饼肥对烤烟质体色素变化和品质形成的影响及其生理机制

论文摘要

通过连续两年的盆栽和大田试验，研究了施用不同用量腐熟饼肥对烤烟发育过程中质体色素变化和品质形成的影响，建立实用的烤烟类胡萝卜素高效液相色谱分析方法，明确了烤烟发育过程中质体色素变化的基本规律，以及不同饼肥用量对烤烟品质形成的调控效应及其相关生理机制，并利用四川大田样品初步探讨了类胡萝卜素降解与特色香气风格烟叶形成关系。主要研究内容和结果如下： 1、建立了快速和环保的采用反相高效液相色谱测定烤烟叶片中类胡萝卜素的方法：烤烟叶片中类胡萝卜素用含0.1％丁基羟基甲苯（BHT）的90％丙酮水溶液萃取后，加入0.1g醋酸铅，4℃低温以10000r／min离心5min，去除溶液中的蛋白质。色谱柱为C18反相色谱柱（3.9mm i．d．×150mm，5μm）。流动相：A，甲醇-异丙醇（体积比为1∶1）；B，超纯水。流速：0.5 ml／min。梯度洗脱：0～10min（70％A+30％B）；10～17min（100％A）：17～30min（90％A+10％B）。进样量：10μL。检测波长：450nm。该方法简化了测试前处理，标准回收率为91.77％～102.8％，相对标准偏差为3.457％-0.372％。 2、测定了杀青前后烤烟叶片中性香气物质的含量：杀青前后不同中性致香成分的含量不同，杀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-紫罗兰酮、巨豆三烯酮、十四醛、2-十四烯-1醇、新植二烯、邻苯二甲酸二丁酯，其中壬醛、5甲基正糠醛、癸醛、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮、2-十四烯-1醇、邻苯二甲酸二丁酯、十四醛等，这些物质均以痕量存在。杀青后含量升高的中性致香物质有糠醛、对二甲苯、苯乙醛、香叶基丙酮、巨豆三烯酮混合物、二氢猕猴桃内酯等。杀青前后变化较小的香气物质有邻二甲苯、β-二氢大马酮等。杀青改变了发育过程中烟叶香气物质含量，研究新鲜烟叶香气物质含量应采用鲜叶、鲜叶冻干等样品提取相关物质，或者针对某个产区建立相应变化方程、误差系数来矫正研究数据。 3、利用反相高效液相色谱法和分光光度计法初步对不同部位烤烟叶片发育过程中叶绿素、类胡萝卜素进行了测定。结果表明，烤烟发育过程中叶绿素类色素前期变化较大，后期变化趋缓；中部叶片的β胡萝卜素、新黄质、紫黄质、叶黄质、叶黄素含量变化均较平稳；与下部叶片、中部叶片相比，上部叶片发育后期质体色素含量均较高，其中发育末期上部样品总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b分别为41.5 me g·Fw、33.4 mg／g·Fw和18.1 mg／g·Fw，β胡萝卜素、新黄质、紫黄质、叶黄质、叶黄素、总类胡萝卜素分别为16.1 mg／g·Fw、1.8mg／g·Fw、0.65mg／g·Fw、6.12mg／g·Fw、8.6 mg/g·Fw和24.69 mg/g·Fw；同期下部叶片总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b分别仅为4.3 mg／g·Fw、3.04mg／g·Fw和1.26 mg／g·Fw，β胡萝卜素、新黄质、紫黄质、叶黄质、叶黄素、总类胡萝卜素分别仅为上部叶片含量的25％、50％、50％、50％、70％和32％左右。

论文目录

• 缩略语（Abbreviations）一览表
• 摘要
• 前言
• 1 研究背景和问题的提出
• 2 研究的主要内容
• 3 论文的技术路线
• 第一章 文献综述
• 1 饼肥对烤烟品质形成的影响研究进展
• 1.1 饼肥的营养及其与植烟土壤养分和土壤环境的关系
• 1.2 饼肥对烤烟品质及其生理变化的影响
• 2 质体色素及其生物代谢途径
• 2.1 质体色素分类
• 2.2 叶绿素结构及其生物代谢途径
• 2.3 类胡萝卜素结构及其生物代谢途径
• 3 质体色素代谢的生理生化基础研究进展
• 3.1 脂氧合酶及其研究进展
• 3.2 叶绿素酶及其研究进展
• 3.3 质体色素降解的其它生理生化基础
• 4 烤烟质体色素类物质研究进展
• 4.1 烤烟质体色素分类及其与品质关系
• 4.2 烟叶成熟及调制过程中色素研究进展
• 4.3 质体色素降解与烟草香味物质关系研究进展
• 5 烤烟品质形成的重要指标—香气成分的分离鉴定及致香前提物研究进展
• 5.1 香气的概念及其国外研究现状
