云南宾川白肋烟生物碱含量及烟碱转化率分析

为确定宾川白肋烟生物碱组成特点和品种更新改良的可行性,对云南宾川白肋烟生物碱组成和含量及不同白肋烟品种烟碱转化株比例和烟碱转化率进行了分析.结果表明:宾川白肋烟生物碱含量较低,平均含量为3.31％,与国外白肋烟相似,烟碱转化率较低,烟碱转化问题不突出,且不同试验点降烟碱与烟碱转化率表现出差异性.不同品种烟碱转化率株间分布比较,以OD911和YNBS1烟碱转化问题相对较小,平均烟碱转化率低;TN86大部分为低转化株,烟碱转化率较低;TN90的平均烟碱转化率为11.84％,其中存在10％的高转化株;鄂烟1号烟碱转化株比例较高,有16.67％的高转化株,平均烟碱转化率达30.51％,需要进行系统选择和品种改良.     

白花白肋烟与烟碱转化的关系研究

通过对发现的5株白肋烟B37花色突变株后代的连续观察与研究,结果表明,5株白花突变株当代均为高烟碱转化株;随着世代的增加,白花后代群体花色遗传稳定,高转化率性状更趋于纯合;烟株群体的平均烟碱含量明显下降,降烟碱则明显上升,烟株群体生物碱表现为以降烟碱为主。研究认为,在白肋烟品种中,花色由显性向隐性和烟碱转化率由隐性向显性突变,二者关系密切;在白肋烟新品种选育和品种提纯、繁殖过程中,对白色花冠突变烟株应及时发现、淘汰,对烟碱转化株应随世代跟踪检测,严防群体转化株积累和基因逐渐纯合;利用白花烟草突变株进行新品种选育应在明确其烟碱转化情况后,再确定是否加以利用。      

我国不同类型烟叶烟碱转化株的比例和转化程度分布

为进一步纯化烟叶群体,提高烟叶品质。对我国5种类型(烤烟、白肋烟、香料烟、马里兰烟和晒红烟)13个主栽品种的烟叶(2003-2004年调制)烟碱转化株的比例和转化程度分布进行了分析测定。白肋烟品种和杂交种存在严重的烟碱向降烟碱转化问题,总转化株占烟株群体的比例除B37外,均在30%以上;烤烟品种烟碱转化问题相对较小,转化株比例低,且多为低转化株,所测品种群体中总转化株的比例不超过7%;香料烟和马里兰烟群体总转化株比例也偏高,分别为10.0%和9.84%,而且有一定比例的高转化株;晒红烟转化株比例较低。      

白肋烟杂交种及亲本烟碱转化株的鉴别

对我国白肋烟主栽杂交种鄂烟一号和9803调制后烟叶的生物碱组成和含量进行了定株测定,发现存在严重的烟碱向降烟碱转化问题,其中种植历史较长的鄂烟一号的总转化株比例和高转化株比例分别为43.4%和24.5%,都高于新选育的9803。通过对鄂烟一号亲本材料转化株的早期诱导和鉴定,发现作为母本的B21不育系和作为不育系保持系的正常可育的B21群体中都含有极高比例的转化株,分别为81.3%和70.7%,而作为父本的B37转化株较少,为10.9%。因此鄂烟一号的高转化株比例主要由母本引起。对杂交种9803亲本转化株的鉴别结果表明,母本TN86不育系和父本B21低生物碱品系的总转化株占群体的比例分别为40.5%和23.3%,母本对杂交种转化基因的贡献大于父本。      

烟碱向降烟碱转化对烟叶麦斯明和TSNA含量的影响

以白肋烟TN90为材料,研究了非转化株、低转化株及高转化株烟叶样品的烟碱转化程度及降烟碱含量与烟叶麦斯明和烟草特有亚硝胺(TSNA)含量的关系。结果表明,随着烟株烟碱转化能力的提高和烟叶降烟碱含量的增加,叶片和主脉的麦斯明含量呈线性增加。当烟碱转化率超过20％时,麦斯明含量超过了假木贼碱的含量。在4种主要的TSNA中,具有不同烟碱转化能力的样品间4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)含量没有显著差异,N-亚硝基降烟碱(NNN)含量则随着烟碱转化能力的提高和降烟碱含量的增加而大幅度升高,尤其在主脉中表现更为明显。NNN占总TSNA的比例随烟碱转化程度的提高而增加,在高转化烟株中可高达90％,其它3种TSNA占总TSNA的比例相应降低。叶片中NAT含量和比例一般高于NNK,而在主脉中NNK含量高于NAT。     

