生态与品种及其互作对烤烟多酚类物质的影响

为探讨生态、品种及其互作对烤烟多酚类物质的影响,分别在河南许昌、云南玉溪、贵州贵阳3个烟区种植烤烟品种NC89、K326、红花大金元,以便分析生态、品种及其互作对烤烟多酚类物质(总酚、芸香苷,绿原酸)含量的影响。结果表明,生态、品种及其互作对烤烟总酚、芸香苷、绿原酸含量变异的贡献率不同,其中生态对三者含量变异的贡献率分别为24%、55%、47%;品种为2%、36%、18%;生态与品种互作为74%、8%、35%。生态与品种互作效应结果表明,河南许昌生态条件与烤烟品种NC89互作条件下总酚、绿原酸含量较高,与K326互作时绿原酸含量较高;云南玉溪生态条件与K326互作时总酚、芸香甘的含量较高;贵州贵阳生态条件与红花大金元互作时总酚、芸香苷、绿原酸含量较高。生态与品种互作对总酚、芸香苷、绿原酸含量的影响结果说明,生态与品种互作及生态条件是影响烤烟多酚物质含量的关键因素。     

海拔高度、品种及其互作对烤烟多酚类物质的影响

为探讨海拔高度、品种及其互作对烤烟多酚类物质的影响,采用两因素随机区组试验设计,分别在贵州省毕节地区威宁县(2200 m)、纳雍县(1600 m)、七星关区(1000 m)3个不同海拔高度产区种植烤烟品种红花大金元、毕纳1号和K326,并对烟叶中的多酚类物质(绿原酸、芸香苷和莨菪亭)含量进行了分析。结果显示,不同海拔高度、品种及组合间多酚类物质含量均有显著性差异。海拔高度、品种及其互作对烤烟绿原酸、芸香苷、莨菪亭含量变异的贡献率不同,其中海拔高度对3种多酚类物质的贡献率分别为2.0%、74%、30%,品种贡献率分别为57%、8.0%、17%;海拔高度与品种互作的贡献率分别为41%、15%、48%。红花大金元在威宁县(2200 m)种植时,绿原酸含量较高;毕纳1号在七星关区(1000 m)种植时,绿原酸、莨菪亭含量较高;K326在纳雍县(1600 m)种植时,绿原酸、莨菪亭含量较高。提高烟叶中的多酚类物质含量应根据海拔高度选择适宜的品种。     

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.     

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。     

烟叶多酚含量的品种间差异及其与感官质量的关系

为考察南平烟区翠碧一号、云烟87和K326三个品种间烟叶多酚含量的差异及其与感官质量的关系,采集了邵武、光泽、蒲城、建阳和武夷山等5个县（市、区）初烤C3F和B2F等级烟叶样品,测定了新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸、莨菪亭、芸香苷和山奈酚葡萄糖苷等6种物质含量,分析其在品种间的差异及对感官质量的影响。结果表明,绿原酸和芸香苷是烟叶中两种最主要的多酚化合物,莨菪亭含量最低。翠碧一号的新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸、山奈酚葡萄糖苷及多酚总量的含量高于K326和云烟87。C3F等级烟叶中新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸和多酚总量高于B2F。随着烟草中新绿原酸和绿原酸含量的增加,烟气的香气质、杂气、余味、回甜感等指标趋好。香气量和杂气是影响透发性的两个主要因素,且香气量居于主导地位。     

