1、南阳烟区不同基因型烤烟烟叶年际间品质差异性分析南阳烟区不同基因型烤烟烟叶年际间品质差异性分析 江西农业2010,22(4):30,32 AetaAgrieulturaeJiangxi 南阳烟区不同基因型烤烟烟叶年际间品质差异性分析 张学杰,赵铭钦,陈皤,王建安,孟祥东,吕中显,刘洪华 (河南农业大学烟草学院,国家烟草栽培生理生化基地,河南郑州4500o2) 摘要:对南阳烟区20062008年间的8个不同基因型烤烟的化学成分和香气物质成分含量的差异性进行分析.结果 表明:(1)不同基因型烤烟烟叶的化学成分及其比值均有差异,且部分达到了显着水平;云烟85,云烟87和NC89的钾含量较 高,氯含量较
2、低且其它化学指标均较适宜.(2)不同基因型烤烟烟叶之间中性致香成分的含量差异也较大,总体表现较好的 有云烟85,NC89和云烟87.(3)综合分析认为,云烟85,云烟87和NC893个品种总体烟叶质量表现较好,适宜在南阳烟区推 广种植. 关键词:烤烟;基因型;化学成分;香气物质 中图分类号:,5572文献标识码:A文章编号:10018581(2010)04003003 AnalysisofInter-annualQualityVariationofDifferentGenotypic Flue-curedTobaccoLeavesinNanyang ZHANGXuejie,ZHAOMingqi
3、n,CHENFan,WANGJianan,MENGXiangdong,LUZhongxian,LIUHonghua (CollegeofTobaccoScience,HenanAgriculturalUniversity;NationalTobaccoCultivation,PhysiologyandBiochemistryRe- searchCenter,Zhengzhou450002,China)? Abstract:Thevariationsinchemicalcomponentsandaromasubstancecontentineightgenotypicfluecuredtobac
4、coleavesin Nanyangareaduring20062008wereanalyzed.Resultsindicatedthatthereweresignificantdifferencesinchemicalcomponentsand theirratiosamongdifferentgenotypicfluecuredtobacco.InYunyan85,Yunyan87andNC89,thecontentofpotassiumwashigher, whilethatofehlorinewaslower,andtheotherchemicalcomponentswereappro
5、priate.Theneutralaromaconstituentcontentsweresig- nifieantlydifferentamongdifferentgenotypicfluecuredtobacco,Yunyan85,NC89andYunyan87behavedbetteronthewhole. ComprehensiveanalysisconsideredthattheleafqualitiesofYunyan85,Yunyan87andNC89werebetter,andthisthreevarietieswere appropriatetobeplantedinNany
6、angarea. Keywords:Fluecuredtobacco;Genotype;Chemicalcomponents;Aromasubstance 优良基因型是获得烟叶优质适产的内在因素和重要 的生产资料,是提高烟叶产量和质量的重要保证.由于 基因型受生态因子和生产条件的影响较大,因此,只有将 品种特性与各地生态条件结合起来,才能发挥优良品种 的生产潜力,生产出符合卷烟工业所需的优质烟叶uJ. 大量研究表明“,品种和环境因素共同决定了烟叶内 在质量的优劣.不同品种由于基因型和遗传基础不同, 烟叶化学成分和香气物质含量也不相同.特定的生态条 件是难以通过人为因素改变的,但通过筛选适于本地
