四川会理烤烟叶片生长发育及物质代谢特性研究

论文摘要

为探讨四川会理烟区烤烟生长发育及物质代谢特点,采用超微分析技术、半定量RT-PCR技术、GC/MS等分析手段,对会理烟区栽培品种红花大金元（简称红大）、云烟85、KRK26、K326的烟株生长发育规律、关键代谢途径基因表达及物质变化、烤烟中性致香物质、烤烟感官评吸等方面进行了研究,主要结果如下:1、叶片生长发育规律研究叶龄10-40d,腰叶长迅速增长,叶宽也迅速增宽,50d达到最大,基本定长,以后增大不明显。从叶片细胞超微结构的总体变化规律来看:叶龄10-50d,叶片表皮厚度、各细胞器变化较大,表皮能看到明显增厚,叶绿体中的淀粉粒和嗜锇颗粒也由少变多,由小变大,类囊体片层由少到多;叶龄50-80d,烟叶由成熟趋于衰老,表皮增厚不明显,淀粉粒和嗜锇颗粒进一步变大,数量无明显变化;叶片衰老时期,叶绿体中的类囊体片层与细胞核降解,它们部分嗜锇颗粒还有淀粉粒散落在细胞中。各品种在发育中呈现细微差别,烟株整个发育时期,红大腰叶生长速度大于其他三品种,淀粉粒数量以K326最多,其次是云烟85、KRK26,红大的淀粉粒数量较少,但叶龄40-60d时,红大及KRK26的淀粉粒体积却大于云烟85及K326;嗜锇颗粒数量以云烟85最多,其次是KRK26、红大,K326最少。2、叶片发育过程中主要物质代谢途径的规律研究对叶片发育过程中总糖、淀粉及总氮变化规律的研究表明:随着叶龄增加,总糖含量呈现震荡上升趋势,淀粉也不断积累,含量增多。其中叶龄40d是转折期,总糖与淀粉在40d前增长缓慢,40d后迅速增多。总氮含量随叶片成熟衰老缓慢下降。而对相关基因表达的研究结果表明:四个品种的SPS的基因表达电泳条带在叶龄40d以前相对比较暗,说明其表达量较少,其活性不强;随着烟叶发育SPS的基因表达量迅速增多,说明SPS活性增大。Inv的基因表达的电泳条带均在叶龄20d左右最亮,表达量达到高峰,随后下降,叶龄80d很暗,表达量很小,说明Inv的活性基本丧失。参与淀粉合成的AGP、GBSSⅠ和SBE基因表达逐渐增强,条带越来越亮,说明淀粉的合成也呈增多趋势。NR和GS基因表达总体逐渐减弱,条带越来越暗,说明在10-40d烟叶处于旺盛生长发育阶段,对氮的消耗利用量较大,后期烟株趋于成熟直到衰老,对氮的利用逐步减少。3、烤后烟样中性致香物质含量、感官评吸会理烟区红大与云烟85中性致香成分总量稍高于津引品种KRK26, K326中性致香成分总体略低于红大、云烟85及KRK26,主要是K326新植二烯的含量比后三者低,苯丙氨酸降解产物及美拉德反应产物的含量与后三者相比差异不大,而类西柏烷降解产物含量与后三者的差异比较大。KRK26评吸结果较优,其次是红大及云烟85,K326的相对较差。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1. 文献综述
• 1.1 烤烟叶片发育过程中组织细胞超微结构的变化
• 1.2 烤烟叶片发育过程中主要物质代谢规律对烟叶品质影响
• 1.2.1 碳氮代谢对烟叶品质形成的影响
• 1.2.1.1 碳代谢
• 1.2.1.2 氮代谢
• 1.2.2 色素代谢对烟叶品质形成的影响
• 1.2.2.1 叶绿素及其降解产物对烟叶品质的影响
• 1.2.2.2 类胡萝卜素及其降解产物对烟叶品质的影响
• 1.3 烤烟中性致香物质对烟叶品质风格的影响
• 1.3.1 类西柏烷类化合物
• 1.3.2 芳香族氨基酸化合物
• 1.3.3 类胡萝卜素类化合物降解产物
• 1.3.4 美拉德反应产物
• 1.4 烤烟的感官评吸
• 1.5 半定量逆转录多聚合酶链式反应（RT-PCR）技术的应用
• 1.5.1 技术原理
• 1.5.2 应用
• 1.5.2.1 在研究动植物基因表达方面的广泛应用
• 1.5.2.2 在研究与烟草质量风格形成有关的基因表达方面的应用
• 2 引言
• 3 试验材料与方法
• 3.1 试验设计
• 3.2 试验测定指标与方法
• 3.2.1 烟株生长发育规律研究—腰叶长与宽
• 3.2.2 烟株叶片组织结构发育规律—细胞超微结构观察
• 3.2.2.1 材料
• 3.2.2.2 取样方法及透射电镜观察
• 3.2.3 烟株叶片发育过程中相关代谢途径的关键基因表达规律
• 3.2.3.1 材料
• 3.2.3.2 总RNA 的提取
• 3.2.3.3 第一链cDNA 的合成
• 3.2.3.4 半定量RT-PCR
• 3.2.4 烟株生长发育过程中碳氮代谢途径的物质变化规律
• 3.2.5 中性致香物质的定性定量测定
• 3.2.5.1 仪器
• 3.2.5.2 样品前处理
• 3.2.5.3 GC/MS 分析条件
• 3.2.6 烤烟感官评吸
• 4 结果与分析
• 4.1 会理烤烟叶片生长发育规律
• 4.1.1 叶片生长发育规律
• 4.1.2 叶片组织细胞超微结构观察
• 4.1.2.1 红花大金元发育过程中叶片细胞超微结构
• 4.1.2.2 云烟85 发育过程中叶片细胞超微结构
• 4.1.2.3 KRK26 发育过程中叶片细胞超微结构
• 4.1.2.4 K326 发育过程中叶片细胞超微结构
• 4.2 烟叶发育过程中主要代谢途径的物质变化规律
• 4.2.1 碳代谢
• 4.2.1.1 蔗糖合成相关基因表达情况
• 4.2.1.2 总糖含量变化
• 4.2.1.3 淀粉合成相关基因表达情况
• 4.2.1.4 淀粉含量的变化
• 4.2.2 氮代谢
• 4.2.2.1 氮素同化相关基因表达情况
• 4.2.2.2 总氮含量的变化
• 4.3 烤后烟样中性致香物质含量
• 4.4 烤后单料烟的感官评吸
• 5. 结论与讨论
• 5.1 会理烟区不同烤烟品种叶片发育规律的研究
• 5.2 会理烟区不同烤烟品种叶片发育过程中主要物质代谢规律研究
• 5.2.1 碳代谢
• 5.2.2 氮代谢
• 5.3 会理烤烟中性致香物质含量对感官评吸的影响及烟叶特色分析
• 5.4 问题与展望
• 6 参考文献
• 附图
• ABSTRACT