餅肥對(duì)烤煙質(zhì)體色素變化和品質(zhì)形成的影響及其生理機(jī)制.pdf

1、通過連續(xù)兩年的盆栽和大田試驗(yàn)，研究了施用不同用量腐熟餅肥對(duì)烤煙發(fā)育過程中質(zhì)體色素變化和品質(zhì)形成的影響，建立實(shí)用的烤煙類胡蘿卜素高效液相色譜分析方法，明確了烤煙發(fā)育過程中質(zhì)體色素變化的基本規(guī)律，以及不同餅肥用量對(duì)烤煙品質(zhì)形成的調(diào)控效應(yīng)及其相關(guān)生理機(jī)制，并利用四川大田樣品初步探討了類胡蘿卜素降解與特色香氣風(fēng)格煙葉形成關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 1、建立了快速和環(huán)保的采用反相高效液相色譜測(cè)定烤煙葉片中類胡蘿卜素的方法：烤煙葉片中類

2、胡蘿卜素用含0.1％丁基羥基甲苯(BHT)的90％丙酮水溶液萃取后，加入0.1g醋酸鉛，4℃低溫以10000r/min離心5min，去除溶液中的蛋白質(zhì)。色譜柱為C18反相色譜柱(3.9mmi.d.×150mm，5μm)。流動(dòng)相：A，甲醇-異丙醇(體積比為1∶1)；B，超純水。流速：0.5ml/min。梯度洗脫：0～10min(70％A+30％B)；10～17min(100％A)；17～30min(90％A+10％B)。進(jìn)樣量：10μL。

3、檢測(cè)波長(zhǎng)：450nm。該方法簡(jiǎn)化了測(cè)試前處理，標(biāo)準(zhǔn)回收率為91.77％～102.8％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.457％-0.372％。 2、測(cè)定了殺青前后烤煙葉片中性香氣物質(zhì)的含量：殺青前后不同中性致香成分的含量不同，殺青后含量降低的中性致香成分有3-己烯1醇、苯甲醇、芳樟醇、壬醛、5甲基正糠醛、癸醛、茄酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮、十四醛、2-十四烯-1醇、新植二烯、鄰苯二甲酸二丁酯，其中壬醛、5甲基正糠醛、癸醛、β-紫羅蘭酮、巨豆

4、三烯酮、2-十四烯-1醇、鄰苯二甲酸二丁酯、十四醛等，這些物質(zhì)均以痕量存在。殺青后含量升高的中性致香物質(zhì)有糠醛、對(duì)二甲苯、苯乙醛、香葉基丙酮、巨豆三烯酮混合物、二氫獼猴桃內(nèi)酯等。殺青前后變化較小的香氣物質(zhì)有鄰二甲苯、β-二氫大馬酮等。殺青改變了發(fā)育過程中煙葉香氣物質(zhì)含量，研究新鮮煙葉香氣物質(zhì)含量應(yīng)采用鮮葉、鮮葉凍干等樣品提取相關(guān)物質(zhì)，或者針對(duì)某個(gè)產(chǎn)區(qū)建立相應(yīng)變化方程、誤差系數(shù)來矯正研究數(shù)據(jù)。 3、利用反相高效液相色譜法和分光光度

5、計(jì)法初步對(duì)不同部位烤煙葉片發(fā)育過程中葉綠素、類胡蘿卜素進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，烤煙發(fā)育過程中葉綠素類色素前期變化較大，后期變化趨緩；中部葉片的β胡蘿卜素、新黃質(zhì)、紫黃質(zhì)、葉黃質(zhì)、葉黃素含量變化均較平穩(wěn)；與下部葉片、中部葉片相比，上部葉片發(fā)育后期質(zhì)體色素含量均較高，其中發(fā)育末期上部樣品總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b分別為41.5mg/g·Fw、33.4mg/g·Fw和18.1mg/g·Fw，β胡蘿卜素、新黃質(zhì)、紫黃質(zhì)、葉黃質(zhì)、葉黃素、總類胡蘿

6、卜素分別為16.1mg/g·Fw、1.8mg/g·Fw、0.65mg/g·Fw、6.12mg/g·Fw、8.6mg/g·Fw和24.69mg/g·Fw；同期下部葉片總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b分別僅為4.3mg/g·Fw、3.04mg/g·Fw和1.26mg/g·Fw，β胡蘿卜素、新黃質(zhì)、紫黃質(zhì)、葉黃質(zhì)、葉黃素、總類胡蘿卜素分別僅為上部葉片含量的25％、50％、50％、50％、70％和32％左右。 4、研究了餅肥對(duì)烤煙葉片發(fā)育過

