成熟度提高后可用性的变化,比较了降焦处理对上部烟叶和中部烟叶可用性的影响。结果显示:上部6片烟叶一次成熟采收技术,可明显提高烟叶成熟度和叶片结构疏松程度,降低烤后烟叶的淀粉含量,改善上部烟叶香气质及口感,提高香气量及烟气浓度,减轻刺激性和杂气;示范结果可获得60%左右的成熟度好、结构疏松的上部烟叶,且烟叶的糖、氮、碱和淀粉含量适宜,主要化学成分协调;香气质中等~较好,香气量较足,可用于一、二类卷烟配方;上部烟叶经过降焦处理,香气质、烟气口感有所改善,杂气、刺激性的影响有所减弱,香气量得到较充分体现。     

采收成熟度对烤烟多酚含量和组成的影响

分析了不同采收成熟度鲜烟叶和初烤烟叶的多酚类物质含量及其组成,结果显示:①中部烟叶以生理成熟的多酚含量最高,上部鲜烟叶多酚含量随采收成熟度增加而逐渐增加,上部初烤烟叶以工艺成熟的多酚含量最高;②欠熟鲜烟叶多酚中芸香苷含量最高,其他处理鲜烟叶和所有初烤烟叶多酚类物质组成为:绿原酸＞芸香苷＞4-O-咖啡奎尼酸＞新绿原酸＞山奈酚糖苷＞莨菪亭;③中、上部初烤烟叶多酚中绿原酸比例随采收成熟度的提高而增加,达到过熟时略有降低,而新绿原酸和4-O-咖啡奎尼酸比例与其相反,其他多酚类物质所占比例不同处理间差异不明显;④烤后烟叶多酚类物质含量均明显高于鲜烟叶,随着采收成熟度的提高,烤后烟叶多酚含量的增幅逐渐减小,初烤烟叶绿原酸类物质占多酚总量比例均高于其鲜烟叶,而芸香苷和山奈酚糖苷比例均明显低于其鲜烟叶.     

烤烟叶片成熟度与细胞膜脂过氧化及体内保护酶活性关系的研究

在烟叶的成熟过程中,随成熟度的提高,叶内SOD、POD和CAT活性下降,膜脂过氧化产物MDA含量增加,细胞膜相对透性增大,说明烟叶的成熟衰老与烟株体内活性氧代谢失调有关。不同部位叶片3种酶活性均以上部叶为最大,中部叶次之,下部叶最小,而MDA含量和细胞膜透性则相反,说明在烟叶的成熟过程中下部叶比中、上部叶更容易受到活性氧的伤害,这可能是下部叶不耐成熟的原因之一。      

茎叶夹角与烤烟成熟度的关系

为探讨烤烟成熟度判断的标准,研究了烟叶成熟过程中茎叶夹角的变化与烟叶成熟度的关系。结果表明,在烟叶成熟的过程中可定量地用茎叶夹角的大小来反映烟叶的成熟程度。对于K326品种下部叶片,当烟叶的颜色由绿转黄,茎叶夹角达60~70°时,表明烟叶已经成熟;而对于K326品种中、上部叶片,当烟叶的外观颜色达到9成黄,茎叶夹角达80~90°时,可视为适熟的标志,此时采收的烟叶易于烘烤,烤后烟叶物理性状较好。     

翠碧1号烟叶烘烤过程中色素降解及化学成分变化

为优化翠碧1号配套烘烤工艺,提高烟叶质量,考虑到翠碧1号采收成熟度难把握、烤后烟叶外观质量较差等问题,开展了不同成熟度烟叶烘烤过程中色素及化学成分代谢研究。结果表明,烘烤过程中随着温度的提高,叶绿素和类胡萝卜素不断降解,相同部位叶绿素和类胡萝卜素随着采收成熟度提高而降低。就降解速度而言,叶绿素降解主要在38℃之前,类胡萝卜素降解主要在42℃之前,但到46℃后色素含量基本趋于稳定;适熟的鲜烟叶在烘烤过程中其淀粉降解较快,烤后烟叶水溶性糖和还原糖含量较高,总体化学成分较协调。因此,下部叶适当早采以降低烟叶采收成熟度、中部烟叶适当提高烟叶采收成熟度、上部烟叶采取适宜的成熟度,有利于烟叶外观及内在品质的提高。     

采收成熟度对烤烟淀粉含量影响的初步研究

在河南省宝丰县进行了欠熟、生理成熟、工艺成熟、过熟等不同采收成熟度对烤烟淀粉含量的影响试验.结果表明从欠熟至成熟,烟叶淀粉含量逐渐升高,工艺成熟烟叶淀粉含量达到最高,中部叶为34.67%,上部叶高达35.21%,过熟烟叶淀粉含量又降低,上部叶为28.12%,中部叶为25.66%;在三段式烘烤工艺条件下,工艺成熟采收的烟叶烤后淀粉含量较低,还原糖含量较适宜,化学成分较协调,烟叶香气质中等略高,香气量尚足,余味尚适,其吸食品质优于其它成熟度采收的烟叶.     

