氮用量对烟叶质体色素及中性香气基础物质的影响

质体色素及中性香气基础物质是影响烤烟香气质量的重要因素。为了采取合理的氮肥调控措施提高烤烟香气质量,研究了不同氮用量条件下8306和K326两个烤烟基因型叶片质体色素及中性香气基础物质的变化,结果表明:烟草鲜烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量随氮用量增加而增加,随烟草生育期推进而减少,与K326相比,高香气基因型8306叶片叶绿素含量较低,而类胡萝卜素含量较高。不同基因型烤后烟叶中性香气基础物质总量,随氮用量增加8306的含量升高,K326的含量降低,在基因型间则表现为8306的含量高于K326的含量。8306和K326两个烤烟基因型,成熟期鲜烟叶类胡萝卜素含量与烤后烟类胡萝卜素降解产物呈极显著正相关关系。     

不同基因型烟草叶片在成熟过程中质体色素的变化

为了解不同基因型烟草叶片成熟度和质体色素含量以及组成之间的关系，以‘K326’、‘ 韭菜坪2号’、‘ 红花大金元’、‘ 贵烟2号’、‘ 南江3号’、‘ 毕纳1号’为材料，在烤烟生长的 3个时期（尚熟、成熟、完熟），对不同基因型烟草叶片质体色素含量和组成进行比较研究。结果表明，6个品种烟草叶片质体色素含量在尚熟、成熟和完熟时均存在显著性差异, 质体色素在烟草成熟过程中表现为逐渐降低，但不同基因型烟草叶片在成熟过程中质体色素表现出不同的降解速率。不同基因型烟草叶片质体色素降解产物速率的不同，致使质体色素降解产物量的不同，因此导致不同烟草品种表现出不同的香味质量和风格。同时，6个品种在尚熟、成熟和完熟时，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素和类胡萝卜素之间存在极显著的相关性，研究成熟度快速检测技术时可以探索用某一个质体色素指标来表示。这些研究结果在一定程度上对提高烟叶香气质和香气量的烟草品种筛选与评价具有重要意义，对烟草叶片的快速检测技术和烟叶分级提供依据。     

不同烤烟品种叶片衰老与质体色素降解及降解产物含量的关系

为揭示品种间质体色素降解量和中性致香物质存在差异的原因。研究了3个烤烟品种烟叶衰老过程中质体色素降解和衰老相关指标的变化规律,测定了烤后烟叶中性致香物质含量,并探讨了不同品种烟叶衰老相关指标、质体色素降解量与质体色素降解产物含量的关系,结果表明,质体色素的降解和降解产物的含量与烟叶的衰老特性有关。衰老速度快的品种,烟叶可溶性蛋白降解量大,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性低,脂氧合酶(LOX)活性高和丙二醛(MDA)含量高,类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)基因表达量高,质体色素的总降解量大,烤后烟叶质体色素降解产物含量高,与衰老慢的品种相比差异明显。中性致香物质总量与叶绿素和类胡萝卜素总降解量、可溶性蛋白降解量、LOX活性、CCD表达量、MDA含量均达到极显著或显著正相关;与SOD、POD、CAT活性呈极显著负相关。衰老期间烟叶质体色素降解量对质体色素总降解量的影响大于烘烤期间。因此,在烟叶衰老过程中提高烟叶衰老程度和衰老速度对烟叶质体色素降解和中性致香物质的形成至关重要。     

湘南烤烟质体色素及其降解产物含量与国外烤烟的比较

以湘南烟区烤烟和津巴布韦、巴西进口烤烟为材料,进行了质体色素及其降解产物含量的测定与分析。研究表明,湘南烤烟质体色素总量的平均值比津巴布韦和巴西烟叶低,但类胡萝卜素/叶绿素比值比津巴布韦和巴西烟叶都高;湘南烤烟新植二烯含量比津巴布韦和巴西烟叶都低,但类胡萝卜素降解产物比津巴布韦和巴西烟叶略高。     

烟草质体色素研究进展

烟草质体色素对烟叶品质及可用性有着重要的影响。简要介绍了烟草质体色素的分类、含量及生物学功能;综述了烟叶成熟及调制过程中质体色素的变化、质体色素及其降解物对烟叶品质的影响;分析了影响烟草质体色素及其降解物含量的因素。     

