不同生態(tài)環(huán)境烤煙品種碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及其與致香物質(zhì)的關(guān)系

楊志曉，王軼，王志紅，史躍偉，謝升東，王仁剛，郭玉雙，任學(xué)良，楊鐵釗

（1.貴州省煙草科學(xué)研究院煙草行業(yè)煙草分子遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽550081；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州450002）

不同生態(tài)環(huán)境烤煙品種碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及其與致香物質(zhì)的關(guān)系

楊志曉1，王軼1，王志紅1，史躍偉1，謝升東1，王仁剛1，郭玉雙1，任學(xué)良1，楊鐵釗2*

（1.貴州省煙草科學(xué)研究院煙草行業(yè)煙草分子遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽550081；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州450002）

在貴州興義、鳳岡和貴定3個(gè)生態(tài)環(huán)境種植烤煙品種紅花大金元、K326，研究不同生態(tài)環(huán)境下烤煙品種碳氮代謝關(guān)鍵酶活性及其與致香物質(zhì)的關(guān)系。結(jié)果表明，在煙葉生長發(fā)育過程中，硝酸還原酶活性持續(xù)降低，而蔗糖轉(zhuǎn)化酶表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢，不同生態(tài)環(huán)境、品種間的碳氮代謝關(guān)鍵酶活性差異明顯。生態(tài)環(huán)境、品種及其互作均對致香物質(zhì)、感官評吸質(zhì)量產(chǎn)生影響，其中生態(tài)環(huán)境、因素的作用效應(yīng)較大。相關(guān)分析結(jié)果顯示，烤煙致香物質(zhì)總量受到移栽后35、50，65d與80 d的NR/INV的影響，且除65 d外，其影響效應(yīng)均達(dá)到極顯著水平。NR/INV與煙葉感官評吸質(zhì)量各指標(biāo)無明顯直線相關(guān)關(guān)系，但各感官評吸質(zhì)量指標(biāo)及評吸質(zhì)量總分均與某一時(shí)期或者幾個(gè)時(shí)期的NR/INV的相關(guān)性分別達(dá)到差異顯著或者極顯著水平。

烤煙；生態(tài)環(huán)境；碳氮代謝；酶活性；致香物質(zhì)；相關(guān)分析

致香物質(zhì)是構(gòu)成煙葉香氣質(zhì)量的重要因素，也是評價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的核心內(nèi)容[1、2]。與國外優(yōu)質(zhì)烤煙相比，香氣質(zhì)差、香氣量不足是影響我國煙葉質(zhì)量的關(guān)鍵性因素[3]。相關(guān)研究指出，碳氮代謝是煙株體內(nèi)最基本的代謝途徑，其代謝強(qiáng)度、協(xié)調(diào)程度及其在煙葉生長發(fā)育過程中的動態(tài)變化均能影響致香物質(zhì)的含量和組成比例，對煙葉品質(zhì)產(chǎn)生重大影響；碳氮代謝失調(diào)、香氣質(zhì)差、香氣量不足，會導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降[4、5]。因此，深入研究碳氮代謝機(jī)理，探明煙葉碳氮代謝與致香物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、形成規(guī)律，并提出相應(yīng)的發(fā)展策略，對提高煙葉質(zhì)量具有重要意義。

生態(tài)環(huán)境和品種是影響香氣物質(zhì)的關(guān)鍵因子，目前學(xué)界對外界生態(tài)環(huán)境因素及品種對烤煙致香物質(zhì)的影響開展了大量研究[6-8]，但關(guān)于碳氮代謝關(guān)鍵酶在不同生態(tài)環(huán)境和不同烤煙品種間的活性動態(tài)變化及其與致香物質(zhì)的關(guān)系研究報(bào)道較少。因此，本文選擇貴州中間香型3個(gè)典型生態(tài)環(huán)境，以烤煙品種K326、紅花大金元為材料，對不同生態(tài)環(huán)境下烤煙品種間的碳氮代謝關(guān)鍵酶變化規(guī)律進(jìn)行研究，闡述煙葉碳氮代謝與致香物質(zhì)、感官評吸質(zhì)量的關(guān)系，旨在為進(jìn)一步彰顯中間香型特色煙葉質(zhì)量風(fēng)格與生產(chǎn)符合中式卷煙質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)煙葉，提供更加科學(xué)的理論參考和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