白肋烟达白杂交种亲本烟碱转化率分析及改良效果

采用烟碱转化株早期诱导鉴别方法,对白肋烟达白系列杂交种及亲本材料不同烟株的烟碱转化率进行了分析测定,并配置了改良杂交种.结果表明,不同杂交种生物碱组成和含量存在显著差异,其中达白1号和达白2号烟碱转化问题相对较小,但群体中仍然不同程度存在转化株,总转化株比例分别为10.9%和23.7%,其中多为低转化株.达白3号问题比较突出,所测烟株全部为转化株,且转化程度较高,多为高转化株,平均烟碱转化率达到38.3%.达白1号的2个亲本MSKYl4和达所26均存在一定比例的转化株.对达白1号群体中转化株的产生均有贡献.达白2号的母本MSVA509多为非转化株,父本达所26对烟碱转化的贡献较大.达白3号父本达所27总转化株比例和高转化株比例都接近100%,是造成达白3号杂交种高烟碱转化株比例的主导因素.严格选择非转化株配置改良杂交种,群体中烟碱转化率显著降低.     

打顶及仿生型信号分子对白肋烟不同烟碱转化率株系的影响

为降低白肋烟烟碱转化率、提高烟叶品质,对白肋烟B37不同转化率株系采用打顶和打顶后涂抹仿生型信号分子(BSM)两种方式处理,分别测定了不同处理烟株烟叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、生物碱含量,并分析了生物碱比例和烟碱转化率的变化.结果表明:打顶使不同转化率株系的烟叶SOD活性增加且高转化率株系增加幅度大,BSM处理也增加了SOD活性,但高转化率株系增加幅度较小.打顶使烟株的MDA含量增加,但高转化率株系增加幅度较小;BSM处理后烟叶MDA含量下降,高转化率株系烟叶MDA含量下降幅度较大.BSM处理后烟叶4种生物碱含量及总生物碱含量总体上有所降低,其中降烟碱的降低幅度最大.BSM对非转化株上部叶和中部叶烟碱比例影响较小,而对高转化株系B37-38的作用最大,其上部叶和中部叶烟碱比例分别提高了15.52和10.40百分点;B37-38上部叶和中部叶降烟碱比例分别降低了15.16和10.03百分点.从非转化株系至高转化株系随着烟碱转化率的提高,BSM处理其降烟碱的比例降低幅度增加,BSM对高转化率株系的影响较大.     

白肋烟不同程度烟碱转化株后代烟碱转化率株间变异研究

采用烟碱转化早期诱导方法,对白肋烟达所26及其自交后代不同烟株的烟碱转化率进行了分析测定,以确定烟碱转化株鉴别标准的可靠性和有效性.结果表明,烟碱转化率低于2.5％的烟株自交后代株系稳定,株间烟碱转化率变异小,且均低于2.5％,表明母代烟株为非转化株;烟碱转化率介于2.5％和3％的3个烟株自交后代均表现株间烟碱转化性状的分离,变异幅度分别为0.439％-10.331％、0.466％-21.834％和0.394％-3.757％,表明母代烟株为转化株.烟碱转化率大于3％的烟株自交后代烟碱转化率株间变异性大,烟碱转化性状分离严重;烟碱转化率大于50％的2个烟株自交后代烟碱转化率也都较高,是高转化株的表现.因此,烟碱转化率大于2.5％是确定转化株的可靠标准.     