湖北省不同生态区烤烟质体色素代谢差异研究

为解决襄阳和神农架生态区烤烟质体色素代谢差异问题,以‘云烟87’为材料,分别种植在湖北襄阳（浓香型产区）和神农架（清香型产区）2 个典型生态区。从细胞组织结构、分子机理以及物质代谢3个层面进行系统研究,探究不同生态环境对烤烟质体色素代谢的影响。超微结构分析表明,中部叶发育前期,襄阳‘云烟87’类囊体片层积累较丰富,发育后期降解更充分。基因表达分析显示,中部叶发育前期,叶绿素降解有关的基因在神农架地区表达更活跃,发育中后期,叶绿素合成有关的基因在襄阳地区表达更强。而类胡萝卜素降解基因的表达襄阳均高于神农架,合成基因除叶龄70 天外,神农架表达更活跃。物质代谢分析表明,生长发育过程中襄阳的叶绿素含量高于神农架,而类胡萝卜素含量则低于神农架,后期差异逐渐变小;烤后样襄阳的类胡萝卜素含量低于神农架,降解产物则相反,叶绿素降解产物新植二烯神农架含量更高。这些差异可能是襄阳烤烟呈现浓香型、神农架烤烟表现淡雅香型的重要原因。这为特色烟叶形成机理的解析提供理论依据和研究思路。     

饼肥对烤烟叶片发育过程中质体色素降解及相关酶类活性的影响

采用盆栽方法研究了饼肥对烤烟叶片发育过程中色素降解及相关生理变化。结果表明，饼肥处理叶绿素、叶绿素酶活性、总类胡萝卜素整个生育期含量均较高；无机肥处理在烤烟叶片发育过程中叶绿素的a/b比例保持基本恒定，而饼肥处理促进叶绿素a的代谢。饼肥对新黄质前中期起促进积累作用，中后期起促进代谢作用；饼肥显著促进叶黄质、β-胡萝卜素积累；对紫黄质的影响两处理效应大致相同。无机肥处理的脂氧合酶（LOX）活性在烤烟发育前期高于饼肥处理，30 d后一直低于饼肥处理。饼肥调整了发育末期类胡萝卜素类物质组分比例和色素与相关酶类的关系。     

土壤pH值对烤烟叶片光合特性及体内保护酶活性的影响

采用盆栽土培法，研究了pH值对烤烟叶片光合特性及体内保护酶活性。结果表明，生长初期，pH6．5～7．5处理的烟叶内叶绿素、光合速率都较高，旺长期达到高峰；土壤pH值与POD活性呈负相关，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、SOD活性增加；MDA含量则表现为，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。在成熟期各处理中，光合速率则以pH8．5最高。     

烟草质体色素与烟叶品质的关系综述

质体色素对烟叶的内外在质量有重要的影响。对质体色素的分类，叶绿素、类胡萝卜素及其降解产物对烟叶品质的影响，品种、生态环境与栽培技术、成熟度、调制、醇化对质体色素的影响进行了综述，认为今后应重点加强烟草质体色素降解的生理机制、质体色素的提取和加香应用等方面的创新研究，为有针对性地改善烟叶品质，进一步提高烟叶可用性和烟制品的香吃味风格提供理论依据和技术支撑     

不同烤烟品种烟叶质体色素降解产物在不同香型烟叶产区的差异

为明确不同烤烟品种质体色素含量在不同香型烟叶产区的差异,采用GC/MS法分别检测了种植在典型浓香型、中间香型、清香型烟叶产区K326、云烟87和湘烟3号第9-12叶位烟叶的质体色素降解产物。结果表明：检测到的绝大多数质体色素降解产物含量在不同品种间存在显著差异,且云烟87的叶黄素和β胡萝卜素类降解产物含量显著高于K326和湘烟3号;检测到的全部的质体色素降解产物在不同香型烟叶产区间存在显著差异,叶黄素、β胡萝卜素和无环类胡萝卜素降解产物总含量和质体色素降解产物中的巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、β-紫罗兰酮、脱氢二氢-β-紫罗兰酮6种致香成分含量在两个浓香型烟叶产区无显著差异,但一致地显著高于中间香型和清香型烟叶产区,且按浓香型、中间香型、清香型烟叶产区的顺序依次递减。烟叶质体色素降解产物含量在不同品种、不同香型烟叶产区间差异的存在,揭示了不同生态产区烟叶香型特色形成的物质基础,对彰显不同烟叶香型烟草品种的选育具有重要指导意义。     