于2010-2011年在貴州省興義市、鳳岡縣與貴定縣進(jìn)行田間試驗(yàn)，以我國主栽烤煙品種K326和紅花大金元為試驗(yàn)材料。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均采用大區(qū)種植，面積為15畝（1畝≈666.7 m2），2個(gè)品種的可采葉數(shù)均是20片，大田施肥以及其他各種田間操作均依照本地優(yōu)質(zhì)烤煙技術(shù)規(guī)程開展。試驗(yàn)地地勢平整并且排灌便利，光照充足，肥力中等，植煙土壤類型一致。

3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)生態(tài)環(huán)境基本情況如下：興義試驗(yàn)點(diǎn)土壤類別為黃棕壤，土壤基礎(chǔ)肥力分別是：pH 7.7，有機(jī)質(zhì)41.29 g·kg-1，速效氮154.27 mg·kg-1，速效磷23.98 mg·kg-1，有效鉀361.52 mg·kg-1，海拔1 551 m，年均氣溫13.6～19.1℃，5-8月日照時(shí)數(shù)為600～700 h，年降雨量1 200～1 600 mm，無霜期281～348 d。鳳岡試驗(yàn)點(diǎn)土壤類別為黃砂土，土壤基礎(chǔ)肥力分別為：有機(jī)質(zhì)15.33 g·kg-1，速效氮80.21 mg·kg-1，速效磷15.98 mg·kg-1，速效鉀108.92 mg·kg-1，pH 7.6，海拔685 m，年均氣溫13.8～15.6℃，5-8月日照時(shí)數(shù)為450～500 h，年降雨量1 100～1 300 mm，無霜期260～315 d。貴定試驗(yàn)點(diǎn)土壤類別為黃壤土，土壤基礎(chǔ)肥力分別是：有機(jī)質(zhì)15.77 g·kg-1，速效氮82.96 mg·kg-1，速效磷16.25 mg·kg-1，有效鉀101.65 mg·kg-1，pH 7.5，海拔1 114 m，年均氣溫13.6～15.1℃，5-8月日照時(shí)數(shù)為500-550 h，年降雨量1 100～1 300 mm，無霜期260-320 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在移栽后20 d，分別選擇具有典型代表性的2個(gè)品種煙株各300棵，進(jìn)行掛牌標(biāo)記。分別在移栽后35、50、65和80 d時(shí)選取第10葉位葉片（從下向上數(shù)），鮮樣取下后立即用液氮冷凍帶回實(shí)驗(yàn)室，存于-80℃冰箱，用于各項(xiàng)生理指標(biāo)的測定。

煙葉進(jìn)入成熟期后，按照不同品種分別采收與烘烤。烘烤結(jié)束后，分別取2個(gè)品種2 kg C3F等級的烤后煙葉，進(jìn)行致香物質(zhì)測定與感官質(zhì)量評價(jià)。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 碳氮代謝關(guān)鍵酶活性測定

采用活體法測定硝酸還原酶活性[9]；依照3，5-二硝基水楊酸比色法測定蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性[10]，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測定3次。

1.3.2 致香物質(zhì)測定

使用HPl 5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC/MS）提取致香物質(zhì)并進(jìn)行定性定量分析。將煙葉樣品除去主脈后，置于40℃烘箱中烘干至含水率為7%～8%，粉碎后過0.25 mm孔網(wǎng)篩。對煙樣利用水蒸氣蒸餾——二氯甲烷溶劑萃取法進(jìn)行前處理[11]。首先，分別稱（量）取10.0 g煙樣、1.0 g檸檬酸和350 mL蒸餾水以及302 g·mL-1硝基苯內(nèi)標(biāo)液0.5 mL置于500 mL圓底燒瓶內(nèi)。此后進(jìn)行同時(shí)蒸餾萃取設(shè)備安裝，將內(nèi)含二氯甲烷40 mL的250 mL燒瓶置于冷凝管上端，利用水浴鍋進(jìn)行加熱，待裝置內(nèi)分層現(xiàn)象開始出現(xiàn)后進(jìn)行計(jì)時(shí)，蒸餾萃取反應(yīng)持續(xù)2.5 h。結(jié)束后對提取的有機(jī)相進(jìn)行收集，加入10.0 g無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，此后將有機(jī)相轉(zhuǎn)移至雞心瓶，對有機(jī)相采用60℃水浴加熱濃縮到1 mL左右。利用GC/MS鑒定結(jié)果與NIST庫（NIST 98、Wiley 275）對分析樣品進(jìn)行檢索和定性。結(jié)果按照內(nèi)標(biāo)法計(jì)算，校正因子為1，并用峰面積歸一化法對致香物質(zhì)進(jìn)行半定量分析（RSD＜5%）。