7、区 生态条件的种植品种是可以实现的.适宜的优良品种在 特定地区种植则可以表现出较高的商品价值和工业可用 性.南阳烟区是河南浓香型烤烟的典型产区,被国家 烟草专卖局指定为全国八大优质烟叶生产科技示范基地 之一.近年来,该烟区由于品种老化和退化现象日益突 出,存在品种单一,当家品种缺乏等问题.针对这一现 状,笔者研究和评价了当地10个不同基因型品种的质量 特性和香气特点,旨在为南阳烟区主栽品种的筛选确定 和科学布局提供理论依据和技术支撑. 1材料与方法 1.1试验设计试验于2006,2008年在河南省方城县 清河乡“优质烟叶科技示范园“进行,土壤质地为砂壤 土,土层深厚,土壤pH7.3,有机质含量
8、12.8g/kg,碱解 氮含量62.8mg/kg,有效磷(P2O)含量lO.1mg/kg,有 效钾(1(2O)含量132.6ms/ks.土壤肥力中等,前茬为红 薯,地势平坦,排灌方便.施纯氮52.5kg/h,n,N:P2O: K2O=l:2:4,各品种处理施肥和田间管理同常规.所用 肥料为芝麻饼肥,烟草专用肥,过磷酸钙,硝酸钾. 试验采用单因子完全随机区组设计,3年重复,4月 下旬移栽,行距120em,株距50em,覆盖地膜,移栽后40 d揭膜,单株留叶20,22片,区组设通道,四周为保护 行.叶片按成熟度要求采收,采用三段式烘烤工艺进行 分级按GB26351992(烤烟进行.各烟叶样品取 调
9、制,C3F进行样品分析. 1.2参试材料以目前国内推广的云烟85,云烟87, NC89,I(326,NK4,中烟100,8302,CF205为参试材料.取 收稿日期:20100124 基金项目:国家烟草专卖局重大科技攻关项目(110200401004). 作者简介:张学杰(1984一),男,河南周口人,硕士研究生.通讯作者:赵铭钦. 4期张学杰等:南阳烟区不同基因型烤烟烟叶年际间品质差异性分析31 各品种烤后烟叶C3F等级2kg用于化学成分及香气物 质成分分析. 1.3测定项目与方法 1.3.1烟叶主要化学成分的测定烟碱采用紫外分光 光度法测定,总糖采用蒽酮比色法测定,还原糖采用苦味 酸法测定
10、,总氮采用浓硫酸一双氧水消化法测定,钾采用 火焰光度法测定,淀粉采用酸解法测定,可溶性蛋白采用 考马斯亮兰染色比色法测定.具体测定方法参照参考文 献6. 1.3.2致香物质的提取致香物质提取及定性定量分 析采用HP58905972气质联用仪.在同时蒸馏萃取 装置的一端接盛有10g烟叶样品(过60目筛),1g柠檬 酸,350mL蒸馏水和0.5mL内标的500mL圆底烧瓶, 使用恒温电热套进行加热;装置的另一端接盛有40mL 二氯甲烷的250mL圆底烧瓶,该端烧瓶置于恒温水浴锅 中加热,水浴温度为60?.同时蒸馏萃取2.5h,萃取完 成后,加入10g无水硫酸钠干燥有机相,然后于60cI=水 浴中浓
11、缩至1mL左右即得烟叶精油. 香气物质测定定性定量条件:经处理制备得到的分 析样品,由GC/MS鉴定结果和NIST库检索定性.GC/ MS分析条件:色谱柱:HP一5(60m0.25I/IITI0.25 );载气:He;流速:0.8mL/min;进样口温度:250oC; 传输线温度:280oC;/g子源温度:177oC;升温程序:初温 5O?,恒温2min后,以2oC/min的速度升至120?,5 min后以2?/min的速度升至240?,保持30min;分流 比1:15;进样量2;电离能70eV;质量数范围50-500 ainu;MS谱库NIST02;采用内标法定量. 2结果与分析 2.1不同
12、品种年际间常规化学成分化学成分及其比 值是评价烟叶内在质量的基础,也是烟叶香吃味质量的 内在反映.通过对不同基因型烤烟化学成分含量的 检测,结果(表1)表明,各品种的化学指标基本都在合理 范围内.就单个指标而言,NC89,云烟85和NK4的总氮 含量较高,它们之间差异不显着,但与其它基因型之间的 差异达到了显着水平,中烟100的总氮含量最低;总糖含 量最高的是云烟85,其次是云烟87,中烟100和NC89, 它们之间并不显着,较低的是I326和8302,它们之间的 差异也不显着;不同基因型的烟碱含量都在适宜范围内, 中烟100含量最高,CF205含量最低,其顺序依次是中烟 1008302NC8