不同耐性烟草品种苗期叶片光合特性对低温胁迫的响应

对不同耐性烟草苗期叶片的光合特性在低温胁迫及其随后常温恢复生长条件下的变化进行了详细研究。结果表明,4℃~6℃的低温胁迫几乎完全抑制较耐冷烟草品种K326和敏感品种云烟97幼苗的生长,但在恢复至常温条件时K326的生长速度显著高于云烟97。低温胁迫降低烟草幼苗叶片的光合作用,而且胁迫时间越长,抑制效应越明显,处理6d后叶片气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs) 、胞间CO2浓度(Ci) 、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)以及叶绿素荧光参数最大光化学效率(Fv/Fm)、PS II量子产量或光能捕获的效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)、表观电子传导率(ETR)和非光化学猝灭系数(NPQ)均与处理前的差异达到了显著水平。恢复至常温生长条件时,幼苗叶片光合作用迅速得以增强,K326提高的幅度比云烟97大;虽然恢复至第9d时这两个品种的光合作用还没有回复到处理前的水平,但较耐冷品种K326的光合作用参数与处理前的差异较小,而低温敏感品种云烟97与处理前仍存在显著性差异。     

不同时期NaCl胁迫对甜菜生长及光合作用的影响

为了解NaCl胁迫对甜菜幼苗不同阶段的危害差异,对甜菜生长至子叶期、一对真叶期和三对真叶期均进行3（CK）、140（LS）和280mmol/L Na⁺（HS）处理,处理后分别测定甜菜幼苗不同生长时期的生长和光合生理指标。结果表明,NaCl胁迫后甜菜幼苗植株干重与CK相比显著下降,且子叶期变化幅度较真叶期明显;随NaCl浓度增加,甜菜幼苗叶片的气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）和净光合速率（P_n）显著降低,同时也发现子叶期下降幅度明显高于真叶期;随着NaCl浓度增加,叶绿素含量也显著降低,子叶期比真叶期下降幅度大。此外,NaCl胁迫导致甜菜幼苗的Hill反应和RuBPCase活力下降。同时发现在LS处理后PEPC活性显著升高,在三对真叶期增幅最大,但在HS处理后PEPC活性有一定程度下降。因此随着NaCl浓度的提高,甜菜幼苗生长及光合作用都会受到不同程度的抑制;随着甜菜苗龄的增加,幼苗对NaCl胁迫的耐受性也在不断增强。     

人参不同生育期叶片光合作用变化的研究

田间栽培和植物生长室培养试验结果表明,净光合速率（P_n）在尚未形成生殖器官的一年生人参叶片完全展开后即达最大值,此后缓慢下降;2~6年生人参叶片完全展开后达第1个高峰,开花期略有下降,绿果期出现第2高峰,此后持续下降。去掉花蕾的人参植株叶片在对照植株的绿果期没有出现第2高峰,但在红果期和黄叶期净光合速率下降缓慢。弱光（10%透光荫棚）和适宜光（30%透光荫棚）下人参叶片绿果期后P_n下降缓慢,强光（50%透光荫棚）下下降较快,过早出现变黄早衰。强光和高温可使植株生育期缩短、叶片早衰、Pn快速下降,而弱光和低温使植株生育期延长,P_n下降时间推迟。叶片表观量子效率(AQY)、气孔导度(G_s)和蒸腾作用(T_r)自展叶期至绿果期变化不大,红果期和黄叶期持续下降。胞间CO₂浓度(C_i)在展叶期至绿果期较低,红果期和黄叶期持续增加,说明生育后期P_n下降是由非气孔限制因子引起。叶片P_n与比叶重呈负相关,推测叶片光合产物的积累和消耗与P_n的生育期变化有关。绿果期C_i最低,同时水分利用效率(WUE)较高,是人参叶片光合作用对水分需求的关键时期。     