GC/MS分析參數(shù)分別如下：色譜柱條件為HP-5（60 m×0.25 mm i.d.×0.25 μm d.f.）；載氣為He，流速達(dá)到0.8 mL·min-1；進(jìn)樣口、傳輸線溫度分別為250℃和280℃；離子源溫度為177℃。GC/MS升溫設(shè)定為初溫50℃，保持恒溫2 min，然后以2℃·min-1的速度增溫到120℃，保持5 min，此后再以同樣的升溫速度達(dá)到240℃并持續(xù)30 min；分流比設(shè)置為1∶15，每次進(jìn)樣2 μL；電離能為70 eV；質(zhì)量數(shù)在50～500 Da的區(qū)間變化；MS譜庫為NIST02，利用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。

1.3.3 感官質(zhì)量評吸對烤后煙葉樣品回潮，然后切絲制成單料煙，由貴州中煙工業(yè)公司相關(guān)專家參照“YC/T 138-1998煙草及煙草制品感官評吸方法”進(jìn)行感官質(zhì)量評吸。感官質(zhì)量評吸指標(biāo)分別為香氣量、香氣質(zhì)、雜氣、余味和刺激性，上述指標(biāo)均采用9分制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分（表1），且相對權(quán)重依次為0.30、0.30、0.17、0.15和0.08。按照以下公式計(jì)算感官質(zhì)量評價(jià)得分：

式（1）中：P為感官質(zhì)量評價(jià)綜合得分；Ci為第i個(gè)感官質(zhì)量評價(jià)的量化得分；Pi為第i個(gè)感官質(zhì)量評價(jià)的相對權(quán)重）。

表1 烤煙感官質(zhì)量評價(jià)評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standard for the quality of sensory smoking of flue-cured tobacco

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

應(yīng)用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、繪圖。使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)開展多重比較與方差分析。利用DPS 6.55分析軟件進(jìn)行逐步回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生態(tài)環(huán)境烤煙品種間碳氮代謝關(guān)鍵酶活性變化

2.1.1 硝酸還原酶的活性動態(tài)變化

硝酸還原酶（Nitrate Reductase，NR）屬于氮代謝的關(guān)鍵酶與限速酶，同時(shí)能夠直接反映氮素反應(yīng)活性高低。NR可以作為誘導(dǎo)酶將硝酸鹽催化還原成亞硝酸鹽，然后在亞硝酸還原酶作用下被還原成為銨鹽，能夠被植物吸收利用而促進(jìn)生長發(fā)育[12]。由表2可以看出，各個(gè)生態(tài)環(huán)境全生育期煙葉中的NR活性均表現(xiàn)為一直下降的變化趨勢。在移栽后第35 d時(shí)，3個(gè)生態(tài)環(huán)境煙葉間的NR活性差異顯著。在第50 d時(shí)，鳳岡點(diǎn)煙葉的NR活性最高，分別是興義、貴定點(diǎn)煙葉NR活性的1.39倍、1.56倍，且差異達(dá)到顯著水平；而在第65 d時(shí)，貴定點(diǎn)煙葉的NR活性最低，和興義和鳳岡點(diǎn)的差異均呈顯著水平；進(jìn)入第80 d時(shí)，興義點(diǎn)煙葉的NR活性顯著高于鳳岡和貴定點(diǎn)，分別是鳳岡、貴定點(diǎn)煙葉活性的1.88倍、2.1倍，而鳳岡和貴定點(diǎn)煙葉的NR活性則無明顯差異。經(jīng)過對3個(gè)生態(tài)環(huán)境中煙葉生長發(fā)育過程內(nèi)的NR活性動態(tài)變化進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示，整個(gè)生育期內(nèi)，興義和貴定點(diǎn)煙葉的NR在移栽后第35-50 d均下降最快；而鳳岡點(diǎn)則以移栽后第50-80 d的NR降幅明顯。

