不同基因型不同產(chǎn)區(qū)烤煙多酚含量的比較

李艷麗，羅成剛，任 民，張 玉，劉 旦，曹建敏，常愛霞*

1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，煙草遺傳改良與生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，山東省青島市嶗山區(qū)科苑經(jīng)四路11號(hào) 266101

2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街12號(hào) 10081

多酚類化合物是煙草中重要的香氣前體物，是衡量煙草品質(zhì)的重要指標(biāo)之一［1］。綠原酸、蕓香苷和莨菪亭是煙草中最主要的酚類物質(zhì)。鐘慶輝等［2］研究表明，煙葉中的綠原酸和蕓香苷含量與煙葉的香氣品質(zhì)呈正相關(guān)。煙葉中酚類物質(zhì)含量越高，煙草制品的商品等級(jí)越高［3］。煙草多酚類物質(zhì)的含量受基因型、生態(tài)條件［4］、栽培與調(diào)制技術(shù)［5-6］等因素的影響。其中基因型是影響多酚含量的內(nèi)因，Williamson等［7］研究認(rèn)為，多酚含量高的親本，其后代多酚含量也高。國內(nèi)有關(guān)基因型對(duì)多酚含量的影響研究，多限于少數(shù)主栽品種的對(duì)比分析，尚未見到對(duì)大量種質(zhì)資源的研究報(bào)道。為此，選擇山東、四川兩生態(tài)區(qū)54份烤煙種質(zhì)資源進(jìn)行多酚含量檢測，旨在篩選出高多酚含量的基因資源，分析同一基因型烤煙在不同生態(tài)條件下多酚含量的差異，為不同產(chǎn)區(qū)特色煙葉的開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

根據(jù)常愛霞等［8］對(duì)烤煙品種系譜遺傳分析的結(jié)果，篩選不同親緣系譜分支中不同基因型烤煙品種54份，見表2～表5。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在山東諸城和四川西昌兩個(gè)生態(tài)區(qū)進(jìn)行。各試驗(yàn)點(diǎn)均采用小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積150 m2，行株距為1.2 m×0.5 m。按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行田間栽培管理。盛花期打頂，單株留葉18～20片。取中部葉片，按三段式烘烤工藝規(guī)范進(jìn)行烘烤，選取C3F等級(jí)的煙葉樣品1 kg用于多酚類物質(zhì)含量的測定。

1.2.2 測定方法

按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法［9］測定多酚類化合物：新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、莨菪亭和蕓香苷等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型烤煙多酚含量的總體狀況

由表1可見，兩產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙多酚含量的總體狀況規(guī)律性基本一致。在檢測出的多酚中，兩產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙均是綠原酸含量最高，其次是蕓香苷，含量相對(duì)最低的是莨菪亭。從每一類多酚物質(zhì)的絕對(duì)含量來看，兩產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙均存在較大的差異，最高含量基因型烤煙多酚含量均是最低含量基因型烤煙的2～3倍。不同基因型烤煙每一類多酚物質(zhì)占總多酚的相對(duì)含量也存在較大差異，兩產(chǎn)區(qū)總綠原酸、蕓香苷相對(duì)含量最高的基因型比相對(duì)含量最低的基因型均高20百分點(diǎn)?？傮w來看，不同基因型烤煙在四川產(chǎn)區(qū)總綠原酸、蕓香苷的平均絕對(duì)含量水平高于山東產(chǎn)區(qū)，基本為山東產(chǎn)區(qū)的1.5～2.0倍；而莨菪亭平均絕對(duì)含量低于山東產(chǎn)區(qū)，山東產(chǎn)區(qū)莨菪亭平均含量是四川產(chǎn)區(qū)的近2倍。山東產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙總綠原酸和莨菪亭的平均相對(duì)含量高于四川產(chǎn)區(qū)，約分別高出5和1百分點(diǎn)，而蕓香苷的平均相對(duì)含量低于四川產(chǎn)區(qū)，約低6百分點(diǎn)。

表1 兩產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙多酚含量的總體狀況

2.2 不同基因型烤煙多酚含量的比較

山東產(chǎn)區(qū)54個(gè)基因型烤煙中多酚總量低于平均值20.42 mg/g的有30個(gè)品種，其中86-3002多酚總量最低；高于平均值的有24個(gè)品種，其中Special 401含量最高。就每一種多酚物質(zhì)來看，綠原酸總量在25.3 mg/g平均水平及以下的品種有27個(gè)，高于平均水平的有27個(gè)，其中86-3002綠原酸總量最低，單育2號(hào)綠原酸總量最高；莨菪亭含量在0.28 mg/g平均水平及以下的品種有32個(gè)，高于平均水平的有22個(gè)，其中，CV87莨菪亭含量最低，云煙2號(hào)莨菪亭含量最高；蕓香苷含量在6.02 mg/g平均水平以下的品種有32個(gè)，高于平均水平的有22個(gè)，其中蕓香苷含量最低的是86-3002，含量最高的是CV87，見表2。