淹水胁迫对烤烟不同生育时期生理生化特性的影响

以烤烟品种K326为材料,在盆栽条件下研究了不同生育期根际淹水对烤烟生理生化特性的影响。试验结果表明,在淹水胁迫下烤烟的光合色素含量下降,丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和游离脯氨酸(Pro)含量增大;根系活力降低。以团棵期和旺长期受淹水胁迫的影响最大。     

烤烟不同部位叶片的光合特性研究

为明确烤烟不同部位叶片生长发育及品质差异形成的光合生理机制,以‘豫烟10号’为材料,在旺长期烟株现蕾时测定不同部位叶片光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对其净光合速率(Pn)的直接和间接影响。结果表明：（1）在现蕾期,‘豫烟10号’不同部位叶片Pn日变化均为“单峰型”,上、中、下部叶Pn日均值分别为13.25、11.71、6.26μmol CO₂/(m²·s),下部叶Pn显著低于上、中部叶。（2）气孔导度(Gs)对烤烟蒸腾作用的影响大于光合作用。随Gs的增加,不同部位叶片Pn和蒸腾速率(Tr)呈上升趋势,总体来看,各部位叶片Tr峰值出现时间与Gs峰值出现时间基本一致,二者均滞后于Pn峰值出现时间。（3）烤烟不同部位叶片主要决策变量均为光合有效辐射(PAR),主要限制变量均为大气温度(Ta)。由此可知,要提高烤烟不同部位叶片Pn,需采取一定措施如增大株间距离来提高PA R,控制各部位叶片所处微环境Ta,进而改善各部位叶片温度(Tl),基本保持大气CO₂浓度(Ca)不变。     

施氮量对四川雪茄烟叶碳氮代谢及品质的影响

为探究施氮量对雪茄烟叶生长过程中碳氮代谢及调制后烟叶品质的影响,以德雪1号为试验材料,分析了不同施氮量（120、165和210kg/hm²,分别记为T1、T2和T3处理）对雪茄烟叶生长期间碳氮代谢关键酶活性、质体色素以及调制后化学成分含量、物理特性和感官质量的影响。结果表明,在雪茄烟叶生长过程中,各处理烟叶淀粉酶（AL）、中性转化酶（NI）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性以及淀粉含量均呈先升高后降低的趋势,总氮含量呈下降趋势。随着施氮量的增加,不同时期鲜烟叶AL、NI、NR和GS活性均有所升高,淀粉含量降低,总氮含量升高。烟叶成熟时,T3处理叶片叶绿素和类胡萝卜素含量较T1处理分别增加了41.71%和21.31%,不利于烟叶成熟落黄。从调制后烟叶化学成分来看,T2处理的烟叶氮碱比较低而钾氯比较高,内在化学成分较协调,拉力和平衡含水率较高,含梗率较低,物理特性较好,香气质、香气量以及燃烧性等指标的分值较高,感官质量较优。因此,四川什邡雪茄烟种植区采用165kg/hm²的施氮量有利于提高烟叶碳氮代谢能力,改善烟叶内在品质,提高烟叶可用性。     

铝胁迫对烟草叶片光能利用、光保护系统及活性氧代谢的影响

为了揭示烟草叶片光能利用和光保护系统在铝诱导的活性氧代谢中的作用机理,以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究了不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,铝浓度的升高显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P),提高了反应中心PSⅡ过剩激发能,从而导致叶片O_2-·和H2O_2含量升高,植株生物量下降,其中对云烟105影响大于云烟100。随铝处理浓度的升高,烟草叶片非光化学猝灭系数(NPQ)、光呼吸速率、SOD和APX活性呈先升后降的趋势。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下表现出更高的ΦPSⅡ、q P、NPQ、光呼吸速率以及SOD和APX活性,说明低浓度铝胁迫下烟草叶片可通过提高光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性等途径来降低反应中心PSⅡ过剩激发能,防止或清除活性氧的积累,从而增强其对铝的耐性。