采后烟叶碳代谢的动态变化分析

为探究采后离体烟叶内碳代谢的变化规律,以烤烟品种豫烟12号和秦烟96为供试材料,测定采后不同时段烟叶淀粉、总糖和还原糖含量变化,并对淀粉和糖代谢相关基因进行实时荧光定量PCR分析。结果表明,秦烟96采后烟叶淀粉含量显著高于豫烟12号,烟叶采后0~30 h,淀粉含量逐渐下降,总糖和还原糖含量逐渐升高,且糖含量在采后12 h后增加速率变快。秦烟96鲜烟叶中淀粉和糖代谢相关基因的表达量高于豫烟12号,而淀粉分解相关基因Ntα-amylase和Ntβ-amylase表达量低于豫烟12号。烟叶采后30 h内,淀粉合成相关基因NtAGPS1、NtAGPS3和直链淀粉合成关键基因NtGBSS1表达量逐渐下调;支链淀粉合成的相关酶基因表达量变化呈无序增降模式;淀粉分解代谢和糖代谢相关酶基因的表达量或呈先升后降趋势,或呈逐渐上升趋势。NtAGPS1和NtGBSS1表达量变化与采后烟叶中淀粉和糖含量变化相关性显著。同一生态条件下,豫烟12号和秦烟96采后烟叶淀粉和糖代谢规律存在差异,其中NtAGPS1和NtGBSS1可能是采后离体烟叶碳代谢的关键调控基因。     

杏干制过程中己糖激酶和果糖激酶调控糖代谢的研究

以绿熟期杏果为材料,分析了热风干制和自然晒制过程中己糖激酶、果糖激酶、蔗糖相关酶活性及糖含量的变化规律,旨在明确干制过程中关键酶调控糖代谢的作用机制。结果表明,果糖、葡萄糖、蔗糖占可溶性总糖的比例在干制前分别为33.52%、47.25%、45.22%,干制后分别平均为9.70%、28.24%、54.16%,果糖、葡萄糖和蔗糖呈显著负相关,因此干制条件下杏果中蔗糖的积累主要来源于己糖的转化。干制期间杏果中分解类酶活性(NI、SSs、AI)降低,且与果糖、葡萄糖呈正相关,分解类酶的调控以NI和AI为主。蔗糖合成类酶(SPS、SSs)在蔗糖代谢中起到辅助调控作用且热风40~50℃温度处理能有效地提高其活性,使蔗糖含量及蔗糖占可溶性总糖的比例增大。果糖激酶和己糖激酶也在干制前期略有升高,高活性的果糖激酶和己糖激酶利于增加果实中己糖的消耗,为蔗糖的积累提供基础。     

烤烟烟叶类黄酮合成关键酶活性及其调控基因的表达分析

为系统探究类黄酮在烟叶成熟期合成积累的关键点、合成相关酶及调控基因的变化规律,测定了豫烟6号、K326和ND202三个烤烟品种中部叶成熟期叶片的类黄酮含量、类黄酮合成上游的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸4-羟化酶（C4H）、4-香豆酰CoA连接酶（4CL）、查尔酮合成酶（CHS）和查尔酮异构酶（CHI）酶活性及其基因表达模式的变化。结果表明,三个烤烟品种烟叶类黄酮含量变化呈现先增加后降低的规律,打顶后0~30d是烟叶类黄酮合成积累的关键时期,在叶片成熟期含量达最大值;在同一生态环境及栽培管理条件下,成熟期各阶段均以豫烟6号中部叶类黄酮含量最高;测定类黄酮合成酶活性发现,PAL、CHS和CHI酶活性与烟叶类黄酮合成的相关性较大,其中CHS合成酶最大（p < 0.01,r=0.88）;基因表达模式研究发现,PAL、C4H、4CL2、CHS和CHI基因与烟叶类黄酮含量的积累相关性较大,其中CHS基因最大（p < 0.01,r=0.96）,是烟叶类黄酮合成过程中的关键基因。      