四川產(chǎn)區(qū)54個(gè)基因型烤煙中多酚總量低于平均值39.5 mg/g的有32個(gè)品種，高于平均值的有22個(gè)品種，其中龍江925多酚總量最低，革新三號(hào)多酚總量最高。就每一種多酚物質(zhì)看，綠原酸總量在14.12 mg/g平均水平及以下的品種有27個(gè)，高于平均水平的有27個(gè)，其中龍江925綠原酸總量最低，革新三號(hào)綠原酸總量最高；莨菪亭含量在0.15 mg/g平均水平及以下的品種有31個(gè)，高于平均水平的有23個(gè)，其中，革新三號(hào)莨菪亭含量最低，G28莨菪亭含量最高；蕓香苷含量在14.05 mg/g平均水平以下的品種有30個(gè)，高于平均水平的有24個(gè)，其中蕓香苷含量最低的是潘園黃，含量最高的是革新三號(hào)，見表3。

表2 山東諸城不同基因型烤煙多酚含量 （mg/g）

表3 四川西昌不同基因型烤煙多酚含量 （mg/g）

（續(xù)表3）

從山東、四川兩產(chǎn)區(qū)看，綠原酸、蕓香苷含量較高的品種，一般多酚總量較高，但莨菪亭含量相對(duì)較低。不同基因型烤煙多酚含量在山東和四川產(chǎn)區(qū)的排序并不完全相同，在山東產(chǎn)區(qū)多酚含量較低的品種，如86-3002，在四川產(chǎn)區(qū)多酚含量相對(duì)較高，說明不同基因型對(duì)生態(tài)條件的敏感程度不同。綜合山東、四川兩個(gè)產(chǎn)區(qū)，受生態(tài)條件影響相對(duì)較小，在兩產(chǎn)區(qū)多酚總量均高于平均值的品種有NC89、凈葉黃、中煙102、秦?zé)?5、中煙98、云煙 87、中煙 14、單育2號(hào)、革新3號(hào)等9個(gè)，這些品種可以作為高多酚含量親本在育種中利用。

2.3 不同產(chǎn)區(qū)相同基因型多酚含量的差異比較

從同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚絕對(duì)含量差值（表4）來看，54個(gè)基因型烤煙在四川產(chǎn)區(qū)的總綠原酸、蕓香苷、總多酚絕對(duì)含量均高于山東產(chǎn)區(qū)，而莨菪亭的絕對(duì)含量除了龍江925外，其他53個(gè)基因型烤煙四川產(chǎn)區(qū)均低于山東產(chǎn)區(qū)。50多個(gè)基因型在兩產(chǎn)區(qū)的表現(xiàn)說明，生態(tài)條件對(duì)多酚含量具有較大影響，就四川、山東兩產(chǎn)區(qū)煙葉多酚的絕對(duì)含量來看，綠原酸、蕓香苷絕對(duì)含量高、莨菪亭絕對(duì)含量低，可能是四川產(chǎn)區(qū)煙葉的主要特點(diǎn)；而綠原酸、蕓香苷絕對(duì)含量低，莨菪亭絕對(duì)含量高可能是山東產(chǎn)區(qū)煙葉的特點(diǎn)。

從同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚相對(duì)含量差值來看（表5），54個(gè)基因型烤煙在四川產(chǎn)區(qū)莨菪亭的相對(duì)含量均小于山東產(chǎn)區(qū)；除了中煙15、中煙100及長脖黃外，其他51個(gè)基因型烤煙四川產(chǎn)區(qū)總綠原酸的相對(duì)含量均低于山東產(chǎn)區(qū)，但蕓香苷含量均高于山東產(chǎn)區(qū)。50多個(gè)基因型在兩產(chǎn)區(qū)的表現(xiàn)說明，綠原酸、莨菪亭相對(duì)含量低，蕓香苷相對(duì)含量高可能是四川煙葉的特點(diǎn)；而綠原酸、莨菪亭相對(duì)含量高，蕓香苷相對(duì)含量低可能是山東煙葉的特點(diǎn)。

表4 同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚絕對(duì)含量的差值 （四川-山東，mg/g）

