烤烟上部烟叶成熟生理特性研究进展

目前我国部分烟区上部烟叶仍存在成熟度不够等问题，成为限制上部烟叶品质提高的重要因素。为揭示上部烟叶的成熟机理，从烟叶生理生化角度对烤烟上部烟叶成熟过程中的碳水化合物、含氮化合物、致香物质和质体色素等物质代谢规律进行了总结，同时重点阐述了上部烟叶成熟过程中生物酶活性、代谢相关基因和蛋白功能等的变化规律。在上部烟叶成熟度研究和应用现状分析基础上，对未来上部烟叶成熟机理、成熟特征判断和生长调节剂使用等热点研究方向进行了展望。      

不同Cd积累基因型烟草根系分泌低分子量有机酸的差异

采用土壤盆栽和水培试验,以不同Cd积累模式的两种基因型烟草[普通烟草品种K326和黄花烟草(N.rustica)]为试材,研究了不同镉浓度处理下烟草根系分泌的低分子量有机酸总量及各组分含量差异。结果表明:①土壤盆栽试验中,1 mg/kg镉处理可促进烟苗生长,10 mg/kg镉处理严重抑制烟苗生长。与K326相比,N.rustica具有更强的耐镉性。②土壤盆栽和水培试验中,低浓度镉处理可促进低分子量有机酸的分泌,高浓度则抑制其分泌。N.rustica低分子量有机酸的分泌总量大于K326。镉处理下,黄花烟草分泌较多的低分子量有机酸可能是其耐镉的主要生理机制之一。③土壤盆栽和水培试验中,N.rustica根系分泌的草酸、酒石酸、甲酸和乳酸含量均高于K326,但这4种有机酸占有机酸总量的比例两烟草基因型间差异均不显著。两基因型烟草的耐镉性差异可能与这4种低分子量有机酸的分泌量有关,而与各有机酸的组成比例无关。     

电感耦合等离子体质谱法测定烟草中的微量硼

通过优化微波消解样品前处理条件和仪器参数,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定烟草中硼元素含量的分析方法。结果表明:该方法硼元素检出限为0.05μg/L,样品加标回收率为97.9%~102.2%,精密度(RSD)为3.5%(n=6)。该方法简单、快速、准确,适合用于烟草中硼元素的测定。     

品种、种植年份和区域对烤烟中微量元素含量的影响及元素含量间的相互关系

为了明确我国不同年份、品种和种植区域烤烟中Mn,Fe,Cu,Zn,Ca和Mg含量间差异,以及烟叶中元素间相互关系,测定了2004,2005,2007和2008年全国不同品种和种植区域的烤烟C3F等级烟叶中微量营养元素含量并分析了元素含量间的相关性.结果表明:①我国烤烟中微量营养元素Cu含量的变异系数最大,Ca含量的变异系数最小.Cu和Mn含量的变异系数大于60%,Fe和Zn的变异系数在40%～50%,Mg和Ca的变异系数小于30%.不同品种系列的6种元素平均变异系数以K326系列最大,为48.46%,翠碧系列最小,为24.82%.②烤烟烟叶元素含量年际间变化大,元素含量受种植品种和种植区域等因素的影响.烤烟元素含量分布具有明显的地域性,黄淮烟草种植区的烟叶Fe,Ca和Mg含量高,东南烟草种植区的烟叶Fe,Ca和Mg含量低,Zn含量高;长江中上游烟草种植区和西南烟草种植区的烟叶Mn,Cu含量高.③烟叶中Ca和Mg含量与Mn和Zn含量呈极显著负相关;与Fe含量呈极显著正相关.     

烤烟上部叶成熟过程中代谢组的差异分析

为明确烤烟上部叶成熟过程中物质转化规律及代谢组的差异,利用GC-MS非靶向代谢组学方法并结合激素及色素等的测定对烟株打顶后20、30、40、50和60 d的上部叶代谢物进行分析。结果表明:上部烟叶成熟过程可分为3个阶段,分别为烟株打顶后20~30 d、40~50 d和60 d。随烟叶成熟进程的推进,叶绿素和类胡萝卜素含量（质量分数）逐渐下降,在打顶后40 d时下降最为明显,游离氨基酸和总氮含量整体呈下降趋势,总植物碱和碳水化合物含量整体呈升高趋势,烟叶中促进生长类激素含量在打顶后40 d显著下降,促进成熟衰老类激素含量在打顶后40 d显著提高,打顶后40 d可能是上部烟叶成熟过程中生理功能由盛转衰的关键节点。通过正交偏最小二乘判别分析法（OPLS-DA）筛选出38种差异代谢物,主要是氨基酸类、糖类和脂肪酸类代谢物,其中4-氨基丁酸、果糖、阿洛糖、棕榈酸、亚麻酸、甘油酸、苹果酸、莨菪亭、奎尼酸等可能是上部烟叶成熟过程中较关键的代谢物。差异代谢物显著（p＜0.05）富集在糖代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢等通路中,其中乙醛酸和二羧酸代谢,不饱和脂肪酸的生物合成,TCA循环,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等通路在烟叶成熟过程中起重要的调控作用。      