7、程中質(zhì)體色素變化及相關(guān)生理指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，配施餅肥促進(jìn)了葉綠素類色素的合成，其中總?cè)~綠素含量隨餅肥用量的增加而總體呈提高趨勢(shì)，50％餅肥處理促進(jìn)了類胡蘿卜素類色素的積累。無機(jī)肥處理發(fā)育后期煙葉衰老加劇，餅肥推遲了烤煙后期的成熟衰老進(jìn)程；其中50％餅肥處理ABA、MDA和超氧陰離子含量較高，有利于煙葉后期落黃成熟，100％餅肥處理ZR含量較高、ABA、MDA和超氧陰離子含量較低，從而不利于烤煙后期落黃成熟；與無機(jī)肥處理相比，50％餅

8、肥處理提高了CAT、POD、SOD酶活性，促進(jìn)了發(fā)育后期煙葉LOX、葉綠素酶活性的提高，100％餅肥處理提高了POD活性，部分提高了CAT活性，降低了SOD和發(fā)育后期的LOX、葉綠素酶活性；餅肥主要在發(fā)育前期影響葉片可溶性蛋白含量，隨餅肥用量的增加，含量呈上升趨勢(shì)?？緹煱l(fā)育過程中葉綠素、類胡蘿卜素間相關(guān)關(guān)系較為密切，餅肥促進(jìn)了該相關(guān)關(guān)系的增強(qiáng)，100％餅肥處理與50％餅肥處理相比，協(xié)調(diào)葉綠素、類胡蘿卜素的相關(guān)關(guān)系能力有弱化趨勢(shì)；葉綠素酶

9、與葉綠素類色素均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，餅肥促進(jìn)其相關(guān)關(guān)系的加強(qiáng)；餅肥50％條件下強(qiáng)化了脂氧合酶與質(zhì)體色素的負(fù)相關(guān)關(guān)系，該相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.5左右，100％餅肥條件下卻改變了其負(fù)相關(guān)關(guān)系；餅肥條件下脂氧合酶與質(zhì)體色素相關(guān)系數(shù)均為0.3左右；餅肥促進(jìn)葉綠素類色素與SOD、POD、CAT的負(fù)相關(guān)關(guān)系。超氧陰離子、電導(dǎo)率均隨餅肥用量的增加，其相關(guān)程度增強(qiáng)；餅肥促進(jìn)了可溶性蛋白與葉綠素的正相關(guān)關(guān)系。葉綠素、β-胡蘿卜素、葉黃質(zhì)含量較多可能是餅肥條件下

10、香氣量較多的前提，烤煙發(fā)育后期LOX、葉綠素酶等生理指標(biāo)活性較高可能是餅肥條件下烤煙品質(zhì)較高的生理基礎(chǔ)。 5、研究了不同餅肥用量對(duì)烤煙發(fā)育過程中葉片光合特性的影響。結(jié)果表明：烤煙葉片的光合色素含量、PSⅡ活性、光化學(xué)的最大效率以及熒光猝滅系數(shù)等方面均隨葉片生育進(jìn)程而呈現(xiàn)明顯的變化，最終導(dǎo)致PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率及凈光合速率呈逐漸下降的趨勢(shì)。不同餅肥用量處理在光合色素及熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)方面存在明顯差異，使得Pn隨葉片衰老表現(xiàn)出不同的特

11、性，在葉片發(fā)育末期隨餅肥用量的增加，各處理類胡蘿卜素含量依次為0.04mg/g·Fw、0.037mg/g·Fw、0.06mg/g·Fw、0.08mg/g·Fw和0.09mg/g·Fw，E處理的光合色素含量存在明顯優(yōu)勢(shì)，這就為光能吸收轉(zhuǎn)化準(zhǔn)備了充足的物質(zhì)條件，而且餅肥用量高的處理PSⅡ活性和轉(zhuǎn)能效率的提高，PSⅡ反應(yīng)中心開放部分比例的增大，使光合色素吸收的光能更充分地用于光合作用，隨餅肥用量的qN增長(zhǎng)較快，試驗(yàn)表明100％餅肥處理凈光合速

12、率較低。適當(dāng)?shù)娘灧逝涫?，能夠改善葉片的光合功能，有利于植株把所捕獲的光能更有效的用于光合作用，從而促進(jìn)了PSⅡ量子效率和葉片光合速率的提高，本試驗(yàn)條件下，50％餅肥配施處理全生育時(shí)期均能較能提高烤煙葉片的光合作用。 6、研究了餅肥對(duì)旺長(zhǎng)期遮光及光照轉(zhuǎn)換后煙草品種葉片光合速率、熒光特性的影響。結(jié)果表明，餅肥對(duì)旺長(zhǎng)期遮蔭及光照轉(zhuǎn)換后煙草葉片光合色素含量、凈光合速率(Pn)和葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的影響較大。其中遮光促進(jìn)葉片葉綠素、類胡

