植物多酚对烟草制品品质的影响

植物多酚化学的研究工作已有新的进展,特别是多酚-蛋白质、多酚-金属离子、多酚-自由基反应机理等理论研究已较系统,同时对多酚的药理和其它重要领域的应用研究也较广泛.本文较系统地论述了烟草中植物多酚的种类、存在形态、性质和在烟草成熟、调制、陈化、加工过程中多酚的变化及其对烟草制品感官质量的影响.     

打顶及施用植物生长调节剂对烟草内源激素的影响

采用盆栽试验,研究了打顸和施用植物生长调节剂对烟草几种内源激素的影响.结果表明,打顶能增加烟叶和烟草根系中的赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)的含量,明显降低吲哚乙酸(IAA)含量;打顶后施用植物生长调节剂则降低烟叶中GA3和ABA含量,明显增加烟叶和根系中IAA含量.因此,打顶引起了烟株内源激素含量的变化,打破了烟株内源激素的平衡,而打顶后施用植物生长调节剂则有利于烟株内源激素的平衡.     

烟草中多酚氧化酶的酶学特性研究

从新鲜的烟叶中提取多酚氧化酶,该酶在55℃时经过10分钟酶的活性就达到高峰,但持续的时间很短,热稳定性差;在40℃时经过20分钟酶的活性才达到高峰,但持续的时间较长,具有良好的热稳定性。烟草中的多酚氧化酶在 pH 值为6时,酶的活性最高:pH 值高于6或低于6,活性均下降。烟草中的多酚氧化酶与焦儿茶酚(二元酚)的结合力最强,三元酚次之,一元酚不作用。烟草中的多酚氧化酶是一种含酮的蛋白质,增加铜离子的浓度能增强多酚氧化酶的活性;EDTA、亚硫酸氢钠、硼酸、柠檬酸都是烟草多酚氧化酶的良好抑制剂。     

UV-B辐射对烟草(Nicotiana tobacum)叶片总多酚含量和PPO活性的影响

采用盆栽试验,以烤烟品种K326为供试材料,选择空间范围不大的云南玉溪大营街和通海2个不同海拔高度的植烟区为试验点,并选择玉溪烟区种植烤烟海拔最高的通海县(1806.0米),作为同一种植地分别减弱0%、25%、50%和65%UV-B辐射强度条件的控制试验区,探讨了烤烟生长过程中PPO活性和总多酚含量与UV-B辐射强度的时空动态变化之间的关系。结果表明:由于受两地不同降雨日数及云层覆盖的影响,UV-B辐射强度并不随海拔高度的升高而升高;PPO活性对UV-B辐射强度变化非常敏感,过高或过低的UV-B辐射强度将降低PPO活性,其中过高的UV-B辐射强度影响更大;在一定的UV-B辐射强度范围内,降低强度可提高PPO活性;与PPO活性相反,高的UV-B辐射强度可提高烟叶总多酚含量,但在一定辐射强度范围内,对其变化趋势影响不大;过低的UV-B辐射强度不仅降低总多酚含量,而且影响整个生长过程中总多酚含量的变化。     

打顶及仿生信号分子对烟草氧化胁迫的影响

打顶对烟草植株是一种创伤,为明确这种机械创伤是否对烟草植株形成氧化胁迫,测定了非打顶株及打顶株在打顶后一定时间内叶片组织中的超氧阴离子(O2-·)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)和超 氧化物歧化酶( SOD)的含量与活性,并分析了这些生化指标的变化;同时,在打顶后立即在烟株顶部涂抹仿生型信号分子BSM,测定了相关生化指标.结果表明:打顶能够激发烟草产生氧化胁迫;而外源BSM处理可以抑制打顶后烟草植株的氧化胁迫,减少了烟草叶片中O2-,H2O2,MDA的积累,SOD的活性增加,BSM是通过抑制氧化胁迫、减少了茉莉酸的合成,进而降低了打顶后烟草植株中生物碱的积累.     

