不同品種烤煙腺毛及其分泌物的分析

劉曉云，劉 京，孟 源，茍劍渝，張 吟，王星舒

（1.貴州大學農學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州煙草公司遵義市分公司，貴州 遵義 563000）

貴州的生態(tài)環(huán)境適宜烤煙的生長，其種植面積與產量均居全國第2位。煙草為多腺毛植物，其腺毛在數(shù)量上占總表皮毛的85%左右［1］，是煙葉表面重要的代謝產物分泌組織。腺毛能分泌精油、樹脂、蠟質、糖分、醇類、酮類、烷烴等化學成分，這些物質對煙葉的香味、吃味、品質及煙草的抗蟲性都具有重要的作用［2-4］。不同烤煙品種的腺毛及其分泌物受遺傳物質、生態(tài)環(huán)境等因素制約，腺毛密度、腺毛分泌物含量等存在差異［5-8］，從而影響煙葉品質。有報道認為腺毛密度越大，產生的腺毛分泌物越多，煙葉致香物質越豐富［9］。除了通過GC/MS可以對腺毛分泌物進行定量定性分析外，通過傳統(tǒng)方法用石油醚也可將煙葉中的芳香油、樹脂醛、磷脂、臘脂等葉面分泌物提取出來［10-12］，石油醚浸提物含量與煙葉的整體質量及香氣量呈正相關，即石油醚提取物含量越高，煙葉香氣物質也就越多，煙葉品質也越好［13－16］。因此，研究煙葉腺毛及其分泌物和煙葉石油醚浸提物對優(yōu)質煙草品種的選擇具有重要意義。而各個地區(qū)適宜烤煙品種，因氣候、土壤等差異而有所差異，適宜的烤煙品種需結合其在相應生態(tài)環(huán)境中的表現(xiàn)來考究。為此，我們對貴州地區(qū)4個常栽烤煙品種的腺毛及腺毛分泌物進行研究，以期為貴州地區(qū)選擇油分較好的煙草品種提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試4個烤煙品種紅花大金元、K326、云煙 87、云煙 97由遵義市煙草公司提供；營養(yǎng)土（美樂棵家庭園藝肥料，通用型），含N 0.6 g/kg、P2O50.27 g/kg、K2O 0.36 g/kg；花盆每盆可裝營養(yǎng)土6 kg。

1.2 試驗方法

試驗于2013年11月11日在培養(yǎng)箱中采用漂浮育苗法培育，2014 年1月5日移栽至25℃溫室進行盆栽試驗。試驗依據(jù)4個供試品種，設置4個處理，5次重復，分兩個時期取樣，共40 株。所有處理定期澆水，不再額外施肥。取樣時，隨機選取各組供試材料，只取中部葉。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 煙草腺毛密度 避開葉片主側脈區(qū)域剪下1.5 cm×0.5 cm的長方形，放入裝有戊二醛的離心管中保存，盡快帶回實驗室放入冰箱，4℃冷藏24 h后將離心管中的戊二醛抽出，加入磷酸緩沖液洗滌后，依次用30%、50%、70%、90%、100%丁叔醇脫水，4℃冷卻10 min后，在-40℃冷凍干燥30～40 min后取出，將樣品貼到導電膠上鍍金膜，完成制片。采用日立公司SE-3000電子顯微鏡掃描，對樣品拍照后，人工數(shù)出照片內長柄腺毛和短柄腺毛的數(shù)量。

1.3.2 腺毛分泌物樣品制備 用兩個50 mL的燒杯編號為A、B，在A、B中分別加入20 mL二氯甲烷，將樣品依次在A、B中分別浸提4次，每次2 s。將兩個燒杯中的二氯甲烷混合并用二氯甲烷清洗燒杯，用10 g無水硫酸鈉過濾，保存在棕色瓶中。

用旋轉蒸發(fā)儀將濾液濃縮到1～1.5 mL，每個樣品加入10 μL苯乙酸甲酯為內標，采用內標法CG/MS進樣定性定量。經過處理的樣品由CG/MS鑒定結果和NIST02庫檢索定性。色譜柱：DB-5MS（30 m×0.25 mm.i.d. ×0.25μm d.f.）；載氣及流速：He 0.8 mL/min；傳輸線溫度：280℃；升溫程序：50℃（2 min）12℃/min→180℃（2 min）4℃/min→210℃（5 min）3℃/min→240℃（30 min）；電離能：70 eV；進樣口溫度：250℃；進樣量：2μL；分流比：1∶10；質量數(shù)范圍：35～500 amu。使用高效氣相液相色譜儀測定腺毛分泌物的成分及含量。

