不同基因型不同產區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.中國農業科學院煙草研究所，煙草遺傳改良與生物技術重點開放實驗室，山東省青島市嶗山區科苑經四路11號 266101

2.中國農業科學院研究生院，北京市海淀區中關村南大街12號 10081

多酚類化合物是煙草中重要的香氣前體物，是衡量煙草品質的重要指標之一［1］。綠原酸、蕓香苷和莨菪亭是煙草中最主要的酚類物質。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呈正相關。煙葉中酚類物質含量越高，煙草制品的商品等級越高［3］。煙草多酚類物質的含量受基因型、生態條件［4］、栽培與調制技術［5-6］等因素的影響。其中基因型是影響多酚含量的內因，Williamson等［7］研究認為，多酚含量高的親本，其后代多酚含量也高。國內有關基因型對多酚含量的影響研究，多限于少數主栽品種的對比分析，尚未見到對大量種質資源的研究報道。為此，選擇山東、四川兩生態區54份烤煙種質資源進行多酚含量檢測，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條件下多酚含量的差異，為不同產區特色煙葉的開發提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據常愛霞等［8］對烤煙品種系譜遺傳分析的結果，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 試驗方法

1.2.1 試驗設計

試驗于2012年在山東諸城和四川西昌兩個生態區進行。各試驗點均采用小區試驗，小區面積150 m2，行株距為1.2 m×0.5 m。按照當地優質煙葉生產技術規范進行田間栽培管理。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范進行烘烤，選取C3F等級的煙葉樣品1 kg用于多酚類物質含量的測定。

1.2.2 測定方法

按照煙草行業標準方法［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，兩產區不同基因型烤煙多酚含量的總體狀況規律性基本一致。在檢測出的多酚中，兩產區不同基因型烤煙均是綠原酸含量最高，其次是蕓香苷，含量相對最低的是莨菪亭。從每一類多酚物質的絕對含量來看，兩產區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占總多酚的相對含量也存在較大差異，兩產區總綠原酸、蕓香苷相對含量最高的基因型比相對含量最低的基因型均高20百分點。總體來看，不同基因型烤煙在四川產區總綠原酸、蕓香苷的平均絕對含量水平高于山東產區，基本為山東產區的1.5～2.0倍；而莨菪亭平均絕對含量低于山東產區，山東產區莨菪亭平均含量是四川產區的近2倍。山東產區不同基因型烤煙總綠原酸和莨菪亭的平均相對含量高于四川產區，約分別高出5和1百分點，而蕓香苷的平均相對含量低于四川產區，約低6百分點。

表1 兩產區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

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

四川產區54個基因型烤煙中多酚總量低于平均值39.5 mg/g的有32個品種，高于平均值的有22個品種，其中龍江925多酚總量最低，革新三號多酚總量最高。就每一種多酚物質看，綠原酸總量在14.12 mg/g平均水平及以下的品種有27個，高于平均水平的有27個，其中龍江925綠原酸總量最低，革新三號綠原酸總量最高；莨菪亭含量在0.15 mg/g平均水平及以下的品種有31個，高于平均水平的有23個，其中，革新三號莨菪亭含量最低，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，高于平均水平的有24個，其中蕓香苷含量最低的是潘園黃，含量最高的是革新三號，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）

（續表3）

從山東、四川兩產區看，綠原酸、蕓香苷含量較高的品種，一般多酚總量較高，但莨菪亭含量相對較低。不同基因型烤煙多酚含量在山東和四川產區的排序并不完全相同，在山東產區多酚含量較低的品種，如86-3002，在四川產區多酚含量相對較高，說明不同基因型對生態條件的敏感程度不同。綜合山東、四川兩個產區，受生態條件影響相對較小，在兩產區多酚總量均高于平均值的品種有NC89、凈葉黃、中煙102、秦煙95、中煙98、云煙 87、中煙 14、單育2號、革新3號等9個，這些品種可以作為高多酚含量親本在育種中利用。

2.3 不同產區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區多酚絕對含量差值（表4）來看，54個基因型烤煙在四川產區的總綠原酸、蕓香苷、總多酚絕對含量均高于山東產區，而莨菪亭的絕對含量除了龍江925外，其他53個基因型烤煙四川產區均低于山東產區。50多個基因型在兩產區的表現說明，生態條件對多酚含量具有較大影響，就四川、山東兩產區煙葉多酚的絕對含量來看，綠原酸、蕓香苷絕對含量高、莨菪亭絕對含量低，可能是四川產區煙葉的主要特點；而綠原酸、蕓香苷絕對含量低，莨菪亭絕對含量高可能是山東產區煙葉的特點。

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

表4 同一基因型烤煙在兩產區多酚絕對含量的差值 （四川-山東，mg/g）

（續表4）

2.4 產區和基因型對烤煙多酚含量影響的比較

從同一基因型烤煙在兩產區多酚絕對含量差值來看（表4），兩產區同一基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對含量最大差值分別是23.48，0.30，17.92和40.08 mg/g。從同一產區不同基因型多酚的絕對含量差值看（表1），在山東產區，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對含量最大差值分別是 10.77，0.37，7.86和15.55 mg/g；在四川產區，不同基因型烤煙總綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、總多酚絕對含量最大差值分別是22.06，0.26，16.56和36.89 mg/g。總體上看，產區和基因型均對多酚絕對含量有較大影響，產區對煙葉多酚絕對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區多酚相對含量差值 （四川-山東，%）

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

3 結論

通過54個基因型烤煙在山東諸城、四川西昌兩生態區多酚含量的系統分析發現，綠原酸和蕓香苷是烤煙中主要的多酚類物質，基因型和生態條件對烤煙多酚含量均有較大影響。同一產區，最高值基因型各類多酚絕對含量明顯高于最低值基因型；在兩產區多酚總量均高于平均值的品種有NC89、凈葉黃、中煙102、秦煙95、中煙98、云煙87、中煙14、單育2號、革新3號等9個，這些品種可以作為高多酚含量親本在育種中加以利用。不同生態條件相比，四川產區烤煙主要多酚物質和多酚總量明顯高于山東產區。四川西昌和山東諸城產區同一品種相比，綠原酸、蕓香苷絕對含量高，莨菪亭絕對含量低，同時，綠原酸和莨菪亭相對含量低，蕓香苷相對含量高是四川西昌產區烤煙多酚含量的特點；而綠原酸、莨菪亭相對含量高，蕓香苷相對含量低是山東諸城產區煙葉特點。

本試驗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格與多酚類物質含量的關系，結果表明，不同品種的清香型風格顯著性與煙葉中的多酚類物質含量之間呈顯著正相關，紅大多酚含量明顯高于K326、云煙85、云煙87、NC82等4個烤煙主要栽培品種，清香型風格更顯著。本試驗中54個基因型烤煙在四川產區多酚總量高于山東產區，而根據長期以來對不同生態區煙葉香型風格的認識和劃分，四川產區屬于偏清香型風格產區，山東產區屬于中間香型或中偏濃香型產區，進一步表明清香型風格煙葉可能多酚類物質總量較高。在清香型風格產區，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格。此外，隨著綠原酸的藥用價值不斷被發掘，從煙草中提取綠原酸的研究受到廣泛關注［13-14］。基因型和生態條件對綠原酸含量均有較大影響，因此，在特色煙葉開發和綠原酸提取研究中，應充分考慮基因型和生態因素。

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