表2 烤煙生長發(fā)育過程中硝酸還原酶活性變化（μg·g-1·h-1）Table 2 Changes of nitrate reductase activity in flue-cured tobacco at different ecological environment

2個(gè)品種煙葉的NR活性也有差異性。如圖1所示，在移栽后第35、50和65 d，品種煙葉間NR活性表現(xiàn)為K326＞紅花大金元，而在第80 d，則表現(xiàn)為紅花大金元＞K326。

圖1 不同烤煙品種硝酸還原酶活性變化Fig.1 Changes of nitrate reductase activity in different flue-cured tobacco cultivars

2.1.2 蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性的動態(tài)變化

蔗糖轉(zhuǎn)化酶（Invertase，INV）是作物重要的糖代謝酶，可促進(jìn)葉綠體往外轉(zhuǎn)運(yùn)磷酸丙糖，以減少葉綠體內(nèi)的淀粉積累量，同時(shí)與呼吸作用相偶聯(lián)進(jìn)行氧化磷酸化反應(yīng)而生成能量，從而增強(qiáng)光合碳固定活動，所以INV活性高低能夠反映碳代謝活動的強(qiáng)弱[13]。由表3可以看出，3個(gè)生態(tài)環(huán)境條件下的烤煙INV活性均表現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢；興義、貴定點(diǎn)均在移栽后第50 d出現(xiàn)最大值，而鳳岡點(diǎn)則在第65 d達(dá)到峰值。在第35 d時(shí)，以興義點(diǎn)的INV活性最高，鳳岡點(diǎn)最低，興義點(diǎn)的INV活性分別是鳳岡、貴定點(diǎn)的1.15倍、1.1倍，且差異達(dá)到顯著水平，而鳳岡和貴定點(diǎn)的INV活性則無明顯差異。進(jìn)入第50 d時(shí)，以貴定點(diǎn)的INV活性最高，鳳岡點(diǎn)次之，興義點(diǎn)的活性最低，貴定點(diǎn)的INV活性為興義點(diǎn)的1.14倍，差異達(dá)到顯著水平。在第65、80 d時(shí)，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)間的INV活性差異水平均達(dá)到顯著，且興義點(diǎn)的INV活性均最低。鳳岡點(diǎn)的INV活性在第65 d時(shí)最高，貴定點(diǎn)次之，鳳岡、貴定點(diǎn)的INV活性分別是興義點(diǎn)的1.53倍、1.33倍；而第80 d時(shí)，貴定點(diǎn)的INV活性最高，高于鳳岡點(diǎn)，貴定、鳳岡點(diǎn)的INV活性分別是興義點(diǎn)的1.46倍、1.34倍。

表3 烤煙生長發(fā)育過程中蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性變化（mg·g-1·h-1）Table 3 Changes of invertase activity in flue-cured tobacco at different ecological environment(mg·g-1·h-1)

從圖2可以看出，在第35 d和65 d時(shí)，紅花大金元的INV活性高于K326；而在第50和80 d時(shí)，品種間INV活性均表現(xiàn)為K326＞紅花大金元。

圖2 不同烤煙品種蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性變化Fig 2.Changes of invertase activity in different flue-cured tobacco cultivars

2.2 不同生態(tài)環(huán)境烤煙品種間致香物質(zhì)含量差異

由表4可知，3個(gè)生態(tài)環(huán)境煙葉致香物質(zhì)含量的變異范圍為663.34～846.23 μg·g-1，變異系數(shù)為17.43%，以鳳岡點(diǎn)的致香物質(zhì)含量最多，貴定點(diǎn)含量最低。2個(gè)烤煙品種致香物質(zhì)含量在769.76～839.39 μg·g-1的范圍內(nèi)變化，變異系數(shù)達(dá)到6.16%，以紅花大金元致香物質(zhì)含量最高。結(jié)果表明，煙葉致香物質(zhì)含量在不同生態(tài)環(huán)境、品種間差異較大。