13、9云烟85云烟87K326NK4 CF205;云烟87和云烟85的钾含量较高,与除NC89 之外的其它品种的差异均显着,NC89,26和8302的钾 含量居中,它们之间差异不显着;氯含量较低的品种有云 烟87,CF205和云烟85. 就化学比值而言,不同基因型之间烟叶内各种化学 比值存在着一定的差异性:氮碱比最为合适的是CF205, NC89和云烟85,NK4的偏高,I(326,云烟87,8302和中 烟100的偏低;云烟85,云烟87和NC89的糖碱比稍微 偏低,但基本都在适宜范围内;钾氯比普遍较低,其依次 顺序是:云烟87云烟85CF205NC89K326 8302中烟100NK4. 表1
14、不同品种年际问常规化学成分含量 注:同一列中不I司的小写字母表不差异达到5%显着水平.Fl司. 2.2不同品种年际间中性致香成分香气是构成烟叶 风格特色和质量特征的核心内容.香气物质按香气前体 物分类可分为5大类:类胡萝卜素降解产物,芳香族氨基 酸代谢产物,类西柏烷类降解产物,棕色化合物反应产物 和新植二烯.对不同基因型烤烟烟叶中各类中性致香成 分的定量分析结果(表2)表明:类胡萝b素降解产物含 量最高的是云烟85,其次是云烟87和中烟100,含量最 低的是8302;云烟85,中烟100和云烟87芳香族氨基酸 代谢产物含量较高,它们之间差异不显着,但与其它基因 型的含量差异达到显着水平;各个基
15、因型类西柏烷类降 解产物的含量差异较大,云烟85的含量最高,与其它基 因型的差异达到显着水平,其次是NC89和云烟87,二者 之间差异不显着,但与除云烟85之外的其它基因型的差 异达到了显着水平;棕色化合物反应产物含量最高的基 因型是中烟100和NC89,且二者很接近,其次是CF205, 云烟85和云烟87,它们之间差异不大,含量较低的是 NK4,8302和l326,且8302和l(326与其它基因型的含 量差异达到了显着水平;中烟100,NC89和云烟85的新 植二烯含量较高,与除8302之外的其它基因型的差异均 显着;香气物质总量(不含新植二烯)含量最高的基因型 是云烟85,它与其它基因型
16、的差异达到了显着水平,其 次是NC89和云烟87,二者含量比较接近,其它5个基因 型含量较低. 32江西农业22卷 3结论与讨论 烟叶的化学成分及其比值是衡量烟叶内在质量的 总氮和烟碱决定了 重要指标.很多研究认为,烟叶的生理强度和烟气浓度,而水溶性总糖是决定烟气 甜度和醇和度的主要因素.糖碱比,氮碱比是评价烟气 酸碱平衡的重要指标,是评价烟气柔和性和细腻度的基 础,它们的适宜范围分别是8,10和0.8-0.9.钾氯比 主要用于判定烟叶的燃烧性,比值越大,烟叶的燃烧性越 好.本试验结果(表1)表明,云烟85,云烟87和NC89 吸收钾素的能力较强,而对氯的吸收能力相对较弱,且 其它化学指标均较
17、适宜.说明这些基因型的烤烟在该烟 区种植化学成分含量较适宜. 基因型是烤烟香气的遗传基础.烟叶香气质量 优劣可以通过分析烟叶中性致香物质的含量进行客观地 评价“.类胡萝卜素降解产物是构成烟叶香气质量 的重要组分,其产生的香味阈值相对较低,但对烟叶香气 质量的贡献率较大,芳香族氨基酸代谢产物降解产生 的苯甲醇,苯乙醇,苯甲醛和苯乙醛是烟叶中含量较丰富 的致香物质,主要包括茄酮及其衍生物.茄酮是烟草中 含量丰富的中性香气物质之一,赋予烟叶一种醛和酮的 香味,它不但本身具有很好的香气,而且其降解转化产 物,如茄醇,茄呢呋喃,降茄二酮等也是烟草中很重要的 致香物质.本试验结果(表2)表明:云烟85,云
18、烟87 和NC89的类胡萝卜素降解产物,芳香族氨基酸代谢产 物,类西柏烷类降解产物和香气物质总量(不含新植二 烯)均较高,说明这三种基因型烤烟的香气质较好,香气 量较足. 基因型和生产条件决定烟叶的质量和特色,生态因 素决定烟叶的香型和风格.不同基因型只有通过先进的 种植技术才能发挥最大的质量潜力.本试验结果表明, 云烟85,云烟87和NC89在南阳生态条件下种植烟叶总 其它烤烟品种在南阳地区种植质量较差. 体质量较好,说明烟叶品质的形成与烤烟基因型和气候等生态因素密 切相关.因此在烟叶生产上,云烟85和云烟87可选作 南阳烟区的主栽品种,NC89可作为搭配品种进行推广 种植. 参考文献: 1
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