豫中烟区土壤腐殖质组成特征及其与烟叶常规化学成分的关系

在豫中烟区采集了22个耕层土壤样品与对应的烟叶样品,比较了土壤腐殖质的组成特征及其与烟叶常规化学成分的关系.结果表明:①豫中烟区的腐殖质碳量平均为8.44 g/kg,胡敏酸、富里酸、胡敏素分别占腐殖质总量的20.53%,23.21%,56.26%;胡富比值多在0.7～1.0之间,腐殖质的腐殖化程度相对较低;②腐殖质碳量与土壤碱解氮、速效磷含量呈极显著正相关,胡敏酸碳量、富里酸碳量、胡敏素碳量均与速效磷呈显著或极显著正相关;胡富比值与养分含量相关性不显著,但随腐殖质碳量的升高而呈上升趋势;③土壤腐殖质碳量与烟叶常规化学成分间关系不大,但随胡敏酸比例、富里酸比例的升高和胡敏素比例的降低,烟叶钾含量有降低趋势,而淀粉则呈升高趋势.     

东南植烟区不同类型农区大气金属元素沉降通量差异分析

为明确我国东南烟草种植区大气金属元素沉降通量及其在不同农区间的差异,采用野外自然沉降法收集大气降尘样品,分析了Al、Cr、Mn、Fe、Ni、As、Se、Cd和Pb等9种金属元素的沉降通量,并比较各元素在一般农区、城镇周边、道路两侧和工厂周边等4种类型农区间的差异。结果表明:(1)金属元素沉降通量数值差异显著,其中Al的沉降通量在83.91~15 132.88μg·m~(-2)·d~(-1)范围内,而Se的沉降通量仅在0.05~2.68μg·m~(-2)·d~(-1)之间;沉降通量的变异系数也存在较大差异,其中以Mn、Fe和Al的变异系数较大,As和Pb的变异系数较小。(2)在4种类型农区中金属元素沉降通量排序均依次为AlFeMnPb其余5种元素,Cr、Ni、As、Se和Cd5种金属元素沉降通量因农区不同而存在差异;Pb沉降通量大于Cr、Ni、As、Se和Cd 5种金属元素,大气Pb沉降可能是除土壤和肥料外烟草中Pb的另一重要来源。(3)9种金属元素的平均沉降通量均以工厂周边最大,且与一般农区、城镇周边、道路两侧等3种类型农区间存在显著差异,一般农区、城镇周边、道路两侧之间金属元素沉降通量间差异均不显著。     

烤烟游离氨基酸与感官品质的关联及烘烤过程的变化规律研究

为明确烤烟游离氨基酸与感官品质的关联性及烘烤过程的变化规律,连续2年制备了我国3类香型6个产区335份不同质量特征烟叶样品,系统研究了游离氨基酸与感官品质的相关性,并跟踪分析了烘烤过程游离氨基酸含量和组成的变化。结果表明:（1）烟叶游离氨基酸含量与感官品质总体呈负相关,碱性、芳香族和γ-ABA等氨基酸的关联规律在不同产区、年份表现稳定。（2）Lys、Phe等多数游离氨基酸含量在烘烤过程存在先上升后下降的变化趋势,碱性、芳香族氨基酸和γ-ABA在烘烤中后期的相对下降趋势强于其他种类氨基酸。（3）结合品质关联和烘烤过程变化分析结果,游离氨基酸与烟叶感官品质的稳定负关联规律可能与烘烤过程参与美拉德反应有关。游离氨基酸指标在烤后烟叶品质评价中具有较好应用前景,烘烤过程针对性降低游离氨基酸含量有利于烤后烟叶感官品质提升。      

铅、镉在典型植烟土壤中的形态分布及转化趋势研究

以我国主要产烟区4种典型植烟土壤（红壤、水稻土、黄壤、褐土）为试材,采用tisser分级提取法,研究了4种植烟土壤中铅、镉的形态分布及转化趋势。结果表明:未污染土壤中残留态及铁锰氧化物结合态是铅的主要化学形态,分别占土壤中铅总量的30.27%～58.80%和29.41%～53.29%。除褐土外,镉主要以残留态、铁锰氧化物结合态和交换态存在,分别占土壤中镉总量的33.64%～49.59%、22.32%～53.15%和23.94%～37.72%。在污染土壤中,铅主要积累在铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态,其中,红壤和水稻土交换态铅含量较高,占铅总量的25.59%和28.58%。镉主要以交换态存在,占总量的42.20%～61.33%,其次为碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态,分别占总量的11.36%～29.40%和15.10%～27.43%,重金属污染土壤中,交换态镉所占比例高于交换态铅,且不易转化其他形态,镉在土壤中的移动性更强,生物有效性更高。外源铅、镉在水稻土和红壤中的交换态含量更高,移动性和生物有效性更强,而在褐土和黄壤中则相对较低。外源铅、镉进入土壤后的前30d,交换态含量迅速降低,铁锰氧化物结合态和有机结合态含量相应升高,30 d后,随着培养时间推移,各形态间的转化趋于平衡,但残留态铅、镉含量未表现出明显的变化趋势。      

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。