表4 烤煙致香物質(zhì)含量差異（μg·g-1）Table 4 Contents difference of aroma components in flue-cured tobacco at different ecological environment

烤煙致香物質(zhì)的變異來源如表5所示。

2.3 不同生態(tài)環(huán)境烤煙品種間感官評吸質(zhì)量分析

試驗(yàn)結(jié)果（表6）表明，生態(tài)環(huán)境因素對感官評吸質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著影響。興義點(diǎn)煙葉的香氣質(zhì)、余味、雜氣、刺激性及評吸總分均顯著高于鳳岡、貴定點(diǎn)，而貴定點(diǎn)煙葉的香氣量、勁頭均顯著高于鳳岡點(diǎn)。品種對煙葉的香氣質(zhì)、余味以及刺激性有顯著影響，對香氣量、勁頭、雜氣及總分無顯著影響，總體上，紅花大金元感官評吸總分略高于K326。

表6 烤煙感官評吸質(zhì)量分析Table 6.Analysis of the quality of sensory smoking in flue-cured tobacco at different ecological environment

由表7可知，生態(tài)環(huán)境對刺激性的貢獻(xiàn)率最大，為28.02%；對香氣量的貢獻(xiàn)率最小，僅為8.43%。品種對刺激性的貢獻(xiàn)率最大，是5.66%；對勁頭的貢獻(xiàn)最低，僅為0.77%?；プ餍?yīng)對勁頭的影響最大，貢獻(xiàn)率是82.99%，其次是香氣量達(dá)81.78%；而對香氣質(zhì)的影響最小，貢獻(xiàn)率僅為51.51%。從整體來看，互作效應(yīng)對感官評吸質(zhì)量各個(gè)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率最大，變異范圍為51.51%～82.99%；其次是生態(tài)環(huán)境因素，變異范圍是8.43%～28.02%；品種的影響最小，變異范圍為0.77%～5.66%，說明烤煙感官評吸質(zhì)量受到生態(tài)環(huán)境和品種的綜合作用。

表7 生態(tài)環(huán)境、品種對感官評吸質(zhì)量的貢獻(xiàn)率（%）Table 7 Contribution rate of ecological environment and cultivar to the quality of sensory smoking（%）

2.4 碳氮代謝與烤煙致香物質(zhì)的關(guān)系

對烤煙移栽后不同時(shí)期的硝酸還原酶與蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性比（NR/INV）和致香物質(zhì)總量進(jìn)行逐步回歸分析，設(shè)Y為致香物質(zhì)總量，X1-X4分別為移栽后第35-80 d的NR/INV測定值。

分析結(jié)果表明，擬合模型方差分析檢驗(yàn)達(dá)到顯著或極顯著差異水平的NR/INV變量有X4（80 d）、X1（35 d）和X2（50 d），并得出回歸方程（見表8）。在所考察的4個(gè)取樣時(shí)期的NR/INV測定值中，第35、50和80 d的NR/INV測定值對煙葉致香物質(zhì)總量的影響效應(yīng)達(dá)到極顯著水平，表明煙葉移栽后第35、50和80 d的NR/INV測定值變化是影響致香物質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。其中第80 d的NR/INV與致香物質(zhì)總量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而第35、50 d的NR/INV和致香物質(zhì)總量均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表8 NR/INV與致香物質(zhì)回歸系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)Table 8 Regression coefficient and significance test of NR/INV and aroma components in flue-cured tobacco at different ecological environment