1.3.3 石油醚提取物含量的測定 將烘干粉碎的煙樣（a）加入紙袋A中，封口放入培養(yǎng)皿，在105℃下烘干3 h。將烘干的A放入干燥器中冷卻，冷卻后稱重（b）。將冷卻后的A放入浸提筒，將石油醚倒入接受瓶2/3處，在75℃下水浴8 h左右，然后將A取出，在通風處使乙醚揮發(fā)。之后將A放入烘箱105℃烘干2 h，將烘干的A放入干燥器中冷卻稱重（c）。

2 結果與分析

2.1 不同品種烤煙腺毛密度分析

腺毛按其形態(tài)可分為長柄腺毛和短柄腺毛。煙草品質主要是根據(jù)其香氣、吃味等指標作為評定標準，腺毛是煙草葉面分泌物產生的部位［16］，腺毛分泌物是煙葉香味和香氣的前提物質［17］，對加工后煙葉的香氣和香味具有決定性作用。

從表1可以看出，移栽后95 d，各品種煙葉的長柄腺毛密度依次為K326＞紅花大金元＞云煙87＞云煙97，差異極顯著；短柄腺毛密度除紅花大金元與云煙87外，其余品種間差異顯著，依次為K326＞紅花大金元、云煙87＞云煙97；總腺毛密度依次為K326＞紅花大金元＞云煙87＞云煙97，差異極顯著。移栽后110 d，各品種煙葉的長柄腺毛密度除紅花大金元和K326外均有顯著差異，表現(xiàn)為云煙97＞紅花大金元、K326＞云煙87；短柄腺毛密度紅花大金元、K326、云煙87與云煙97均達到顯著差異，依次為云煙97＞紅花大金元、K326、云煙87；總腺毛密度除紅花大金元與K326外其余呈顯著差異，依次為云煙97＞紅花大金元、K326＞云煙87。移栽后95～110 d，各品種除云煙97外其余供試品種腺毛密度均呈降低趨勢，隨著煙葉成熟度增加，煙葉腺毛逐漸脫落，其中云煙97腺毛密度呈升高趨勢，由于其生育期較長［18-20］，煙葉成熟度不如其他3個供試品種，K326腺毛降幅最大；受品種差異影響，隨著煙葉的成熟，紅花大金元腺毛脫落較快，云煙87的腺毛脫落率慢于紅花大金元＜K326，云煙87從成熟到過熟腺毛密度脫落率較小。

表1 不同品種烤煙腺毛密度（根/mm2）

綜合移栽后95、110 d的分析，從煙葉成熟狀況來看，各品種腺毛密度大小表現(xiàn)為K326＞紅花大金元＞云煙87＞云煙97；腺毛脫落率表現(xiàn)為云煙87＜紅花大金元＜K326，云煙87的腺毛數(shù)量隨著煙葉的成熟腺毛脫落率相對穩(wěn)定；除云煙97外，其他各品種隨時間增加腺毛數(shù)量降低，即腺毛數(shù)量隨著煙葉的成熟而脫落。

2.2 不同品種烤煙腺毛分泌物分析

煙葉腺毛分泌物是烷烴、高級脂肪酸及揮酸等組成的混合物［21］，是油分重要組成成分。煙堿是煙葉香氣物質重要的前體物，對煙葉香氣的形成具有重要意義。本試驗測定了4個烤煙品種移栽后110 d的中部鮮煙葉腺毛的16種分泌物成分，結果見表2。腺毛分泌物的含量和組成直接表征烤煙致香物質組成及含量，通過對腺毛分泌物組成成分進行主成分分析，計算出各組成成分規(guī)格化特征向量及其累計貢獻率（表3）。根據(jù)特征值大于1且累計貢獻率大于85%可選取前3個因子，其累計貢獻率為100%。最終得到主成分分析的因子得分，利用主成分函數(shù)得到各品種腺毛分泌物組成成分綜合得分。結果（表4）顯示，腺毛分泌物表現(xiàn)為云煙87＞云煙97＞K326＞紅花大金元，其中云煙87綜合排名最高。

2.3 不同品種烤煙石油醚提取物含量分析

煙草石油醚提取物常作為評價煙草香味的重要指標之一［22］，煙葉石油醚提取物含量高、化學成分含量適宜、比例協(xié)調，則煙葉色度飽滿、富有光澤、香氣純正、吃味醇和，煙葉綜合質量較好。從表5可以看出，移栽后95 d，石油醚提取物含量除紅花大金元與云煙97外其余均達到極顯著差異水平，依次為云煙97、紅花大