• 5.2 我国香气物质研究现状
• 5.3 国内外香气前提物质研究现状
• 第二章 烤烟发育过程中类胡萝卜素及其香气物质分析方法研究
• 第一节:烤烟叶片发育过程中类胡萝卜素类物质的反相高效液相色谱法测定研究
• 1 实验部分
• 1.1 仪器与试剂
• 1.2 色谱条件
• 1.3 样品处理
• 2 结果与讨论
• 2.1 类胡萝卜素的色谱分离
• 2.3 回收率和精密度实验
• 2.4 样品测定
• 3 讨论
• 第二节:杀青前后烤烟叶片中性香气物质变化研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料与设计
• 1.2 实验主要仪器及试剂
• 2 结果与讨论
• 2.1 杀青前后类胡萝卜素降解产物含量的变化
• 2.2 杀青前后叶绿素降解产物的变化
• 2.3 杀青前后苯丙氨酸类中性致香产物的变化
• 2.4 杀青前后其它中性致香产物的影响
• 3 小结与讨论
• 第三章 饼肥对烤烟发育过程中质体色素变化规律的影响及其生理机制
• 第一节:烤烟发育过程中叶片质体色素含量变化规律的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 测定项目与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同部位烤烟叶片发育过程中叶绿素类色素含量的动态变化
• 2.1.1 不同部位烤烟叶片中总叶绿素含量的动态变化
• 2.1.2 不同部位烤烟叶片中叶绿素a含量的动态变化
• 2.1.3 不同部位烤烟叶片中叶绿素b含量的动态变化
• 2.1.4 不同部位烤烟叶片中叶绿素a/b值的动态变化
• 2.2 不同部位烤烟叶片发育过程中类胡萝卜素类色素含量的动态变化
• 2.2.1 不同部位烤烟叶片中β-胡萝卜素的含量变化
• 2.2.2 不同部位烤烟叶片中新黄质的含量变化
• 2.2.3 不同部位烤烟叶片中紫黄质的含量变化
• 2.2.4 不同部位烤烟叶片中叶黄质的含量变化
• 2.2.5 不同部位烤烟叶片中总类胡萝卜素的含量变化
• 2.2.6 不同部位烤烟叶片中叶黄素的含量变化
• 3 小结与讨论
• 第二节:饼肥对烤烟发育过程中质体色素变化规律的影响及生理机制
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料与设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.2.1 叶片叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量测定
• 1.2.2 内源激素测定
• 1.2.3 叶绿素酶活性测定
• 1.2.4 脂氧合酶（LOX）活性测定
• 1.2.5 可溶性蛋白质测定
• 1.2.6 过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性测定
• 2^·-含量测定'>1.2.7 超氧物自由基(O₂^·-含量测定
• 1.2.8 电导率、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量的测定
• 1.2.9 超氧物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性的测定
• 1.2.10 类胡萝卜素类色素含量测定
• 1.3 相关统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 饼肥对烤烟发育过程中质体色素变化规律的影响
• 2.1.1 饼肥对烤烟发育过程中叶绿素类色素含量变化的影响
• 2.1.2 饼肥对烤烟发育过程中类胡萝卜素类色素含量变化的影响
• 2.2 饼肥对烤烟发育过程中相关生理指标变化的影响
• 2.2.1 饼肥对烤烟发育过程中激素变化的影响
• 2.2.2 饼肥对烤烟发育过程中相关氧化酶类变化的影响
• 2.2.3 饼肥对烤烟发育过程中衰老生理指标变化的影响
• 2.3 饼肥对烤烟发育过程中质体色素、相关生理指标间关系的影响及其生理机制
• 2.3.1 饼肥对烤烟发育过程中质体色素间关系的影响效应
• 2.3.2 烤烟发育过程中质体色素与内源激素关系及其饼肥配施效应分析
• 2.3.3 烤烟发育过程中质体色素与相关氧化酶类关系及其饼肥配施效应分析