光强衰减对烟草叶片碳氮代谢关键基因表达的影响

通过电子显微镜和反转录 PCR方法研究了烟草在遮光处理(分别为 100%, 85%, 70%和 55%的自然光照强度)下烟叶移栽后 78天、85天、105天及 120天(采收当天)四个时期淀粉的积累和淀粉、糖、氮代谢途径关键基因表达量的变化。结果表明,移栽后 105天烟叶生理成熟期之前淀粉含量受光照影响最大,随着光的衰减含量逐渐降低。葡萄糖转化及蔗糖的合成途径中有 4个关键基因表达量随光强减少逐渐降低,且随着烟草的成熟也呈下降趋势。淀粉合成酶基因 GBSSI在叶片扩展期表达较弱,在叶片成熟期大量表达,随着光照强度的减弱表达量稍有减小。氮代谢途径关键基因 Nir、GS等同工酶基因的表达存在一定的互补性,总体基因表达趋势为随光强的减弱表达量逐渐增加,表明在弱光下烟叶氮代谢滞后。      

烟草叶片生长的动态分析

对烟草品种K326叶片的发生和叶面积扩展规律进行了动态研究。结果表明,K326烟草叶片的出叶速度前期慢、后期快,前期(4~8叶)5~6 d、中期(9~18叶)2~3d、后期(19~34叶)1~2 d出一片叶。叶片的长宽比在1.45~2.63之间,长宽比在低位叶处较小,随叶位的上升而增大,在高位叶又有所下降,打顶后的高位叶长宽比值下降较小。各叶位叶片长、宽和叶面积均有相似的扩展规律,用Richards方程拟合有很高的拟合度。使用该方程,可以获得一些与烟叶生长、发育和烟叶生产相关的生长参数。平均而言,达到最终叶面积一半的时间约需16.4 d,生长速率达最大值约在出叶后14.77d。达到最终叶面积99%的实际生长期约需36.8d。打顶后,叶片的实际生长期更长。各叶位的长、宽和叶面积随叶位的增加而增加,至2 5叶后,增加的幅度变小,这种变化趋势也可用Richards方程较好的描述。      

烟草多酚氧化酶研究进展

综述了近年来对烟草多酚氧化酶的生化特征、生理作用及生产应用等方面的研究进展,提出了烟草多酚氧化酶以后要研究的主要问题,并展望了多酚氧化酶的应用前景。     

打顶时期及仿生型信号分子施用时间对抑制烟草生物碱效应的影响

为考察不同打顶时期以及打顶后不同时间施用仿生型信号分子(Bionics Signal Molecule,BSM)对烟草生物碱抑制效应的影响,以固相萃取-高效液相色谱法分析了云烟85在初花和盛花打顶及打顶后1 h、3 h和5 h施用BSM对烟草生物碱的影响。结果表明:初花期打顶施用BSM对生物碱的降低幅度大于盛花期处理,且生物碱含量也低于盛花期处理;打顶后1-5h内施用BSM,烟草生物碱的含量显著降低,但对各生物碱烟碱比例的影响不显著。     

烟草对机械伤害的响应

从植物伤害信号种类、传递模型、烟草响应机械伤害的生理变化及对钾和烟碱含量的调控措施等方面进行了综述,认为打顶能激活某些伤害信号因子,导致烟株代谢平衡失调,从而引起烟叶化学成分的变化,并为进一步研究烟叶中钾和烟碱的问题提出了建议.     

打顶前后烤烟叶片microRNAs表达差异的研究

为研究打顶前后烤烟叶片中差异表达的microRNAs (miRNAs),利用Solexa测序技术对打顶前后烟草叶片的小RNA文库进行测定,分别得到4,223,982和4,993,588条unique sRNA序列读数。打顶前后叶片样品中分别347条与337条序列与库中miRNA匹配,其中注释序列分别为83和71条。在打顶前后叶片样品中表达具有显著差异的miRNA有7条,在打顶后叶片中高表达的miRNA有miR-157和miR-156;在打顶后叶片中低表达的miRNA有miR-395,miR-159c,miR-159a,miR-394和 miR-399。实验还鉴定出3条新的miRNA序列,其中Nta-miRNA*-001和Nta-miRNA*-002存在打顶前叶片样品中,Nta-miRNA*-003存在打顶后叶片中。打顶前后烤烟叶片主要miRNA 的表达差异反应了打顶对烤烟叶片的生长及抗逆等应激过程的调节作用。      