2.5 碳氮代謝與烤煙感官評吸質(zhì)量的關(guān)系

分別對移栽后不同時(shí)期的NR/INV測定值與感官評吸質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明（表9），移栽后各時(shí)期煙葉的NR/INV與煙葉感官評吸質(zhì)量各指標(biāo)無明顯直線相關(guān)關(guān)系，僅有刺激性與除第50 d外其他各時(shí)期的NR/INV呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但顯著性較差。香氣量與煙葉發(fā)育過程中不同時(shí)期的NR/INV關(guān)系密切，在第35、65和80 d的相關(guān)性都達(dá)到顯著或極顯著水平，且均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。香氣質(zhì)與各時(shí)期的NR/ INV的相關(guān)性不明顯，僅和第35 d時(shí)的NR/INV呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。雜氣與第50、80 d時(shí)的NR/INV分別呈極顯著、顯著正相關(guān)關(guān)系。勁頭和第35 d的NR/INV達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與第50 d時(shí)的NR/INV呈顯著正相關(guān)關(guān)系。余味與各時(shí)期的NR/INV的相關(guān)性不明顯，僅和第50 d時(shí)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。對感官評吸質(zhì)量總分影響較大的分別是移栽后第35 d和65 d時(shí)的NR/INV測定值，其中第35 d時(shí)的NR/INV與評吸質(zhì)量總分達(dá)到極顯著正相關(guān)關(guān)系，但第65 d時(shí)的NR/INV與總分呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表9 NR/INV與感官評吸質(zhì)量的相關(guān)分析Table 9 Correlation analysis of NR/INV and aroma components in flue-cured tobacco at different ecological environment

3 結(jié)論與討論

碳氮代謝是煙草生長發(fā)育最基本的代謝活動，NR和INV在其中起著至關(guān)重要的作用。本試驗(yàn)研究表明，NR活性在烤煙全生育期呈下降趨勢，這與拓陽陽的研究結(jié)果相一致[14]。在移栽后第35-50 d，鳳岡煙葉NR活性明顯高于其他2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，顯示出其對硝態(tài)氮利用具有一定的優(yōu)勢，有利于滿足煙葉生長發(fā)育的營養(yǎng)需求；而在第65-80 d時(shí)，以興義點(diǎn)NR活性較高。在不同生態(tài)環(huán)境條件下，2個(gè)不同品種的NR活性變化趨勢基本一致，K326的NR活性在第35-65 d時(shí)較高，表明此時(shí)期K326的代謝活動旺盛，有利于滿足煙株生長發(fā)育；而在80 d時(shí)，紅花大金元活性高于K326，此時(shí)NR活性較高，導(dǎo)致煙葉貪青晚熟，不利于煙葉內(nèi)在品質(zhì)形成。這可能是紅花大金元煙葉成熟期不易落黃的重要原因?？緹熒L過程中的INV活性在不同生態(tài)環(huán)境和品種間均表現(xiàn)為先增加后下降的變化趨勢。興義、貴定點(diǎn)的INV活性在第50 d時(shí)達(dá)到最大值，而鳳岡點(diǎn)則在第65 d時(shí)出現(xiàn)峰值。進(jìn)入成熟期后，不同品種的NR、INV活性在3個(gè)生態(tài)環(huán)境均呈下降趨勢，表明此時(shí)期煙株氮素代謝強(qiáng)度下降，由對碳素的固定、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)變成對碳素的降解、積累為主，有助于碳氮代謝平衡、協(xié)調(diào)，從而保證煙葉內(nèi)在質(zhì)量。

生態(tài)因素決定煙葉質(zhì)量風(fēng)格類型，品種受外界生態(tài)環(huán)境與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的影響較大，優(yōu)良品種只有在適宜地區(qū)種植才能具有較高的商品價(jià)值和工業(yè)可用性[15、16]。本文研究結(jié)果表明，生態(tài)環(huán)境、品種及其互作均對致香物質(zhì)、感官評吸質(zhì)量產(chǎn)生作用，其中生態(tài)環(huán)境因素影響大于互作效應(yīng)和品種的作用，說明不同生態(tài)環(huán)境條件對烤煙致香成分、感官評吸質(zhì)量發(fā)揮的綜合影響效應(yīng)最大[17、18]。周淑平研究指出，初烤煙葉的致香成分受生態(tài)條件的影響作用較大[19]，本文與其研究結(jié)論相一致?？緹熎贩N間致香物質(zhì)的差異性可能導(dǎo)致不同品種具有不同的香型風(fēng)格[20]。在本文中，紅花大金元、K326含有相同種類的致香物質(zhì)成分，但含量卻有較大差異，從而導(dǎo)致2個(gè)品種表現(xiàn)出不同的香氣質(zhì)量風(fēng)格，以紅花大金元的致香物質(zhì)含量最多，K326含量較低，這與紅花大金元感官評吸總分較高的研究結(jié)果相一致。這表明可以通過選育適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境特點(diǎn)的特色優(yōu)質(zhì)品種來調(diào)控烤煙的致香物質(zhì)和感官評吸質(zhì)量，提高煙葉品質(zhì)。

