牡丹江生态条件下不同基因型烤烟品种香气物质含量比较

秦卫普，赵铭钦*，瞿永生，温学东，赵进恒，元 野，王 冬

[1.河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州 450002；2.上海烟草（集团）公司技术中心，上海 200082；3.牡丹江烟叶公司，黑龙江 牡丹江 157011；4.黑龙江省烟草科学研究所，黑龙江 牡丹江 157011]

烟草是一种对生态条件十分敏感的作物，生态条件在很大程度上决定或影响着烟叶品质和香气风格[1]。优良基因型是获得烟叶优质适产的内在因素和重要的生产资料，是提高烟叶产量和质量的重要保证[2]。大量研究表明[2-5]，品种和环境因素共同决定了烟叶内在质量的优劣。由于基因型受生态因子和生产条件的影响较大，因此，只有将品种特性与各地生态条件结合起来，才能发挥优良品种的生产潜力，生产出符合卷烟工业所需要的优质烟叶[2,6]。牡丹江是我国的烤烟主产区，位于黑龙江省东南部，地处东经 128°02′～131°18′、北纬43°24′～45°59′，属于中温带大陆性季风气候，地形以山地、丘陵为主，全市平均海拔高度230 m，无霜期为130 d左右，烟草生育期内（5～9月份）历年平均气温为18.12 ℃。近年来，该烟区由于品种老化和退化现象日益突出，存在品种单一、当家品种缺乏等问题。针对这一现状，笔者选取9个不同基因型烤烟品种，对其烤后叶片中致香物质含量进行分析比较，旨在为牡丹江烟区选择适宜的栽培品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于 2008年在黑龙江省牡丹江市宁安海浪镇进行，土壤肥力中等，地势平坦，排灌方便。5月12日移栽，种植行距120 cm，株距50 cm。施纯氮 52.5 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:3，各品种处理之间施肥和田间管理同常规措施。所用肥料为芝麻饼肥、烟草专用肥、过磷酸钙、硝酸钾。采用单因子完全随机区组设计，重复3次，每小区面积66.67 m2，区组设通道，四周设保护行。

1.2 供试材料

以 9个不同基因型烤烟品种 911-21、NC89、JY-02、温德尔、LJ237、9625、7581、Y8303、CF202作为参试品种。取各品种烤后烟叶B2F和C3F等级各2 kg用于香气物质成分分析。

1.3 致香物质提取及分析方法

1.3.1 致香物质的提取 致香物质提取及定性定量分析采用HP 5890-5972气质连用仪[7]。在同时蒸馏萃取装置的一端接盛有10 g烟叶样品（过60目筛）、1 g柠檬酸、350 mL蒸馏水和0.5 mL内标的500 mL圆底烧瓶，使用恒温电热套进行加热；装置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的250 mL圆底烧瓶，该端烧瓶置于恒温水浴锅中加热，水浴温度为60℃。同时蒸馏萃取2.5 h，萃取完成后，加入10 g无水硫酸钠干燥有机相，然后于60℃水浴中浓缩至1 mL左右即得烟叶精油。

1.3.2 香气物质测定定性定量条件 经处理制备得到的分析样品，由GC/MS鉴定结果和NIST库检索定性。GC/MS分析条件：色谱柱HP-5(60 m×0.25mm×0.25 μm)；载气：He；流速：0.8 mL/min；近样口温度：250 ℃；传输线温度：280 ℃；离子源温度：177 ℃；升温程序：初温50 ℃，恒温2 min后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后2 ℃/min的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1:15；进样量2 μL；电离能70 eV；质量数范围50～500 amu；MS谱库NIST02；采用内标法定量。

2 结 果

在所检测出的27种香气物质成分中（表1、2），类胡萝卜素类占11种、类西柏烷类（茄酮）1种、苯丙氨酸类4种、棕色化产物类5种、其他类别的有6种。不同基因型烤烟品种所含香气物质的种类基本相同，但各香气物质成分含量却有所差异。