旺长期干旱胁迫对白肋烟烟碱向降烟碱转化的影响

通过控制旺长后期土壤水分含量,以研究干旱胁迫对白肋烟中烟碱向降烟碱转化的影响.结果表明,在晾制过程中,不同程度干旱处理导致B37高转化株烟碱转化率的变化存在差异,随烟叶着生叶位的升高烟碱转化率快速增长阶段向后延迟,B37非转化株烟碱转化率整体均维持在较低水平,处理问差异不明显;轻度干旱有利于降低高转化株的降烟碱含量和烟叶(包括转化株与非转化株)的烟碱转化率,提高非转化株烟碱转化性状的稳定性.     

晾制湿度对白肋烟烟碱向降烟碱转化的影响

通过控制烟叶在变黄-褐变期的晾制湿度,研究了晾制过程中湿度对白肋烟中烟碱向降烟碱转化的影响.结果表明,不同晾制湿度下高转化株主脉的烟碱转化率均高于叶片,非转化株除低湿处理B21的第15叶位外,其余处理烟碱转化率表现出与高转化株相同的趋势.高转化株叶片烟碱含量在低湿处理时最高,非转化株叶片烟碱与降烟碱含量皆因品种与叶位的不同而存在差异.无论是高转化株还是非转化株,较低的晾制湿度均有利于降低叶片的烟碱转化率;晾制湿度对烟叶主脉中烟碱、降烟碱及烟碱转化率的影响,因试验品种的不同而异.因此,晾制过程中及时降低晾制湿度有利于降低烟叶的降烟碱含量.     

烟叶生物碱组成差异对白肋烟高温贮藏前后TSNAs形成的影响

本研究选用TN86的不同烟碱转化株系,在相同的栽培、田间管理以及晾制方式下,选取生物碱组成差异明显的烟叶样品进行高温贮藏,测定贮藏前后烟叶TSNAs含量,探究贮藏过程中TSNAs积累及与生物碱含量的关系。结果表明:贮藏前取自90株烟叶的4类生物碱株间差异明显,且以烟碱和降烟碱株间差异最大。控制待测样品总生物碱、NO₃-N和NO₂-N含量相近,45℃高温贮藏12 d后,TSNAs含量远高于贮藏前。与贮藏前相似,NNN和NNK在贮藏期间的增加量分别与其前体物降烟碱和烟碱含量呈极显著正相关。随着降烟碱含量的提高,仲胺类降烟碱形成的NNN增加量显著大于叔胺类烟碱形成的NNK的减少量,使总TSNAs含量增加。相关分析和逐步回归的结果显示,烟碱转化导致降烟碱比例增加是影响高温贮藏后TSNAs形成的主要因素。在烟叶总生物碱、硝态氮和亚硝态氮含量相近的条件下,生物碱组成差异对贮藏过程中TSNAs积累有重要影响。      

烤烟不同生物碱含量特征及其与烟叶内在质量关系研究初报

随机采集了全国9个省（自治区）烤烟烟叶样品141份和进口烟叶样品40份,采用气相色谱法分析了5种主要生物碱含量,并进行了感官评价。结果表明,国产烟叶生物碱含量变幅大于进口烟叶,烟叶生物碱含量由高到低依次是烟碱、新烟草碱、去甲基烟碱、假木贼碱、麦斯明。各种生物碱的相关关系都达到了极显著正水平。不同地区烤烟总生物碱含量：广西〉福建〉湖南〉山东〉贵州〉辽宁〉云南〉河南〉四川;烟叶烟碱转化率：下部〉上部〉中部,烟碱转化率：四川〉河南〉辽宁〉云南〉贵州〉湖南〉山东〉福建〉广西。四川省烤烟的烟碱和生物碱含量都最低,但其烟碱转化率却最高;广西和福建两省烤烟的烟碱和生物碱都最高,但烟碱转化率却最低。烟叶吸食质量与生物碱有显著的相关关系,其中烟碱对吸食质量影响最大,与香气质、余味、杂气、刺激性4项指标得分显著负相关。5种生物碱与烟支综合评价都表现为极显著负相关,但烟碱转化率及烟碱率与感官质量却没有显著的相关关系,烟碱转化率与综合评价也没有显著相关关系。     

