硃砂烟CYP82E4基因表达模式及烟碱转化率分析

为解析硃砂烟基本特征特性, 以“硃砂2号”为研究材料, 调查其田间农艺性状及硃砂烟叶产出规律, 通过qPCR分析CYP82E4基因表达模式, 并检测硃砂烟叶生物碱含量。结果表明, 硃砂2号农艺性状与云烟87无显著差异, 烤后硃砂烟叶比率随着叶位增高逐步上升。硃砂2号烟叶中CYP82E4基因高水平表达, 导致大量烟碱被转化生成去甲基烟碱, 浅红、中等红色、深红三种类型硃砂烟叶的烟碱转化率分别为86.95%、90.86%、93.85%, 远高于云烟87的5.12%。硃砂烟子代植株中CYP82E4基因高表达、高烟碱转化率性状能够稳定遗传, 烤后烟叶均呈现明显的硃砂烟外观特征。本研究揭示了硃砂烟基本特征特性, 为进一步研究硃砂烟的成因及化学特性提供理论支撑。      

烤烟CYP82E10基因EMS突变体筛选及其尼古丁转化率分析

烟草尼古丁去甲基酶CYP82E10能够催化尼古丁去甲基化反应,产生致癌物NNN的前体物质。为降低烟叶NNN含量,利用Tilling技术在烤烟云烟87的EMS突变体库中筛选获得烟草尼古丁去甲基酶编码基因CYP82E10的11个突变株,其中M594发生L115F错义突变,M271单株发生P129L错义突变。M4代M594和M271材料的尼古丁转化率分别为对照的45%和38%,M5代分别为对照的34%和45%,说明上述突变能够降低CYP82E10的酶活性及植株转化率。因白肋烟CYP82E10无义突变不影响尼古丁转化率,故烤烟和白肋烟的尼古丁转化机制存在差异。研究获得的低尼古丁转化率突变体可作为育种材料培育低NNN烤烟新品种。      

硃砂烟叶主要香气物质特征解析

为了研究硃砂烟叶特征“糯米香”风味的物质基础,采用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱法分析了硃砂烟叶（云烟87变异株）及其对照（云烟87）的香气物质特征。结果发现,在检出的114种香气成分中,硃砂烟的平均香气物质含量是对照烟叶的2.5倍,硃砂烟中含量高于对照烟叶的化合物有96种,其中有52种香气物质的平均变化倍率（硃砂/对照）大于1.5。这些化合物主要来自非酶棕色化反应和类胡萝卜素降解,是烟叶主体香味的重要组成部分。与文献数据比对发现本试验与相关文献有21种共同检出的香气物质,其中16种香气物质在本试验和文献数据中均表现为硃砂烟中含量高于对照烟。试验还发现麦斯明、3-氧代-a-紫罗兰酮、糠醇、2-环戊烯-1,4-二酮、面包酮、吡啶-3-甲醛以及未知物18的含量分布存在对照烟叶<浅色硃砂烟<深色硃砂烟的规律,说明硃砂烟的颜色深浅可能与这些香气成分的含量有关。香气物质含量的总体提高可能是硃砂烟形成其特征“糯米香”的物质基础。     

烟草PVY隐性抗病基因的分子标记及其适用性

马铃薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)是危害烟草的重要病害, 种植抗病品种是经济有效的防治措施。分子标记辅助选择可提高抗病育种效率。来源于X-射线诱变的Virgin A Mutante(VAM) 的隐性抗PVY 基因位点(va)被广泛应用于烟草抗病育种。为了提高va 位点的育种利用效率, 根据烟草隐性抗PVY 基因(感病基因)eIF4E-1 基因序列, 设计特异扩增的引物CF2GR11,开发eIF4E-1 基因的分子标记, 并检测了该标记与抗性的遗传距离和在常见烟草资源中的适用性。CF2GR11 在云烟87、红花大金元和K326 等感PVY 品种可扩增出500 bp 产物, 在NC102、NC55 和K326PVY 等抗病品种无扩增条带。以抗、感PVY 亲本构建的101 个F₂ 单株为定位群体, 遗传连锁分析表明, CF2GR11 标记与烟草PVY 感病基因的遗传距离为0.99 cM。对46 份PVY 抗性明确的栽培烟草资源的检测表明, 供试资源的标记检测结果与抗性的吻合度为100%, 表明CF2GR11 标记适用性高。该目的基因标记可用于抗PVY 育种的辅助选择和抗PVY 资源的鉴定。      

硃砂烟质量风格特征分析

为明确硃砂烟的质量风格特征,以硃砂2号为研究对象,云烟87为对照,分别对云南曲靖、玉溪和红河3个产区硃砂烟的风格特征和品质特征进行评价。结果表明：(1)从香韵的欧式距离来看,相同产区的硃砂2号与云烟87的香韵明显不同;(2)从香韵的香农多样性指数和辛普森多样性指数来看,硃砂2号香韵种类丰富,且极显著高于云烟87;(3)硃砂2号具有10种香韵,主体香韵为干草香和坚果香;云烟87具有6种香韵,主体香韵为干草香和清甜香;(4)产区因素对硃砂2号香韵的影响程度较小;而烟叶部位因素对硃砂2号的影响程度较大。这说明硃砂2号香韵种类丰富,风格特征与云烟87不同。     

基于感官评价的加热不燃烧卷烟原料品种(系)筛选

为筛选适宜生产加热不燃烧卷烟烟叶原料的烤烟品种,在云南省5个试点(玉溪、保山、红河、临沧、文山)种植5个烤烟品种(系)(云烟207、云烟99、云烟116、KRK26、红花大金元),按加热不燃烧卷烟感官评价方法进行初烤烟中部叶的感官质量评价,并检测烟叶化学成分和香味物质含量(质量分数)。结果表明:①云烟99和云烟207的香气香味、劲头、谐调性和刺激性表现相对较好,适宜作为加热不燃烧卷烟烟叶原料的候选品种(系),而云烟116的感官评价指标表现相对较差。②烟叶常规化学成分和香味物质中,氮含量与香气香味、劲头、谐调性、口感等指标呈显著正相关,总糖和还原糖含量与谐调性、口感等指标呈显著负相关,酮类化合物含量与香气香味和口感指标呈显著正相关,酯类化合物含量与刺激性和口感指标呈显著负相关。这些烟叶成分可作为筛选其他适宜烟叶原料品种时重点分析的物质成分。