不同打顶方式对烤烟吸收重金属的影响

为探讨烤烟重金属的调控措施,采用大田试验方法,研究了在土壤重金属复合污染的条件下,不同打顶方式对烤烟吸收重金属的影响.结果表明,处理B初花打顶正常留叶对叶部Cd、Pb、Cr(下部叶和中部叶)调控效果较好.在重金属复合污染条件下,烟株体内重金属Cd、Pb和Hg含量随叶位的升高而增加,Cr含量随叶位的升高而降低,根部含量最...     

一株鞘氨醇单胞菌对复烤后烟叶多酚物质的降解作用

为开发促进烟叶品质改善的新型生物制剂,研究了鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.XP对降解复烤后烟叶中多酚类的作用,优化了发酵条件,并对发酵后烟叶中主要多酚物质、常规化学成分和感官质量进行了评价。结果表明:①在菌液接种量15 wt%,相对湿度65%,30 ℃条件下发酵30 d,烟叶中多酚降解效果最佳;②菌株XP发酵处理对烟叶中绿原酸和芸香苷具有显著降解作用（P < 0.05）,而对于莨菪亭的降解没有显著作用（P > 0.05）;③经鞘氨醇单胞菌发酵处理后烟叶淀粉含量显著降低（P < 0.05）;总糖、还原糖含量显著增加（P < 0.05）;总氮、总植物碱和蛋白质含量没有显著变化（P > 0.05）;感官质量提高。      

不同卷烟和烟叶中主要多酚含量的差异

为了探索不同卷烟配方和不同产地烤烟中绿原酸和芸香苷含量的差异,利用高效液相色谱技术,对2个卷烟品牌系列产品以及湘南、湘西、云南和国外烤烟中的绿原酸和芸香苷含量进行了分析。结果表明,不同卷烟配方中绿原酸和芸香苷的含量及其比值不同,LR系列卷烟的绿原酸与芸香苷比值在1.20～1.40之间,WS系列卷烟的绿原酸与芸香苷的比值则在1.42～1.64之间,且高档卷烟中这2种主要多酚的含量均高于中低档卷烟;湘南烤烟中绿原酸和芸香苷的平均含量均高于湘西烤烟,湘南烤烟中主要多酚的总量在27.02～34.37mg/g之间,湘西烤烟中主要多酚的总量在20.80～25.98mg/g之间;美国和湖南烤烟中绿原酸与芸香苷含量的比值均大于1.5,津巴布韦、巴西、南非、赞比亚和云南烤烟中绿原酸与芸香苷含量的比值都在1.5以下。     

土壤pH值对烤烟叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响

生长初期,土壤pH值与膜透性和POD活性基本呈负相关。pH值从4.5到8.5,细胞膜透性随之减小,POD活性下降;而SOD CAT活性和MDA含量则是随着pH值的升高而增加。成熟期,随土壤pH值的升高,CAT、POD活性和细胞膜透性下降,SOD活性增加;MDA含量表现为,pH4.5~6.5处理的呈增加趋势,pH7.5~8.5处理的呈下降趋势,pH8.5处理的MDA含量最低。从整个生育期看,随着烟叶进入成熟期,烟叶内保护酶活性表现为:SOD、CAT下降,POD增加,膜质过氧化产物MDA含量增加,细胞膜透性加大。      