不同成熟度对烤烟烟叶品质和安全性指标的影响

为探讨不同成熟度对烤烟烟叶主要品质成分和安全性指标的影响,以烤烟品种G80为材料,对相同生产条件下不同成熟度烤烟烟叶主要化学成分和烟气安全性指标进行了研究。结果表明,没有充分成熟的烤烟烟叶在品质和安全性指标上均较差。过熟烤烟烟叶除葡萄糖含量变化不明显外,果糖、麦芽糖、蔗糖等水溶性糖和石油醚提取物、总挥发酸及钾含量均大幅度降低;而氮、烟碱、挥发碱和挥发碱/烟碱等重要化学指标明显升高。过熟烤烟烟叶的焦油含量虽然较低,但烟气的稠环芳烃类化合物总量与适熟烤烟差异并不明显,其中苯并[a]芘含量有明显升高的趋势。鉴于适熟烤烟烟叶的各项品质指标综合表现较好,故在中式烤烟型卷烟为主的市场条件下,应将采购烟叶的成熟度控制在适度成熟为好。     

精量施氮对烤烟成熟期叶片碳氮代谢的影响

为了揭示基于SPAD仪精量施氮条件下烤烟叶片成熟期的碳氮代谢变化规律,以K326品种为材料,设置了基于SPAD仪精量施氮模式(SPAD阈值为43)和传统农家施氮模式处理.分别在烟叶下部叶成熟采收期和中部叶成熟采收期对烟株上偶数叶位的烟叶碳氮代谢化合物含量及酶活性进行了测定.结果表明:与传统农家施氮模式相比,基于SPAD施氮模式下烟株在下、中部叶成熟采收期所有偶数叶的游离氨基酸、可溶性蛋白质、总氮、谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶及蔗糖转化酶活性均降低,而总糖、还原糖含量及淀粉酶活性均升高.基于SPAD仪的烤烟精量施氮模式能够促进烟株不同部位烟叶碳氮代谢平稳过渡和转化,使烟叶成熟时碳氮代谢适时协调过渡,体现为总氮含量适时适量减少以及糖类物质适时适量的积累,烤烟糖氮比较为协调,烟叶品质提高.     

烘烤过程中不同成熟度烟叶淀粉的降解动态

以烤烟品种红花大金元和K326的中部叶为材料,研究了不同成熟度烟叶烘烤过程中淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性动态及对烤烟淀粉降解的影响。结果表明:淀粉的降解是淀粉酶和淀粉磷酸化酶综合作用的结果。烘烤过程中烟叶淀粉酶活性出现两次高峰,分别在烘烤的36h和72h;在鲜烟叶中淀粉磷酸化酶活性较高,随着烘烤过程的推进,至24h时达第1次高峰,之后降低,48h时出现低谷,随后又于72h达第2次高峰。不同成熟度的烟叶中淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性相比较,均以适熟叶中两种酶的活性较高,淀粉降解较快,烤后烟叶淀粉含量较低,水溶性糖和还原糖含量较高,总体化学成分较协调。     

烤烟成熟期土壤水分状况对烟叶挥发性香气物质及主要化学成分的影响

为研究烤烟成熟期间不同阶段控水处理对烤烟香气及主要化学成分的影响,采用盆栽,分别在烤烟叶片处于定长、欠熟、适熟3个阶段将土壤相对含水率控制在40%和80%,测定烟叶挥发性香气成分及主要化学成分的含量.结果表明:烤烟成熟过程中,短时干旱处理后西柏烷类物质、质体色素降解物、美拉德反应产物和芳香族等香气物质含量比对照高,而持续干旱处理时这些物质含量比对照低,越临近烟叶定长的干旱对香气物质含量影响越大;烤烟成熟期间,任意阶段较短时间的干旱对香气物质形成有利,但持续干旱对香气形成不利.打顶后的间断干旱,水溶性糖和还原糖含量升高,总氮和烟碱含量也升高,欠熟期、适熟期干旱和整个成熟期干旱能使钾含最稍微升高.     

施氮量对烤烟糖代谢关键酶活性及其基因表达的影响

为明确供氮水平对烤烟糖代谢关键酶活性、基因表达量以及糖含量的影响,开展了供氮水平及品种的两因素试验,结果显示,蔗糖合成酶活性随施氮量增加而增强,且处理间差异显著;蔗糖磷酸合成酶、转化酶及淀粉酶的活性,在栽后45 d与60 d随施氮量增加而增强;在栽后80 d,高施氮量转化酶及淀粉酶的活性低于低施氮量。同一施氮量,品种间的酶活性没有显著的差异。施氮量对糖代谢关键酶基因的表达量有显著影响,同一施氮量不同品种之间基因表达量存在一定的差异。烟叶总糖和还原糖含量受施氮量的影响较小;但淀粉的含量却随着施氮量的增加而增加。同一施氮量处理不同品种之间,糖含量差异不明显。相关分析结果显示,测定的4个糖代谢关键酶的活性,与各生育时期淀粉含量呈著或极显著相关;栽后45 d,蔗糖磷酸合成酶基因表达量与烟叶淀粉含量显著负相关,栽后60 d及80 d蔗糖合成酶基因的表达量,分别与还原糖及总糖呈显著正相关。本研究的结果表明,施氮水平对烤烟糖代谢关键酶活性及其基因表达有着显著的影响,烟叶中的糖含量受蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶活性及基因表达量的制约。     