16个雪茄烟品种的烟碱转化率及与发酵后烟叶TSNAs含量的关系

  目的  明确不同雪茄烟品种烟碱转化率差异及与烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量的关系。  方法  对16个雪茄烟品种的中部叶生物碱、硝酸盐和TSNAs含量进行了测定,并分析了其相关关系。  结果  1) 不同品种雪茄烟叶均存在烟碱向降烟碱的转化问题,参试的16个品种烟碱含量变化范围为1.14%~5.42%,平均为3.02%,降烟碱含量的变化范围为0.11%~1.47%,平均值0.40%,烟碱转化率范围为5.03%~53.12%,平均值为12.66%,品种间烟碱转化率的变异系数高达101.01%。2)茄衣品种的降烟碱含量和烟碱转化率平均值显著高于茄芯品种。3)不同雪茄烟品种烟叶中的TSNAs含量和组成具有显著差异,总TSNAs含量的变化范围为181.74 ng/g~7759.1 ng/g,平均为3010.98 ng/g,以NNN含量最高,且变异性最大,其平均值为1616.59 ng/g,变异系数为97.28%。4)相关分析结果显示,参试的16个品种的雪茄烟叶中降烟碱含量、烟碱转化率都与NNN和TSNAs含量呈极显著的正相关关系,NNN与降烟碱含量的相关系数为0.802。  结论  烟碱转化导致降烟碱含量增高是造成雪茄烟叶中NNN含量和总TSNAs含量增加的主要原因之一。      

烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟气TSNA含量的关系

用具有不同烟碱向降烟碱转化能力的白肋烟鄂烟一号上部叶(2003年)和中部叶(2004年)分别卷制试验卷烟,研究了烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟丝及烟气中TSNA含量的关系。同一年份的卷烟样品间总生物碱含量无显著差异,烟碱含量和降烟碱含量呈相反趋势变化,从而形成样品间烟碱转化率的梯度差异。感官评吸由5-6名评吸专家组成的评吸小组进行。结果表明,随着烟碱转化率的增高,白肋烟风格程度直线下降,香气质逐渐下降,香气量减少,烟气浓度变淡,生理强度下降,杂气有增加的趋势,余味变劣,口腔残余加重,但刺激性有减小的趋势。两年卷烟样品基本表现相同的趋势,但2003年样品,由于生物碱水平高,不同样品间烟碱转化率的幅度较大,所以各项评吸指标的变化更为明显。随着烟碱转化水平的增高,烟丝和烟气亚硝基降烟碱(NNN)含量和总的烟草特有亚硝胺(TSNA)含量大幅增加,而其它3种烟草特有亚硝胺含量无较大变化。      

国内外不同产区和类型雪茄烟烟草特有亚硝胺及生物碱含量分析

为明确国内外不同产区雪茄烟叶生物碱组成和含量、烟草特有亚硝胺（TSNAs）含量水平及相关关系,本试验收集了国内外55个茄芯、茄衣和茄套烟叶样品,并分产区和类型进行分析。结果表明,不同产区雪茄烟样品生物碱含量样本间变异性均较大,烟碱含量为0.66%~10.02%,降烟碱含量为0.04%~0.79%,烟碱转化率为2.07%~28.01%。除国内产区雪茄烟叶生物碱含量相对较高外,其他产区间生物碱含量无显著差异,茄芯烟叶总生物碱含量高于茄衣和茄套。各产区和各类型雪茄烟叶烟碱向降烟碱转化问题均较为突出。不同产区雪茄烟样品总TSNAs含量范围为1.46 μg/g~25.75 μg/g,以NNN含量最高,在0.63 μg/g~20.91 μg/g之间,变异性较大。相关分析表明烟叶烟碱转化率较高是造成目前雪茄茄芯、茄衣、茄套烟叶总TSNAs和NNN含量较高的主要原因,针对烟碱转化性状进行品种改良,对生物碱组成进行优化是实现优质低害中式雪茄烟叶生产的重要途径。      