（續(xù)表4）

2.4 產(chǎn)區(qū)和基因型對(duì)烤煙多酚含量影響的比較

從同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚絕對(duì)含量差值來看（表4），兩產(chǎn)區(qū)同一基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對(duì)含量最大差值分別是23.48，0.30，17.92和40.08 mg/g。從同一產(chǎn)區(qū)不同基因型多酚的絕對(duì)含量差值看（表1），在山東產(chǎn)區(qū)，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對(duì)含量最大差值分別是 10.77，0.37，7.86和15.55 mg/g；在四川產(chǎn)區(qū)，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對(duì)含量最大差值分別是22.06，0.26，16.56和36.89 mg/g?？傮w上看，產(chǎn)區(qū)和基因型均對(duì)多酚絕對(duì)含量有較大影響，產(chǎn)區(qū)對(duì)煙葉多酚絕對(duì)含量的影響略大于基因型的影響。

表5 同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚相對(duì)含量差值 （四川-山東，%）

從同一基因型烤煙在兩產(chǎn)區(qū)多酚相對(duì)含量差值來看（表5），兩產(chǎn)區(qū)同一基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷相對(duì)含量最大差值分別是18.56，2.89和20.20百分點(diǎn)。從同一產(chǎn)區(qū)不同基因型多酚的相對(duì)含量差值看（表1），在山東產(chǎn)區(qū)，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷相對(duì)含量最大差值分別是20.71，2.63和22.14百分點(diǎn)；在四川產(chǎn)區(qū)，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷相對(duì)含量最大差值分別是19.87，1.06和20.06百分點(diǎn)?？傮w上看，產(chǎn)區(qū)和基因型均對(duì)多酚相對(duì)含量有較大影響，二者對(duì)煙草多酚相對(duì)含量的影響程度基本相當(dāng)。

3 結(jié)論

通過54個(gè)基因型烤煙在山東諸城、四川西昌兩生態(tài)區(qū)多酚含量的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，綠原酸和蕓香苷是烤煙中主要的多酚類物質(zhì)，基因型和生態(tài)條件對(duì)烤煙多酚含量均有較大影響。同一產(chǎn)區(qū)，最高值基因型各類多酚絕對(duì)含量明顯高于最低值基因型；在兩產(chǎn)區(qū)多酚總量均高于平均值的品種有NC89、凈葉黃、中煙102、秦?zé)?5、中煙98、云煙87、中煙14、單育2號(hào)、革新3號(hào)等9個(gè)，這些品種可以作為高多酚含量親本在育種中加以利用。不同生態(tài)條件相比，四川產(chǎn)區(qū)烤煙主要多酚物質(zhì)和多酚總量明顯高于山東產(chǎn)區(qū)。四川西昌和山東諸城產(chǎn)區(qū)同一品種相比，綠原酸、蕓香苷絕對(duì)含量高，莨菪亭絕對(duì)含量低，同時(shí)，綠原酸和莨菪亭相對(duì)含量低，蕓香苷相對(duì)含量高是四川西昌產(chǎn)區(qū)烤煙多酚含量的特點(diǎn)；而綠原酸、莨菪亭相對(duì)含量高，蕓香苷相對(duì)含量低是山東諸城產(chǎn)區(qū)煙葉特點(diǎn)。

本試驗(yàn)各類多酚含量比例狀況與以往研究基本一致［3，10-11］。宗浩等［12］曾研究不同烤煙品種香型風(fēng)格與多酚類物質(zhì)含量的關(guān)系，結(jié)果表明，不同品種的清香型風(fēng)格顯著性與煙葉中的多酚類物質(zhì)含量之間呈顯著正相關(guān)，紅大多酚含量明顯高于K326、云煙85、云煙87、NC82等4個(gè)烤煙主要栽培品種，清香型風(fēng)格更顯著。本試驗(yàn)中54個(gè)基因型烤煙在四川產(chǎn)區(qū)多酚總量高于山東產(chǎn)區(qū)，而根據(jù)長期以來對(duì)不同生態(tài)區(qū)煙葉香型風(fēng)格的認(rèn)識(shí)和劃分，四川產(chǎn)區(qū)屬于偏清香型風(fēng)格產(chǎn)區(qū)，山東產(chǎn)區(qū)屬于中間香型或中偏濃香型產(chǎn)區(qū)，進(jìn)一步表明清香型風(fēng)格煙葉可能多酚類物質(zhì)總量較高。在清香型風(fēng)格產(chǎn)區(qū)，選擇高多酚含量的品種或者定向培育高多酚含量的品種推廣種植，可能更易彰顯清香型風(fēng)格。此外，隨著綠原酸的藥用價(jià)值不斷被發(fā)掘，從煙草中提取綠原酸的研究受到廣泛關(guān)注［13-14］。基因型和生態(tài)條件對(duì)綠原酸含量均有較大影響，因此，在特色煙葉開發(fā)和綠原酸提取研究中，應(yīng)充分考慮基因型和生態(tài)因素。

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