钾肥施用量对不同烤烟品种钾素吸收和积累的影响

为解决豫中烟区"黄金叶"品牌基地单元烤烟钾含量较低的问题,以当地主栽烤烟品种中烟100、K326和豫烟12号为材料,研究了3个烤烟品种在不同钾肥用量水平下的钾素吸收积累动态变化。结果表明:3个烤烟品种的干物质积累量随着钾肥用量的增加表现出增加趋势。品种和钾肥用量两因素均对烤烟钾素吸收和积累有显著影响,3个烤烟品种在不同钾肥用量水平下,随移栽期的推进烟株对钾的吸收积累整体呈现"慢—快—慢"的变化规律,根系钾含量逐渐降低,茎和叶钾含量表现出先增加后降低的趋势。施钾量210 kg/hm~2时有利于提高3个烤烟品种成熟期烟叶钾含量以及钾的积累量。     

不同商品有机肥对烤烟根际土壤环境及烟叶质量的影响

为探讨不同商品有机肥的施用效果,通过大田试验,研究了商品有机肥对玉溪山地烟区烤烟根际土壤环境及烟叶质量的影响。试验结果表明,施用商品有机肥均可提高烤烟团棵期根际土壤有机质含量及碱解氮含量。SC有机肥在烤烟全生育期对根际土壤有机质含量影响更为显著;SCG有机肥对团棵期根际土壤碱解氮含量的影响更为显著,且在成熟期与对照水平相当,同时可显著提高成熟期根际土壤蔗糖酶活性;FH和YT有机肥可显著提高团棵期根际土壤脲酶活性和碱解氮含量,成熟期碱解氮含量也显著高于对照。烟叶质量方面,施用商品有机肥均可提高中部烟叶外观质量和感官质量,SC有机肥可显著改善中部烟叶总糖含量和两糖差,SCG和SC有机肥对中部烟叶香韵和香气量改善更为明显。本研究认为,施用商品有机肥对烤烟根际土壤养分、酶活性及烟叶质量等均有不同程度的改善效果,其中SCG和SC有机肥在改善土壤养分及烟叶香气方面效果更为明显。     

不同品种烤烟衰老期碳氮代谢及相关基因表达的差异分析

  目的  研究不同品种烤烟叶片衰老期碳氮代谢及相关基因表达的差异及关系。  方法  以田间成熟落黄表现不同的4个烤烟品种中部叶为材料,分析叶片成熟衰老过程中质体色素、碳氮代谢中间产物含量的变化,检测了相关基因的表达量。  结果  ① 豫烟10号叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量较低,并随着叶龄的增加降低的幅度最大,CCD表达量较高,NC89的降低的幅度较小,含量较高,CCD表达量较低。②叶片淀粉含量在叶龄50~60 d时达到峰值后开始下降,从峰值到叶龄70 d,降幅较大的豫烟10号（38.65%）,淀粉合成相关基因GBSS1和SBE的表达量相应较低,总糖和还原糖含量从峰值至叶龄70 d也表现较大的降幅。③ NC89的淀粉、总糖、还原糖和总碳含量均相对较高,云烟87和K326的碳代谢指标则居豫烟10号和NC89之间。④豫烟10号叶片成熟衰老过程中总氮、碳氮比、烟碱含量显著低于NC89,这与豫烟10号氮素转移相关的GS1-3基因表达量在叶龄40 d之后显著高于NC89,参与氮同化相关的GS2、GDH1和NR基因表达量相对较低的特征一致。  结论  叶片衰老速度快的品种具有淀粉合成代谢弱,淀粉含量较低,氮素同化代谢较弱而再利用和再转移代谢能力较强,总氮、碳氮比较低的碳氮代谢特征。      