吉林晒烟多酚类物质及其相关酶活性的变化动态

选取吉林当地3个主栽晒烟品种研究了不同晒烟品种叶片发育过程中多酚类物质及其相关酶活性的动态变化以及两者之间的关系。结果表明,不同晒烟品种中总酚含量表现为青黄叶＞大叶黄＞大白花,总酚在整个生育期的含量为0.16%~1.2%。不同晒烟品种中总酚含量随着叶龄的增加而提高,在成熟期稍有降低;青黄叶和大叶黄中绿原酸、芸香苷和莨菪亭在叶片发育过程中整体上表现出上升趋势,而大白花中绿原酸、芸香苷和莨菪亭含量呈单峰曲线。各品种中苯丙氨酸解氨酶活性与绿原酸和芸香苷的变化规律相同,多酚氧化酶活性和过氧化物酶活性呈单峰趋势。在烟叶生长过程中,各晒烟品种中苯丙氨酸解氨酶活性与绿原酸、芸香苷、莨菪亭和总酚的变化呈正相关,且与绿原酸和芸香苷达到显著水平;多酚氧化酶活性变化与绿原酸、芸香苷、莨菪葶和总酚的相关性表现为负相关,但未达到显著水平;过氧化物酶活性与绿原酸、芸香苷、莨菪葶和总酚呈正相关,且与总酚达显著水平。由此可见,苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶与多酚类物质之间有显著的相关性,可以通过调节这两种酶的活性来控制多酚的含量,从而改善烟叶质量。     

烤烟中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的分布研究

采用高效液相色谱法同时测定了2002-2005年份河南、重庆、四川和云南地区109个烤烟样品中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的含量,对不同年份、产地、等级和部位烤烟叶的多酚含量进行了统计分析。结果发现：①同一等级、同一产地、不同年份烤烟叶中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的含量差异不显著。②相同年份、同一等级、不同产地烤烟叶中绿原酸、芸香苷和莨菪亭的含量有一定差别,其差异主要受种植区的气温、光照、土壤状况等生态因素影响,研究显示河南地区绿原酸的含量显著高于重庆。③同一年份、同一产地、不同等级或部位的烤烟叶片中多酚化合物含量也有差异。其变化趋势为：绿原酸中、上部高于下部;茛菪亭下部高于中、上部;芸香苷上部〉中部〉下部。     

造纸法再造烟叶工艺过程中多酚类物质的变化

为了考察造纸法再造烟叶生产过程中多酚类物质的变化,采用高效液相色谱法测定3种多酚(绿原酸、莨菪亭和芸香苷)的含量,研究了萃取温度、乙醇浓度和浓缩温度对3种多酚含量的影响。结果表明:①烟末和碎烟片中3种多酚含量较烟梗高,但烟梗中的莨菪亭占3种多酚的比例较烟末和碎烟片高。②基片中含有少量多酚,且3种多酚随白水流失较多,多酚的有效利用率分别为绿原酸70.8%,莨菪亭47.1%,芸香苷72.4%。③萃取温度在40~90℃时,提高温度有利于多酚的萃取;萃取剂中乙醇浓度为70%时,3种多酚的萃取效率最高;随浓缩温度的升高,萃取液中3种多酚的含量逐渐降低。该研究可为再造烟叶工艺过程中多酚类物质的调控提供参考。     

不同基因型不同产区烤烟多酚含量的比较

为了筛选出高多酚含量的烤烟基因资源,并了解同一基因型烤烟在不同生态条件下多酚含量的差异性,对山东诸城、四川西昌两产区54个基因型烤烟的多酚含量进行了检测。结果表明:基因型和产区(生态条件)对烤烟多酚含量均有较大影响;不同基因型间相比,各类多酚物质绝对含量最高值是最低值的2~3倍,绿原酸、芸香苷相对含量最高值比最低值高20百分点;两产区中烤烟总多酚含量均高于平均值的品种有NC89、净叶黄、中烟102、秦烟95、中烟98、云烟87、中烟14、单育2号、革新三号等,可作为高多酚含量亲本在育种中利用;不同生态条件相比,四川产区的同一基因型烤烟绿原酸、芸香苷及总多酚绝对含量是山东产区的1.5~2.0倍,山东产区烤烟莨菪亭绝对含量是四川产区的近2倍;与山东产区烤烟相比,四川产区烤烟多酚物质的含量特点是绿原酸、芸香苷绝对含量高,莨菪亭绝对含量低。     