贵州中部山区生态因子与烤烟生物碱含量及组分的相关分析

为分析贵州中部山区烤烟生物碱含量积累特点以及与生态因子的关系,以贵州中部山区25份土壤样品和对应的C3F初烤烟叶样品为材料,采用气相色谱法测定烟叶中烟碱、降烟碱、麦斯明、假木贼碱、新烟草碱5种生物碱含量,分析生态因子与烟叶生物碱含量间的相关关系。结果表明,贵州中部山区烟叶烟碱含量为2.83%,各生物碱含量依次为烟碱>新烟草碱>降烟碱>假木贼碱>麦斯明;降水量、空气湿度、气温及昼夜温差对烟叶生物碱含量的影响较大,而地温、日照时数对其的影响不明显;从生物碱含量来看,假木贼碱、新烟草碱含量受降水量和昼夜温差的影响程度较大;各生物碱组分含量均随着土壤碱解氮含量的升高而增高,烟碱和假木贼碱含量与土壤pH呈正效应,麦斯明含量与有效钾呈负效应。贵州中部山区烤烟生物碱含量受降水量、空气湿度、气温、昼夜温差以及土壤碱解氮含量的影响较大。     

种植海拔对烤烟生物碱组成的影响

采用毛细管气相色谱法测定了湘西北200~1200m范围内不同海拔高度种植的新K326和云烟87的初烤烟叶C3F的总生物碱含量及烟碱、降烟碱、假木贼碱与新烟草碱含量。结果表明:①新K326与云烟87的总生物碱含量与种植海拔显著负相关(P<0.05);②新K326与云烟87的烟碱占总生物碱的百分率随种植海拔的上升而增加(P>0.05);③新K326与云烟87的降烟碱、新烟草碱及微量生物碱总量占总生物碱的百分率均与种植海拔负相关;④新K326与云烟87的假木贼碱占总生物碱的百分率受种植海拔高度的影响较小。结论:适当提高烤烟种植的海拔高度可提高烟叶烟碱占总生物碱的百分率,降低降烟碱、新烟草碱及微量生物碱总量所占百分率,从而降低烟气的刺激性,提高烤烟的品质。     

烟草转化株烟碱含量对其向降烟碱转化程度的影响

在烟株生长早期鉴别转化株,需要对转化株的烟碱转化进行诱导以使转化性状充分表达,但同一基因型材料在不同生长条件下经诱导产生的烟碱转化程度存在较大差异。本试验旨在探讨转化株的烟碱基础含量对诱导后烟碱转化程度的影响。结果表明由于打顶和增施氮肥造成烟碱基础含量增高可显著降低诱导后的烟碱转化程度。在温室条件下,通过调节氮肥施用量获得具有不同烟碱含量的植株,以白肋烟TN90的高转化品系为材料的试验表明,当烟碱基础含量超过2.0%时,烟碱向降烟碱转化不完全,随着烟碱含量的增高,烟碱转化百分率几乎呈线形下降。采用由高转化系和非转化系杂交的F1植株为材料进行试验,发现烟碱转化百分率随烟碱含量下降的趋势更加明显。采用低转化株的自交分离后代进行试验,发现在低施氮水平下对转化株进行诱导和鉴别的有效性高于在高施氮条件下对转化株的诱导和鉴别。因此,使烟株维持较低的烟碱水平有利于转化株特别是低转化株的有效鉴别。      

不同烟草类型烟叶中性致香成分和生物碱含量差异

以四川省典型产区的不同类型烟叶为材料,研究了烤烟、白肋烟、香料烟、马里兰烟、晒烟5 种类型烟叶的中性致香成分和生物碱含量变异特点和组成成分。结果表明：(1)中性致香成分总量烤烟和晒烟(万源巫烟)含量较高,大部分指标间差异显著。不同中性致香成分类群中除新植二烯外,其他4 种类别的含量均以万源巫烟最高,其中类胡萝卜素类含量显著高于其他类型。各类型烟叶中新植二烯含量所占比例均最高。(2)5 种类型烟叶生物碱含量、烟碱和降烟碱含量差异变化较大,而假木贼碱和新烟草碱变化相对较小。白肋烟降烟碱含量和烟碱转化率明显高于其他类型,不利于优质烟叶内在品质的形成。