转火时机对烤烟上部叶的后熟效应

以NC89为试验材料,对烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素、淀粉、还原糖、蛋白质、烟碱、糖碱比值、香味物质及烟叶外观成熟度进行了考察测定,结果表明转火时机对烤烟上部叶的后熟程度有很大影响,适时转火有利于提高烤烟上部叶的后熟度及可用性.     

烤烟烘烤54度稳温时间对烟叶品质及效益的影响

通过对不同部位最佳采收成熟度烟叶54 ℃稳温时间的研究,分析了不同稳温处理与烟叶品质和可用性的关系。结果表明,变黄期采用“低温慢变黄”处理,上部叶54 ℃稳温16 h、中部叶稳温24 h、下部叶稳温8 h或16 h其致香前体物质含量较其他处理高;上部叶稳温16 h、中部叶稳温8 h或24 h、下部采收烟叶稳温16 h能获得较好的外观质量;下部适熟叶稳温16 h或24 h处理、中部采收烟叶稳温8 h处理、上部成熟烟叶稳温16 h处理物理特性较好;下部叶稳温8 h或16 h、中部叶稳温8 h、上部叶稳温16 h或24 h处理,香气质较细腻,吃味醇和,刺激性和劲头较小,余味较好。综合各处理烟叶品质,并结合经济性状分析表明,变黄期采用“低温慢变黄”处理,下部适熟烟叶54 ℃稳温16 h、中部成熟烟叶稳温8 h、上部成熟烟叶稳温16 h的处理,初烤烟叶能获得较好的综合品质和经济效益。     

烤烟不同成熟度上部叶中抗性淀粉与淀粉组分的变化及其与基因表达的关系

  目的  为研究烤烟上部叶在成熟后期及烘烤过程中淀粉组分和抗性淀粉含量的变化。  方法  以烤烟品种云烟87上部叶为试验材料,分析不同成熟度鲜烟叶及其在烘烤过程中淀粉组分和抗性淀粉含量的变化,阐明抗性淀粉和淀粉组分的相关性,通过实时定量PCR探究不同成熟度烟叶中淀粉合成相关基因的表达模式。  结果  （1）随烟叶不断成熟,淀粉粒数量迅速变多、体积增大,烟叶变黄时,叶绿体开始解体,淀粉粒逐渐降解。（2）不同成熟度鲜烟叶中直链淀粉含量与支链淀粉含量:欠熟 > 适熟 > 过熟,而抗性淀粉含量差异不大;在烟叶衰老过程中,支链淀粉迅速降解,而直链淀粉和抗性淀粉缓慢降解。（3）在烘烤过程中,淀粉降解主要集中在变黄期。烘烤结束后,烤烟中未降解的淀粉约50%为抗性淀粉。（4）淀粉合成基因葡萄糖-1-磷酸腺苷酰转移酶小亚基3（AGPS3）、葡萄糖-1-磷酸腺苷酰转移酶大亚基（AGPL）、颗粒结合型淀粉合酶（GBSS）、可溶性淀粉合酶2（SS2）、1, 4-a-葡聚糖分支酶（SBE1）、2, 3淀粉分支酶2（SBE2）和异淀粉酶2（ISA2）在欠熟烟叶中的基因表达水平较高,随烟叶衰老表达水平下调,而异淀粉酶3（ISA3）的基因表达水平在烟叶衰老过程中持续上调。  结论  烤烟不同成熟度上部叶中存在抗性淀粉,烘烤过程的变黄期是烟叶内淀粉降解的主要时期,但大田期形成的抗性淀粉很难在烘烤过程中充分降解。因此,可以通过适当推迟烟叶采收,降低烤烟淀粉含量,从而提高上部叶可用性。      

烤烟成熟过程中部分酶活性及碳水化合物变化规律研究

通过对烤烟成熟过程中转化酶和淀粉酶活性,以及碳水化物的变化规律进行研究,为优质烤烟的生产中烟叶采收成熟度以及采收时间的把握提供依据。结果表明,在成熟过程中,中上部烟叶转化酶活性呈现先升高再降低的趋势,淀粉酶活性表现为双峰曲线,在上部叶中表现更为明显,碳水化合物含量整体表现为先升高再降低的趋势,但上部叶中糖含量在移栽100 d后又略有回升。在叶片达到生理成熟之前,碳水化合物含量的增加主要来自烟株体内光合产物的积累,淀粉的积累大于降解,达到生理成熟时碳水化合物的积累和降解达到动态平衡状态,淀粉含量最高,之后进入工艺成熟,淀粉含量开始降低,糖含量略有回升。中上部烟叶分别在移栽后85 d和110 d,达到生理成熟,之后分别在移栽后90 d和115 d达到工艺成熟。     