变黄期阶梯升温烘烤工艺对多酚类及相关物质的影响

采用电热式温湿度自控密集烤烟箱,研究了变黄期阶梯升温烘烤工艺对多酚类物质、相关酶活性及含氮化合物的影响。结果表明,密集烘烤过程中,各烘烤工艺的总酚、绿原酸、咖啡酸和芸香苷含量总体上均呈上升趋势。除烘烤变筋期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的总酚和绿原酸含量高于对照。咖啡酸、芸香苷、莨菪亭等含量在烘烤过程中变化各不相同,烘烤结束两工艺差异较小。棕色化反应的敏感期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的多酚氧化酶(PPO)活性较低;烘烤期间,该工艺的过氧化物酶(POD)活性明显高于对照。烘烤过程中,变黄期阶梯升温烘烤工艺的苯丙氨酸和酪氨酸均表现出"降-升-降"的趋势;烘烤中后期,变黄期阶梯升温烘烤工艺的蛋白质降解得较低,而两种氨酸含量则较高。总之,变黄期阶梯升温烘烤工艺有利于烤后烟叶总酚、绿原酸含量和芳香值的提高,利于蛋白质的降解及苯丙氨酸和酪氨酸的积累。     

植烟土壤高活性氨化菌的筛选鉴定及其氨化能力分析

为调控植烟土壤有机态氮分解,从贵州省威宁县和湄潭县植烟土壤分离出52株氨化细菌。通过纳氏试剂法和氨化菌培养液培养法筛选,发现W2、W4、W6、W12、W16、Z3、Z6、Z15、Z9、Z50对有机氮具有较强的分解效果。16S rDNA序列分析表明,菌株W2、W4、W6、W12、W16、Z3、Z6、Z15、Z9和Z50分别属于金黄杆菌属、泛菌属、芽孢杆菌属、简单芽孢杆菌属、梭形杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆菌属、巨大芽孢杆菌属、短波单胞菌属和节杆菌属。通过氨化菌培养液培养法对菌株的分解能力测定表明,培养72 h后,Z9菌株的有机氮分解能力显著（p≤0.05）高于其余9株,分解效果达到46.1%~93.4%。室内有机肥培养试验结果显示,施用菌株处理的无机氮含量均高于不施用菌株处理（CK）,培养65 d时各菌株处理较CK处理无机氮含量增加了550.80~1823.71 mg/kg,添施菌株使无机氮含量提高了1.15~1.49倍。研究结果可用于有机氮分解复合微生物菌剂的配置。     

遵义烟田土壤pH的空间分布与演变特征

为了解遵义烟区土壤pH的空间分布及演变特征,2016—2017年在遵义11个植烟县区采集4816个土壤样本进行pH测定,并与第二次土壤普查数据及2000—2005年调研取样数据进行对比分析。结果表明：（1）2016—2017年遵义全市烟区土壤pH变幅为4.4～8.8,平均值为6.6,变异系数为14.72%,适宜植烟pH的土壤样本占比62.5%,偏碱范围的土壤样本占比20.5%,偏酸范围的占比17.0%;（2）11个植烟县区的烟田土壤pH均值介于6.2～7.4之间,不同县区烟田土壤pH间存在显著差异（p<0.05）且各等级分布频率差异明显,总体呈现南酸北碱的空间分布格局;（3）自第二次土壤普查以来,遵义烟区在最适宜pH区间的土壤比例不断减少;在较适宜区间的土壤比例也呈现波动下降趋势;而偏碱区间的土壤比例不断增加;在偏酸区的土壤比例整体呈波动式上升趋势。总体来看,遵义烟田土壤pH具有明显的时空异质性,后续要进一步开展其演变成因与调控对策研究。     