煙葉是以品質(zhì)取勝的作物，品質(zhì)的優(yōu)劣與烤后煙葉的致香物質(zhì)含量高低以及感官評吸質(zhì)量好壞具有密切關(guān)系[20]。不同時(shí)期的物質(zhì)代謝類型和水平密切相關(guān)。對不同生態(tài)環(huán)境、不同品種的碳氮代謝與烤煙致香物質(zhì)、感官評吸質(zhì)量進(jìn)行回歸分析結(jié)果顯示，移栽后第35、50和80 d的NR/INV測定值對煙葉致香物質(zhì)的影響效應(yīng)達(dá)到顯著或極顯著水平，表明該時(shí)期煙葉內(nèi)的碳氮代謝活動顯著影響致香物質(zhì)的合成、積累?？梢酝ㄟ^調(diào)控碳氮代謝反應(yīng)平衡狀態(tài)以改善煙葉致香物質(zhì)含量以及感官評吸質(zhì)量，提高煙葉的品質(zhì)。

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[責(zé)任編輯：向晚]

Analysis on Dynamic of Key Enzymes Activity Involved in Carbon and Nitrogen Metabolism and Correlation with Aroma Components among Cultivars of Flue-cured Tobacco in Different Ecological Environment

YANG Zhi-xiao1,Wang Yi1,WANG Zhi-hong1,SHI Yue-wei1,XIE Sheng-dong1, Wang Ren-gang1,Guo Yu-shuang1,REN Xue-liang1,YANG Tie-zhao2*

（1.Key Laboratory of Molecular Genetics,Guizhou Academy of Tobacco Science,Guizhou Guiyang 550081,China;2.College of Tobacco Science,Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002,China）

The dynamic of key enzymes activity involved in carbon and nitrogen metabolism in different flue-cured tobacco cultivars were studied with the tested materials of K326 and Honghuadajinyuan(Nicotina Tabacum L.)in field conditions at Xingyi,Fenggang and Guiding of Guizhou,and the correlation with aroma components was also investigated.The results showed that the activity of nitrate reductase continued to decline, whereas the invertase activity increased at the earlier stage and decreased at later in the growth and development period.There were significant differences of key enzymes activity among different genotypes in three ecological environment.Ecological environment conditions,varieties and their interactions all had impacts on aroma components and the quality of sensory smoking,and the effects of ecological environment conditions were greater.The correlation analysis results revealed that the aroma components had significant or extremely significant correlation with NR/INV of 35 d,50 d and 80 d after transplanting.There was no significant linear correlation between thequality of sensory smoking and NR/INV,but the each indicator of the quality of sensory smoking and the total score of smoking quality showed significant or highly significant correlations with NR/INV at one or several stages after transplanting.

Flue-cured tobacco;ecological environment conditions;carbon and nitrogen metabolism;enzyme activity;aroma components;relationship analysis

S572.01

A

2096-2347（2016）03-0032-08

10.19478/j.cnki.2096-2347.2016.03.05

2016-06-20

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31360431）；國家煙草專賣局科技重點(diǎn)項(xiàng)目（110201002003）；貴州省煙草公司遵義市公司項(xiàng)目（201420）。

楊志曉（1981—），男，貴州貴陽人，博士，副研究員，主要從事煙草遺傳育種研究。E-mail：linyingxian2006@126.com

*[通訊作者]楊鐵釗（1956—），男，河南臨潁人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事煙草遺傳育種研究。E-mail：yangtiezhao@126.com