采收成熟度对烤烟上部叶不同分切区段质量的影响

为提高上部叶的工业可用性，以NC102品种3个不同采收成熟度（BM1、BM2、BM3）的烤后上部烟叶为材料，分析了叶尖、叶中、叶基3个分切区段的外观质量、物理性状、化学成分及其可用性指数（CCUI）和感官质量的差异。结果表明，同一成熟度下，烟叶外观质量总分表现为叶中 > 叶基 > 叶尖；填充值在低、中成熟度时表现为叶尖高于叶中和叶基，其他物理指标差异不显著；还原糖含量和糖碱比在低、中成熟度下表现为叶尖 < 叶中 < 叶基，在高成熟度下差异不显著，淀粉含量在各成熟度下均表现为叶尖 < 叶中 < 叶基，钾含量和钾氯比在各成熟度下均表现为叶尖 > 叶中 > 叶基，总氮含量、烟碱含量及氮碱比在不同区段及不同成熟度间差异不显著；低、中成熟度下烟叶CCUI为叶尖 < 叶中 < 叶基，且低成熟度处理中叶基段与叶尖和叶中段差异达到显著水平，高成熟度下则无显著差异。随成熟度提高，不同区段烟叶外观质量、物理性状、化学成分及CCUI间的差异总体呈逐渐缩小的趋势。烟叶感官质量得分表现为：低、中成熟度下叶尖 < 叶基 < 叶中，高成熟度下叶尖 > 叶中 > 叶基。综上，采收成熟度影响叶片不同区段的质量，低、中成熟度烟叶的叶中和叶基段综合质量优于叶尖段，而高成熟度下叶尖段化学成分整体协调性和感官质量优于叶中和叶基段。     

不同成熟度对鲜烟素质和烤后烟叶质量的影响

为进一步探讨贵阳烟区不同成熟度鲜烟叶素质特点和适宜成熟度特征指标,以云烟87为试验材料,研究了下中上3个部位由低到高3个成熟度鲜烟叶的含水量、色素、主要化学成分,以及烤后烟叶等级结构、化学成分和感官质量的差异。结果表明,不同部位随着成熟度的提高,鲜烟叶片、叶脉和整叶含水量,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、类胡萝卜素含量均呈逐渐降低趋势,类胡萝卜素/叶绿素逐渐增高,且达到显著差异;总糖、还原糖含量逐渐增加,总氮、烟碱、蛋白质含量逐渐降低。从不同成熟度的烤后烟叶等级结构、均价、外观质量、化学成分含量和感官质量综合分析表明,下中上3个部位适宜成熟度为XM2、CM2、BM2,即下部烟适宜成熟度外观指标为叶面60%黄绿色,主脉变白1/3以上;中部烟为叶面70%黄绿色,主脉变白1/2以上;上部烟为叶面80%黄绿色,主脉变白2/3以上。     

烟草叶片衰老相关基因

烟草（Nicotiana tabacum L.）是一种叶用经济作物,以成熟变黄的叶片为收获对象,其叶片成熟度和叶片变黄过程对烟叶产品的质量起到决定性的影响。简述了植物叶片衰老相关基因的研究概况,归纳了近年来烟草中叶片衰老调控相关基因的研究进展,总结了部分外源基因对烟草叶片衰老的影响。分析表明,研究烟草叶片衰老相关基因,对提高烟叶品质和烟草育种具有重要意义。     

采收成熟度对樱桃果实香气成分及品质的影响

研究采收成熟度对樱桃果实的香气成分及品质的影响。将3种不同采收成熟度的樱桃果实,以固相微萃取(SPME)技术为香气富集方法,气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析其香气成分,同时测定果实品质指标。结果表明：3种成熟度果实共检测出30种香气成分,分属于醛类、醇类、酯类、酸类和酮类等,其中酸类和酮类成分相对含量随着采收成熟度的增加而上升,烃类成分相对含量却下降;乙醇和(Z)-2-己烯醇是主要的醇类挥发物,随着采收成熟度的增加,乙醇相对含量上升,而(Z)-2-己烯醇的下降;紫红熟、大红熟和粉红熟樱桃果实的固酸比分别为13.2、11.1、7.6,硬度分别为3.13、4.61、4.68N/cm2。说明采收成熟度对樱桃香气成分和果实品质影响较大,建议在大红熟时采收樱桃以便能够合理的利用。