不同产区晾晒烟资源多样性的鉴定与评价

为提高我国晾晒烟资源利用效率,开发其新的用途,对来源于黄淮、西南、东南、东北、长江中上游等5个产区的93份晾晒烟种质进行了农艺性状调查、化学成分测定以及遗传多样性分析。结果表明,不同种质农艺性状及化学成分含量差异较大。不同性状变异系数在7.60%~70.17%,其中,生育期的变异系数最小,总氯的变异系数最大。烟碱含量在1.20%~8.63%,钾含量在0.91%~4.18%。从580对SSR引物中筛选出43对扩增清晰、重复性和多态性好的引物,共扩增获得多态性条带146个,多态性比例97.99%,Shannon's指数为0.9379,Nei's多样性指数为0.5356。聚类分析表明,在相似系数0.50处可将93份晾晒烟种质分为3类。东南烟区群体与黄淮烟区群体遗传相似系数最大,为0.9580,而西南烟区群体与东北烟区群体遗传相似系数最小,为0.7820。因此,93份晾晒烟种质农艺性状、化学成分以及分子遗传多样性丰富,可为晾晒烟资源新用途的开发和利用提供物质基础和理论支持。     

加热非燃烧状态下烟草制品的TSNAs释放规律

为了解加热非燃烧烟草制品加热时TSNAs的释放情况,以烟草薄片颗粒（RTPs）为原料,研究甘油含量、加热温度等对TSNAs释放的影响,并探究了其中NNN与NNK释放之间的关系。NNK和NNN释放量随加热温度升高而增加,达到240℃之后增量变小;NAB的释放量随温度升高不断上升;NAT的释放量先随温度升高而增加,达到240℃后基本稳定。同时,原料中添加甘油会不同程度地减少TSNAs的释放量。因此,烟草薄片颗粒中的甘油含量、加热温度显著影响TSNAs释放行为,合理的甘油含量和低温加热均可有效减少TSNAs的释放。原料中添加NNN后,NNK的释放量显著增加,推测原料中NNN含量增加可能促进气溶胶中NNK的释放。     

适于烟草生物反应器的真核生物源虾青素合成酶筛选

为揭示不同真核生物源虾青素合成酶在烟草中的异源表达生物活性特征,明确开发虾青素烟草生物反应器的关键分子基础,本研究对夏侧金盏花（Adonis aestivalis）、雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）及红发夫酵母（Xanthophyllomycesdendrorhous）3种真核生物源虾青素合成酶基因进行了密码子优化合成及表达载体构建,通过农杆菌介导的瞬时表达和稳定表达试验比较了其在烟草中合成虾青素的活性差异。结果表明,3种来源的虾青素合成酶基因均能在烟草中表达,但是仅夏侧金盏花和雨生红球藻来源的合成酶能在烟草中特异合成虾青素,且夏侧金盏花虾青素合成酶的活性最高。此外,稳定表达体系优于瞬时表达体系,能准确展示不同虾青素合成酶的活性差异。本研究为真核生物源虾青素合成酶在烟草生物反应器中的应用提供了重要基础。     

烟草青枯病抗性遗传效应分析

烟草青枯病是由青枯菌引起的烟草细菌性病害,是危害我国烟草生产的主要病害之一,解析烟草青枯病的抗性遗传效应对指导抗病育种具有重要意义。本研究采用主基因+多基因混合遗传模型的多世代联合分析方法,以多个抗病/感病样本为亲本,构建了两个不同的杂交组合,进行群体遗传效应分析。结果表明,岩烟97的青枯病抗性由2对加性、显性、上位性主基因以及加性、显性、上位性多基因控制;反帝三号-丙的青枯病抗性受1对加性-显性基因+加性-显性-上位性多基因控制。烟草青枯病抗性以加性效应为主,兼有显性效应,有利于等位基因聚合育种及早代选择。     