金元＞云煙87＞K326；移栽后110 d，各品種石油醚提取物含量均有顯著差異，依次為云煙97＞紅花大金元＞云煙87＞K326；移栽后95～110 d，石油醚提取物含量除紅花大金元降低外其余品種均增加，石油醚提取物增加率表現(xiàn)為云煙97＞K326＞云煙87＞紅花大金元。

表2 不同品種烤煙腺毛分泌物含量（mg/cm2）

表3 不同品種烤煙腺毛分泌物主成分分析規(guī)格化特征向量

表4 不同品種烤煙中部葉腺毛分泌物主成分分析因子得分

表5 不同品種烤煙移栽后95 d石油醚提取物含量（%）

綜合移栽95、110 d的結果，從煙葉成熟狀況來看，各品種石油醚提取物含量依次為云煙97＞紅花大金元＞云煙87＞K326，石油醚提取物增加率依次為云煙97＞K326＞云煙87＞紅花大金元。其中，云煙97上、中部葉石油醚提取物含量均處于上升狀態(tài)，說明云煙97較其他品種晚熟，除紅花大金元石油醚提取物含量降低外其他3個品種均增加，說明石油醚提取物含量存在一個閾值，雖然煙葉石油醚提取物含量隨著煙葉成熟度的增加而增加，但超過一定成熟度后不再增加反而降低。

2.4 不同品種烤煙的腺毛密度、石油醚提取物含量相關性分析

移栽后95 d，K326腺毛密度最大，但其石油醚提取物含量不是最高；云煙97腺毛密度最低，但其石油醚提取物含量最高。由相關性分析結果可知，移栽后95 d，石油醚浸提物和煙葉腺毛密度呈負相關關系，并達到顯著相關水平（表6），說明在這一時期，煙葉腺毛密度大的品種其石油醚浸提物含量反而??；移栽后110 d，K326腺毛密度較大，但是其石油醚提取物含量不是最高。移栽后95～110 d，K326與云煙87腺毛密度降低，但是其石油醚提取物含量增加。對各品種短柄腺毛、長柄腺毛、總腺毛密度和石油醚浸提物含量做簡單相關分析，均沒有達到顯著相關水平。說明在這幾個品種中，移栽后110 d，腺毛密度和石油醚提取物含量并沒有顯著相關性。

表6 腺毛密度和石油醚浸提物的相關性

3 結論與討論

本試驗結果顯示，供試4個烤煙品種中，腺毛密度依次為K326＞紅花大金元＞云煙87＞云煙97，腺毛脫落率依次為云煙87＜紅花大金元＜K326。這表明云煙97較晚熟，其他各品種腺毛數(shù)量隨著時間增加數(shù)量降低，即腺毛數(shù)量隨著煙葉的成熟而脫落，這與李鵬飛等“隨著煙葉的成熟腺毛數(shù)量逐漸減少”［23］的結論相似。

主成分分析結果表明，腺毛分泌物成分依次為云煙87＞云煙97＞K326＞紅花大金元。4個供試品種腺毛分泌物成分不盡相同，但均含有大量烷烴，這主要是由于烷烴是腺毛表面蠟質層的主要形成成分，也是香氣物質西柏烷類、酸類、醇類、醛類、酮類等的形成前體和分解產物。本試驗僅測定了少數(shù)腺毛分泌物，仍有待深入研究。

供試4個烤煙品種中，石油醚提取物含量依次為云煙97＞紅花大金元＞云煙87＞K326，石油醚提取物增加量依次為云煙97＞K326＞云煙87＞紅花大金元。移栽后95～110 d，石油醚提取物含量除紅花大金元降低外，其他3個品種均增加。這表明石油醚提取物含量隨煙葉成熟度變化存在一個閾值，雖然煙葉石油醚提取物含量隨著煙葉成熟度的增加而增加，但超過一定成熟度后不再增加反而降低，這與王勇等“石油醚提取物含量在適度成熟范圍內隨著成熟度的提高而升高，但在過熟煙葉中的含量卻大幅度降低，甚至出現(xiàn)低于未熟煙葉的現(xiàn)象”［24］的結論吻合。

本試驗結果表明，云煙87的腺毛脫落率、腺毛分泌物含量、石油醚浸提物含量相對穩(wěn)定，是貴州地區(qū)較為適宜的烤煙種植品種。

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