生态条件对四川烤烟主产区部分香气物质含量及相关基因表达的影响

摘要

本文通过研究四川各地区烤烟外观形状、各香气物质含量、关键性代谢酶酶活性、以及关键酶基因相对表达量，进行整理分析得到结论如下:
　　1、四川各地区烤烟萜类物质代谢差异
　　各地区烤后烟叶中的挥发性物质含量明显不同，其中红花大金元在米易地区含量最高。冕宁地区含量最低，与米易地区相差超过两倍。云烟87泸州地区含量最高，冕宁地区含量最低，两者之间相差接近两倍。新植二烯是挥发性物质总量中含量最大的单一物质，所以新植二烯含量直接影响到挥发性物质的总量。
　　各地区烤烟生长发育过程中脂氧合酶(LOX)酶活性在各时期均存在差异，大部分地区烤烟生长过程中脂氧合酶(LOX)酶活性在现蕾期达到最大值。综合分析我们可以得到在烤烟生长后期脂氧合酶(LOX)酶活性强，则烤后烟叶中挥发性物质含量高;而脂氧合酶(LOX)酶活性弱，则烤后烟叶中挥发性物质含量低。
　　各地区烤烟生长发育过程中LOX基因相对表达量均存在差异和不同。且在烟叶生长过程中呈现出先增长后降低的趋势，一般在现蕾期大部分地区LOX基因相对表达量达到最大。我们可以得到，LOX基因的相对表达量高低，直接影响脂氧合酶(LOX)酶活性强弱。LOX基因的相对表达量高，则脂氧合酶(LOX)酶活性强;LOX基因的相对表达量低，则脂氧合酶(LOX)酶活性强。
　　2、四川各地区烤烟酚类物质代谢差异
　　烤烟多酚总量在各地区中存在显著性差异，且多酚含量在烤烟生长后期累计较多。冕宁地区云烟87多酚总量最高，米易地区云烟87多酚含量最低。而米易地区红花大金元多酚含量最高，会理地区红花大金元多酚含量最低。
　　苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂酸-4-羟化酶(CA4H)两个酶均参与多酚类物质合成，属于同一途径中两个关键限速酶。由此来看就所得数据分析，各地区各时期两类酶活性都有显著性差异，但决定多酚含量在烤后烟叶中差异的关键时期是成熟期酶活性的高低，表现为苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂酸-4-羟化酶(CA4H)在成熟期酶活性越高，烤后烟叶中多酚类物质含量越高。
　　各时期各地区烤烟PAL基因相对表达量存在差异。且在烟叶生长过程中呈现出持续降低的态势，但正常条件下后期PAL基因高表达量使得PAL酶活性较高，烤后烟叶中多酚类物质含量较高。烤烟生长各时期CA4H基因相对表达量存在差异，CA4H基因相对表达量在各时期数值不同。多酚类物质代谢过程中CA4H基因也是关键性基因。
　　3、四川各地区烤烟生物碱类物质代谢差异
　　各地区间同一品种烟碱含量依旧存在显著性差异。红花大金元在泸州地区烟碱含量最高，在会理地区烟碱含量最低;云烟87在广元地区烟碱含量最高，在米易和会理两个地区含量较低。大部分地区至少有一个品种烟碱含量适宜，但会理地区烤烟烟碱含量较低，而广元以及泸州地区则烟碱含量较高。
　　各地区烤烟PMT基因相对表达量存在明显差异。一般情况下各地区烤烟PMT基因相对表达量在烤烟生长过程中先增长后降低，在现蕾期达到最大值。结果分析得到PMT基因相对表达量较高的则该地区烟碱含量比较高。而PMT基因相对表达量相对较低的则该地区烟碱含量也相对较低。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 文献综述

1．1 生态条件对烤烟品质及香气物质代谢的影响

1．1．1 海拔

1．1．2 光照

1．1．3 温度

1．1．4 水分

1．1．5 土壤

1．2 次生代谢物质对烟叶品质的影响

1．2．1 萜类代谢

1．2．2 生物碱类代谢

1．2．3 苯丙烷类代谢

1．3 四川省各烤烟主产区生态条件及其烟叶品质

1．3．1 攀西地区

1．3．2 川北地区

1．3．3 川南地区

2 研究目的与意义

3 研究内容与技术路线

3．1 研究内容

3．2 技术路线

4 材料与方法

4．1 试验材料

4．2 研究主要仪器和试剂

4．2．1 主要仪器

4．2．1 主要试剂

4．3 试验方法

4．3．1 试验点的选取

4．3．2 试验烟叶的采集

4．3．3 田间农艺性状的测定

4．3．4 相关次生代谢物质含量的分析与测定

4．3．5 PAL、C4H、LOX活性测定

4．3．6 PAL、C4H、LOX、PMT基因表达量的检测

4．4 数据统计分析

5 结果与分析

5．1 不同生态条件对烤烟生长发育情况的影响

5．2 不同生态条件对烤烟香气物质含量的影响

5．2．1 不同生态条件对烤烟萜类物质含量的影响

5．2．2 不同生态条件对烤烟苯丙烷类含量的影响

6．2．3 不同生态条件对烤烟生物碱类物质含量的影响

5．3 不同生态条件对烤烟次生代谢关键酶活性的影响

5．3．1 不同生态条件对烤烟脂氧合酶(LOX)活性的影响

5．3．2 不同生态条件对烤烟苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(CA4H)活性的影响

5．4 不同生态条件对烤烟次生代谢相关基因表达量的影响

5．4．1 不同生态条件对烤烟脂氧合酶(LOX)基因相对表达量的影响

5．4．2 不同生态条件对烤烟苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(CA4H)基因相对表达量的影响

5．4．3 不同生态条件对烤烟腐胺N-甲基转移酶(PMT)基因相对表达量的影响

6 结论与讨论

6．1 四川各地区烤烟萜类物质代谢差异

6．2 四川各地区烤烟酚类物质代谢差异

6．3 四川各地区烤烟生物碱类物质代谢差异

参考文献

致谢