以子房为材料制备烟草染色体标本的方法

为使烟草染色体标本制备过程中取材更方便,本研究以异源五倍体烟草（2n=5x=58）为材料,观察了不同大小子房、不同预处理方法对烟草染色体制片效果的影响。首先,子房大小按花冠与花萼长度比例分为6类;其次,预处理方法分为2类,即：（1）室温下于0.002 mol/L的8-羟基喹啉中预处理2、4和6 h;（2）7℃下于0.002 mol/L的8-羟基喹啉中预处理12、24和36 h。结果显示,当花冠长度小于或等于花萼长度的1/2时,子房中分裂期细胞的比例最大,为97.00±17.82个/1000个。该时期子房于7℃经24 h预处理后,染色体数目与形态清晰可辨。利用上述方法制作云烟87（2n=4x=48）和N.plumbaginifolia（2n=2x=20）的染色体标本,均获得较好的结果。此外,将上述方法制作的五倍体烟草染色体经5S rDNA-FISH,获得了清晰可辨的5个不同信号,与预期一致。可见,幼嫩子房可用于烟草染色体标本的制作,且用改良的预处理方法制备的染色体标本可用于染色体计数和核型分析,也可用于原位杂交分析。     

黑曲霉泡腾片对烟草青枯病防效及烟株生长的影响

以云烟87为试材,研究黑曲霉（Aspergillus niger）泡腾片生防菌剂对烟草农艺性状的影响和对烟草青枯病的防治效果。盆栽 试验表明,黑曲霉泡腾片稀释800倍时,对烟草青枯病的防治效果可达92.9%,显著高于稀释1 200倍的多粘类芽孢杆菌（Peanibacillus ploymyxa）（42.9%）的防效（P＜0.05）。大田试验表明,黑曲霉泡腾片在提高烟草叶片数、叶长、叶宽、直径、株高等农艺性状方面优于 清水对照,表现出良好的促生效果;对采收的烤烟进行送检,结果表明,施用泡腾片的烟叶呈现出良好的评吸效果。     

不同抗性烟草种质对CMV侵染的细胞响应差异分析

为解析烟草对CMV的抗病细胞学机制,以抗病品种台烟8号和感病品种NC82为材料,利用透射电子显微镜对比两品种在接种CMV后发病过程中的细胞超微结构变化。结果表明：（1）接种CMV后,台烟8号发病症状多为花叶,NC82发病症状多泡斑和深绿、褪绿区域相间;（2）对比NC82轻微花叶和泡斑的超微结构发现,二者叶绿体类囊体片层都减少,但泡斑症状细胞内线粒体嵴和CMV颗粒密度都高于轻微花叶症状细胞,说明泡斑的细胞病变程度重于花叶症状;对比NC82和台烟8号的深绿和褪绿区域细胞超微结构发现,深绿区域的叶绿体形态较完整,而褪绿区域的叶绿体严重变形、类囊体片层紊乱、淀粉粒畸形或消失,说明褪绿区域叶肉细胞病变程度重于深绿区域;（3）对比所有病变叶片中过氧化物酶、自噬小体及内膜系统结构发现,台烟8号在CMV侵染后,其三者形态结构都比NC82的更规则有序。研究结果为进一步探究抗CMV烟草品种的抗性分子机制提供理论依据。     

黔产刺梨复合型饮料的研制

将无籽刺梨和有籽刺梨进行混合复配,研制出一款结合了无籽刺梨和有籽刺梨优点、经济实惠、口感优良、营养价值高、混合型刺梨饮料。通过单因素试验和正交试验研究复合饮料的加工工艺,并通过感官评价研究各个因素交互作用对其品质的影响,从而确定复合饮料的最佳配方。结果表明:无籽刺梨和有籽刺梨原汁体积比为3.5∶6.5、混合刺梨原汁体积分数为35%、甜味剂为冰糖,冰糖的质量分数为5%时,所得刺梨饮料最佳。所得复合型刺梨饮料液体澄清,颜色为明亮的黄色,酸甜可口,风味独特。