不同叶位和离体失水时间对烤烟叶片保水能力的影响

为阐明叶位和离体时间对烤烟叶片保水能力的影响。以2个田间抗旱性不同的烤烟品种豫烟6号和农大202的离体叶片为材料,采用离体叶片自然失水法,研究了不同叶位和离体时间对叶片失水率、抗氧化酶活性、激素和抗逆胁迫响应基因表达的影响。结果表明:5个不同叶位的失水率为离体0~24 h较高,24 h后失水速率逐渐变缓,叶位间差异不显著,农大202失水率显著高于豫烟6号;离体叶片内抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性、可溶性蛋白含量、脱落酸（ABA）含量均在离体24 h时达到最高值,丙二醛（MDA）含量也在24 h后增速变缓;4个胁迫响应基因（AREB、CDPK2、ERD10C、LEA5）相对表达量也在24 h达到最高,说明烤烟叶片离体24 h生理代谢反应最强,2个品种在离体24 h各指标差异最大。因此,烤烟叶片保水力与取样叶位关系不大,离体叶片失水24 h为测定烟草保水力的合适时间。      

不同香型区烤烟水溶性糖组分含量差异及与感官质量的关系

以2018—2019年207份C3F初烤烟叶样品为材料,研究了不同香型区域烟叶水溶性糖组分含量及其与感官品质的关系。结果表明：（1）烤烟果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖占总糖的比例均值分别为46.43%、48.15%、2.29%、3.13%。（2）清甜香型、蜜甜香型和醇甜香型区烤烟总糖、还原糖含量极显著高于焦甜焦香型、焦甜醇甜香型和清甜蜜甜香型区;（3）各香型区烤烟水溶性糖组分含量与占比特点为：清甜香型、蜜甜香型和醇甜香型果糖、葡萄糖含量高,麦芽糖含量适中,葡萄糖占比高;焦甜焦香型果糖、葡萄糖含量低,麦芽糖含量高,麦芽糖占比高;焦甜醇甜香型果糖、葡萄糖、麦芽糖含量低;清甜蜜甜香型葡萄糖、蔗糖、麦芽糖含量低,果糖含量高,果糖占比高,蔗糖占比低。（4）典型相关分析结果表明,果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖含量与烟气浓度呈负相关;果糖含量与香气质和杂气呈正相关,与劲头呈负相关;葡萄糖、蔗糖和麦芽糖含量与香型风格凸显程度呈正相关。     

The Effects of Harvest Maturity on Storage Quality and Sucrose-Metabolizing Enzymes During Banana Ripening

Mature green “Baxi” banana (Musa spp. AAA Group, Cavendish) fruits were harvested at 60% and 80% maturity stages. In order to evaluate the effects of harvesting at different maturity stages on storage quality and changes in sucrose-metabolizing enzymes, fruit firmness, disease index, contents of starch, and total soluble sugars were determined, and enzyme activities associated with sucrose metabolism was investigated under natural and accelerated (treated with ethylene) ripening conditions. In fruit treated with ethylene, changes in flesh firmness, total sugar content, starch content, disease index, and activity of sucrose phosphate synthase (SPS), sucrose synthase (SS), acid invertase (AI), and neutral invertase (NI) were accelerated dramatically compared with untreated fruit with both 60% and 80% maturity. When fruit ripened under natural conditions, the changes in firmness, disease index, starch content, total sugar content, SPS activity, SS, AI, and NI activity in fruit with 80% maturity were significantly faster than those in fruit with 60% maturity. On the contrary, when fruit ripened under accelerated conditions, no significant differences in firmness, sugar, starch, disease index, SPS, SS, AI, and NI were observed between fruit harvested at 60% or 80% maturity. It is suggested that storage quality and sucrose-metabolizing enzymes of banana fruit stored under natural conditions are related to harvest maturity stage; storage quality of fruit with lower harvest maturity is better than fruit with higher maturity. However, when fruit ripening is accelerated by ethylene, the harvest maturity stage has no influence on storage quality and changes in sucrose-metabolizing enzymes.     