13、蘿卜素含量積累，但無機(jī)肥條件下葉綠素類增加較多，餅肥條件下的類胡蘿卜素增幅顯著，導(dǎo)致兩處理葉片葉綠素a/b上升和餅肥處理葉綠素/胡蘿卜素值下降；遮蔭降低了煙草葉片的凈光合速率；兩種不同的光照轉(zhuǎn)換均導(dǎo)致Pn、φPSⅡ、Fv/Fm、qp的急劇下降，可能是煙草葉片本身對(duì)光照轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的本能生理生態(tài)響應(yīng)。 7、采用盆栽的方法研究了餅肥對(duì)烤煙發(fā)育過程中烤煙品質(zhì)形成的影響及其生理機(jī)制。結(jié)果表明：無機(jī)肥促進(jìn)煙株光合產(chǎn)物積累較多，但不利于氮素

14、的積累和煙堿的合成，餅肥使用過量導(dǎo)致煙株對(duì)氮素吸收加強(qiáng)，卻不利于煙株光合產(chǎn)物的積累，餅肥50％處理能促進(jìn)氮素的吸收與煙堿的合成，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累。無機(jī)肥條件下總氮與煙堿呈顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.85；總糖與淀粉呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，無機(jī)肥條件下相關(guān)系數(shù)為-0.7，餅肥配施50％條件下僅為-0.2，100％餅肥改變了負(fù)相關(guān)關(guān)系。無機(jī)肥和餅肥50％條件下總糖與鉀含量間呈正相關(guān)關(guān)系。煙堿的合成與超氧陰離子含量呈顯著性正相關(guān)關(guān)系，各處理間差

15、異較?。籄BA與煙堿在餅肥50％配施條件下呈顯著正相關(guān)；可溶性蛋白、葉綠素酶均與煙堿呈密切負(fù)相關(guān)，餅肥條件下該相關(guān)關(guān)系達(dá)顯著水平。餅肥50％條件下總糖與ABA、ZR呈顯著性正相關(guān)；餅肥條件下總糖、淀粉與CAT、SOD等呈正相關(guān)，其中總糖與CAT、SOD達(dá)顯著水平；可溶性蛋白含量與總氮呈顯著性正相關(guān)，餅肥條件下達(dá)極顯著水平；無機(jī)肥或餅肥配施50％條件下總氮與IAA呈正相關(guān)關(guān)系；鉀的積累與超氧陰離子、電導(dǎo)率關(guān)系密切；鉀含量與SOD、CAT呈

16、負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨餅肥用量的增加而增加的香氣物質(zhì)有糠醛、2-己烯醛、芳樟醇和多數(shù)類胡蘿卜素降解產(chǎn)物，50％餅肥配施明顯促進(jìn)了糠醇、苯甲醛、苯乙醇、1-甲醛-2，6，6-三甲基環(huán)己烯、吲哚、茄酮、7，11，15-三甲基-3-亞甲基十六烷-1,6,10,14-四烯等香氣物質(zhì)的積累，無機(jī)肥條件下2-戊基呋喃、2-(2-戊烯基)呋喃、苯甲醇、苯乙醛等香氣物質(zhì)積累較多。 8、探討了四川攀西地區(qū)類胡蘿卜素類色素及其降解產(chǎn)物與當(dāng)?shù)責(zé)熑~風(fēng)格形成的關(guān)

17、系，結(jié)果表明，攀西地區(qū)烤煙葉片類胡蘿卜素類色素含量隨成熟時(shí)期推進(jìn)而逐漸降低。攀西地區(qū)烤煙下部葉片類胡蘿卜素類降解香氣物質(zhì)于成熟-完熟時(shí)期增加較快，而中部葉片類胡蘿卜素類色素降解香氣物質(zhì)于未熟-成熟期間隨成熟推進(jìn)而增加，成熟－完熟期含量有所降低。其中大馬酮隨成熟時(shí)期的推進(jìn)而增大；二氫獼猴桃內(nèi)酯隨成熟時(shí)期的推進(jìn)呈逐漸降低趨勢(shì)，成熟前期含量較高；β-紫羅蘭酮成熟過程中含量較低，且完熟期、烤后樣均檢測(cè)不到含量；巨豆三烯酮類致香物隨成熟時(shí)期推進(jìn)而