打顶对芝麻不同叶位光合特性的影响

在大田管理条件下,以不打顶为对照,研究了打顶对芝麻不同叶位叶片光合特性的影响。结果表明：芝麻叶片在打顶后通过调节合适的气孔开度来控制对蒸腾强度的调节,使气体交换达到一个经济合理的阈值,从而提高光能利用效率（LUE）和水分利用效率（WUE）。打顶使芝麻各部位叶片蒸腾强度（Tr）和气孔导度（Gs）都同时下降,平均比不打顶的分别下降4．71％和8．81％,而光合速率和水分利用效率分别比不打顶的高出5．97％和13．96％。打顶与不打顶各叶位间比较,上、中、下三叶位叶片光合速率（Pn）、叶片光能利用效率、叶片水分利用效率、蒸腾强度和气孔导度都达极显著水平。打顶后,在生育后期中、下部叶位叶片仍具有较高的光合效率、光能利用效率与水分利用效率。     

移栽和打顶时间对白肋烟烟碱积累的影响

针对移栽和打顶时间两项可能影响烟碱积累的栽培措施进行了田间试验.测定数据的回归分析表明,烟碱积累与打顶时间呈正相关,回归系数为0.071,且达显著水平;与移栽时间呈负相关,回归系数为-0.025,也达显著水平.综合考虑产量、质量和烟碱含量的要求,适宜移栽期为5月15～25日,适宜打顶期应为盛花期.     

叶面喷施丙三醇对烟叶碳氮代谢及硝酸盐积累的影响

  目的  探索丙三醇对白肋烟碳氮代谢及其硝酸盐积累的调控机理,建立新的白肋烟增效减害调控技术。  方法  以白肋烟品种TN90和TN86为材料,设置不同丙三醇浓度试验,并在确定丙三醇最佳适宜浓度的基础上,设置高氮和低氮两个处理,研究丙三醇对烟叶生物量积累、氮代谢关键酶活性、主要碳氮化合物含量及相关基因表达情况的影响。  结果  1）在高氮和低氮水平下,喷施丙三醇15 d后,烟叶生物量分别增加10.20%和13.36%,氮素积累量和氮素利用效率分别增加10.21%、3.15%、6.81%和3.11%,烟叶总糖和还原糖含量分别升高了25.15%、32.84%、47.76%和44.57%,但7 d后烟叶硝酸盐含量下降了53.22%和59.67%;2）低氮水平下喷施丙三醇烟叶色素、可溶性蛋白质和两糖含量与高氮条件下不喷施丙三醇结果相近;3）基因表达分析表明,喷施丙三醇显著促进了光反应途径、碳固定途径、蔗糖合成和氮代谢途径关键基因的表达,与对照相比,基因CP12-2、PPC16和NPF7.3的表达量增加0.5倍多。  结论  丙三醇能够提高烟叶碳氮代谢能力和氮素利用效率,提高烟叶碳水化合物含量和降低烟叶硝酸盐积累量,减氮配合喷施丙三醇是降低烟叶硝酸盐积累的有效途径。      

晾制湿度对雪茄烟叶碳氮代谢关键酶活性及品质的影响

  目的  为调控雪茄烟叶晾制过程中碳氮代谢水平,改善雪茄烟叶质量。  方法  以德雪1号为试验材料,研究了不同晾制湿度条件下雪茄烟叶水分、化学成分、碳氮代谢相关酶活性的变化规律。  结果  1) 不同晾制湿度条件下烟叶中主要化学成分及碳氮代谢相关酶活性变化规律基本一致;2)水分、总糖、还原糖、淀粉、总氮、蛋白质以及质体色素含量呈下降趋势,氨基酸和烟碱含量呈先升高后下降变化,淀粉酶和中性转化酶活性呈单峰变化,但到达峰值的时间略有差异;3)硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性呈下降趋势。4)雪茄烟叶晾制过程湿度控制在凋萎期80%~85%、变黄期75%~80%、变褐期70~75%、定色期65%~70%、干筋期45%~50%范围内,烟叶淀粉酶、转化酶、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性高,各化学成分含量适宜,整体物理特性和感官质量较好。  结论  在一定范围内通过调控晾制湿度有利于提高烟叶碳氮代谢能力,促进烟叶内含物质转化,改善烟叶内在品质,提高烟叶的可用性。