不同品种（系）烤烟西柏三烯二醇代谢差异及其对香气品质的影响

摘要:研究了不同烤烟品种（系）叶面分泌物组分以及主要成分西柏三烯二醇的代谢差异,并对烟叶感官质量进行了评价,以期初步阐明烟草西柏三烯二醇代谢机理并为寻找和选育烟草中具有特异香气的种质资源提供有效的研究方法。本研究采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分别测定了8306、12451、云烟87、Y892×8306、豫烟11号、NX232和中烟100,7个烤烟品种（系）中部叶龄60d叶面分泌物组分,并对其中差异较大的8306、12451和云烟87的西柏三烯二醇合成关键酶基因CYC-1和CYP71D16进行了荧光定量PCR测定,对成熟期叶面分泌物的变化、调制后烟叶茄酮含量和感官质量进行了分析评价。结果表明,7个烤烟品种（系）中部叶叶龄60d时烟叶的叶面分泌物中,共测定出13种非挥发性化合物,主要成分为西柏三烯二醇,材料间含量存在差异;8306具有最高的叶面分泌物和西柏三烯二醇含量,豫烟11号次之,12451最低;CYC-1和CYP71D16在8306中的相对表达量显著高于12451和云烟87,说明这两个基因的上调表达促进了西柏三烯二醇的合成。成熟期具有较大西柏三烯二醇降解量的8306和豫烟11号在调制后拥有更高的茄酮含量;与云烟87相比,豫烟11号获得了较高的感官评吸分数和工业评价。      

采后黄冠梨果实糖代谢及相关酶活性变化规律

以黄冠梨为试材,研究采后梨果实糖代谢及相关酶活性的变化规律。果实采后即贮于温度0℃、相对湿度85%～95% 的冷库中,分别测定贮藏过程(0～240d)中果实中葡萄糖、蔗糖、总可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)的含量以及酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性。结果表明：在采后贮藏期间,黄冠梨果实中葡萄糖含量与AI、NI 活性均呈先升后降的趋势,且AI 活性出现明显高峰,而蔗糖含量与SS、SPS 活性均逐渐降低。TA 和TSS 含量是果实风味的重要指标,随着贮藏期的延长,TA 含量逐渐下降,而TSS 含量呈升- 降- 升的趋势。果实中蔗糖代谢参与酶的净合成活性与果实中蔗糖的积累密切相关,在采后贮藏期间其活性逐渐降低。     

外源水杨酸对低温胁迫下低温敏感性不同的烤烟品种烟叶生理特性的影响

  目的  探究低温胁迫下外源水杨酸对低温敏感型不同烤烟品种叶片生理特性的影响,并筛选最佳外源水杨酸的缓解浓度。  方法  以低温不敏感型品种红花大金元及低温敏感型品种K326为材料,通过盆栽试验研究不同浓度外源水杨酸对4℃低温胁迫下红花大金元和K326叶片相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及多酚代谢的影响。  结果  低温胁迫下,2个低温敏感性不同的烤烟品种的相对电导率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,其中,K326的丙二醛含量上升幅度远大于红花大金元,达94.07%;而3个抗氧化酶活性均被显著降低,K326的可溶性糖含量及总酚含量、红花大金元的可溶性蛋白含量均显著上升。施加外源水杨酸后,K326及红花大金元的叶片相对电导率及丙二醛含量均显著降低,而3个抗氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,红花大金元的可溶性糖含量及可溶性蛋白含量、K326的总酚含量均显著上升;当外源水杨酸浓度为50~100 mg/L时对各个指标的缓解效果较好。  结论  外源水杨酸浓度50 mg/L处理对红花大金元及K326的缓解效果均达到最佳。      

干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理特性的影响

  目的  为明确干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理基础的影响。  方法  采用盆栽试验方法,以耐旱型烤烟品种“豫烟6号”和水分敏感型“豫烟10号”为试验材料,设置正常供水、轻度干旱、中度干旱、轻度干旱后复水和中度干旱后复水5个处理,比较分析干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理特性的影响。  结果  （1）随着干旱的加剧,两个烤烟品种生长受到抑制,生理性能下降,株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积、有效叶片数、根系干重和单株干重均降低或显著降低,叶绿素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSII最大光能转化效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学淬灭系数（qP）均显著降低,而非光化学猝灭系数（NPQ）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均显著增加;与正常供水相比,豫烟10号在干旱胁迫下各指标变化幅度大于豫烟6号,对干旱较敏感。（2）干旱胁迫后复水,与干旱处理结束时相比,两个烤烟品种生长得到明显恢复,光合作用增强,抗氧化系统平衡得到明显改善。豫烟10号在干旱胁迫后复水各指标变化幅度均大于豫烟6号,干旱胁迫后复水恢复较好。  结论  在干旱胁迫下,两个烤烟品种的生长和生理性能均受到不同程度的抑制,且均与正常供水处理间差异显著;复水后,两个烤烟品种的生长及其生理性能均得到不同程度的恢复,其多数指标均以中度干旱胁迫后复水处理恢复较好,且与正常供水处理无显著差异。