• 2.3.4 烤烟发育过程中质体色素与衰老生理指标关系及其饼肥配施效应分析
• 3 讨论
• 第四章 饼肥对烤烟发育过程中光合特性的影响及其相关机制
• 第一节:饼肥配施对烤烟发育过程中叶片光合特性的调控效应研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 叶片叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量测定
• 1.2.2 叶片净光合速率（Pn）测定
• 1.2.3 荧光参数的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 不同饼肥用量配施对烤烟叶片光合色素的调空效应
• 2.2 不同饼肥用量配施对烤烟叶片净光合速率（Pn）的调控效应
• 2.3 不同饼肥用量配施对烤烟叶片Fv/Fm和Fv/Fo的调控效应
• 2.4 不同饼肥用量配施对烤烟叶片ΦPSⅡ调控效应
• 2.5 不同饼肥用量配施对烤烟叶片qp和qN的调控效应
• 3 小结与讨论
• 第二节:饼肥对旺长期遮光及光照转换后烟草叶片光合效率的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 测定项目与方法
• 1.3 测定方法
• 1.3.1 叶绿素和总类胡萝卜素含量测定
• 1.3.2 叶片光合速率（Pn）及叶绿素荧光参数测定
• 2 结果与分析
• 2.1 旺长期遮光对不同肥料处理条件下烟草叶片色素含量的影响
• 2.2 旺长期遮光对不同肥料处理条件下烟草叶片光合速率的影响
• 2.3 不同肥料处理条件下烟草叶片光合速率对旺长期光照转换的响应
• 2.4 不同肥料处理条件下烟草叶片荧光参数对旺长期光照转换的响应
• 2.4.1 实际光化学效率（φPSⅡ）对光照转换的响应
• 2.4.2 最大光化学效率（Fv/Fm）对光照转换的响应
• 2.4.3 叶绿素荧光猝灭对光照转换的响应
• 3 讨论
• 第五章:饼肥对烤烟发育过程中烤烟品质形成的影响及其生理机制
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料与设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.2.1 常规成分含量测定
• 1.2.2 冻干样品制备
• 1.2.3 香气物质含量测定
• 1.2.4 生理指标测定
• 1.3 相关统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 饼肥对烤烟发育过程中常规成分含量动态变化的影响及其生理机制
• 2.1.1 饼肥对烤烟发育过程中常规成分含量动态变化的影响
• 2.1.2 饼肥对烤烟发育过程中常规成分间相关性的影响
• 2.1.3 饼肥对烤烟发育过程中常规成分含量与生理指标相关性的影响
• 2.2、饼肥对烤烟发育过程中中性香气物质含量动态变化的影响及其生理机制
• 2.2.1 饼肥对烤烟发育过程中中性香气物质含量动态变化的影响
• 2.2.2 饼肥对烤烟发育过程中类胡萝卜素降解物质含量动态变化的影响及其生理机制
• 2.2.3 饼肥对烤烟发育过程中叶绿素降解产物的影响及其相关生理机制
• 2.3 饼肥对烤后烟常规成分和中性致香物质含量的影响
• 2.3.1 饼肥对烤后烟中性致香物质含量的影响
• 2.3.2 饼肥对烤后烟常规成分的影响
• 3 讨论
• 第六章:烤烟成熟过程中类胡萝卜素变化与其降解香气物质关系
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定方法
• 1.2.1 总类胡萝卜素含量测定
• 1.2.2 类胡萝卜素类物质含量测定
• 1.2.3 中性香味物质提取及定性定量分析
• 1.3 相关统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同成熟时期烤烟下部叶片类胡萝卜素类色素代谢规律
• 2.2 不同成熟时期烤烟下部叶片类胡萝卜素类色素降解规律
• 2.3 不同成熟时期烤烟中部叶片类胡萝卜素类色素代谢规律
• 2.4 不同成熟时期烤烟中部叶片类胡萝卜素类色素降解规律
• 2.5 不同成熟时期烤烟叶片类胡萝卜素类色素及其降解产物相关性研究
• 3 讨论
• 第七章:研究结论
• 第八章:创新点
• 参考文献
• ABSTRACT
• 致谢
• 在读博士期间发表、撰写的相关论文