2.1 类胡萝卜素类致香物质含量

由表1、2可以看出，CF202、NC89和温德尔上部叶中类胡萝卜素类致香物质含量高于其他6个品种，而Y8303、9625和911-21含量明显较低，其中 CF202的含量是 Y8303的 1.93倍；NC89、Y8303和LJ237中部叶中类胡萝卜素类致香物质含量较高，7581和CF202含量较低，其中NC89的含量是7581的2.45倍。同一基因型不同部位间相比，CF202上部叶中类胡萝卜素类致香物质含量高于中部叶；温德尔上部叶和中部叶类胡萝卜素类致香物质含量接近且较高。其他几个品种中部叶类胡萝卜素类致香物质含量高于上部，且Y8303中部叶与上部叶类胡萝卜素类致香物质含量差异较大。

2.2 类西柏烷类致香物质含量

不同基因型烤烟上部叶中类西柏烷类致香物质含量较高的是LJ237、JY-02和NC89（表1、2），且它们的含量相近，7581、Y8303和温德尔含量较低，其中LJ237的含量是7581的3.68倍，其他3个品种含量相近；中部叶中JY-02含量最高，与其他8个品种差异显著，911-21、NC89和LJ237含量较低，其中 JY-02的含量是 911-21含量的 6.64倍。同一基因型不同部位间相比较，JY-02和7581中部叶的类西柏烷类致香物质含量高于上部叶，其他7个品种上部叶的含量高于中部叶，其中温德尔、9625和 Y8303上部叶和中部叶类西柏烷类致香物质含量接近。

2.3 苯丙氨酸类致香物质含量

不同基因型烤烟品种相比较，上部叶苯丙氨酸类致香物质的含量以NC89最高（表1、2），其次是CF202和911-21，LJ237含量最低，其他5个品种含量相近，NC89叶片中苯丙氨酸类致香物质含量是LJ237的3.06倍。中部叶苯丙氨酸类致香物质含量以9625、NC89和LJ237较高，含量最低的是7581，其中9625是7581的近2.45倍，其他各品种间差异不大。同一基因型烤烟不同部位叶片间苯丙氨酸类致香物质含量相比较，LJ237和9625中部叶都明显高于上部叶，JY-02和温德尔上部叶和中部叶苯丙氨酸类致香物质含量相近，其他5个品种上部叶中苯丙氨酸类致香物质含量高于中部叶。

表1 不同基因型烤烟品种上部叶致香物质含量 μg/gTable1 The content of aroma substances in upper leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

2.4 棕色化产物类致香物质含量

不同基因型烤烟上部叶中棕色化产物类致香物质含量最高的是Y8303（表1、2），其次是CF202和JY-02，含量最低的是7581，其中Y8303的含量是 7581含量的 2.69倍；中部叶含量最高的是CF202，其次是 JY-02和温德尔，含量较低的是Y8303、LJ237和NC89，CF202的含量是Y8303含量的 3.74倍，其他各基因型烤烟品种含量差异较小。同一基因型不同部位相比较，NC89、JY-02、LJ237、9625和Y8303上部叶的棕色化产物类致香物质含量高于中部叶，而911-21、温德尔、7581和CF202中部叶的含量高于上部叶；其中温德尔和9625两个部位含量接近。

2.5 新植二烯和其他类别致香物质含量

不同基因型烤烟品种上部叶中新植二烯含量最高的是CF202（表1、2），其次是7581，含量最低的是LJ237，其中CF202的含量是LJ237含量的1.32倍；中部叶含量最高的是Y8303，其次是温德尔和CF202，含量较低的是JY-02和7581，Y8303的含量是JY-02含量的1.27倍。同一基因型不同部位相比较，7581和CF202上部叶的新植二烯含量高于中部叶，其他7个品种中部叶的含量高于上部叶。本研究还测定出其余5种香气物质，它们是吲哚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、芳樟醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺岩兰草酮，其中LJ237和7581上部叶中3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮的含量为痕量；9625和Y8303中部叶中吲哚的含量为痕量。

表2 不同基因型烤烟品种中部叶致香物质含量 μg/gTable2 The content of aroma substances in middle leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

3 讨 论

本研究结果表明，不同基因型烤烟品种叶片中致香物质含量差异很大，同一基因型不同部位间也有差异。上部叶致香物质总量表现为CF202＞NC89＞911-21＞7581＞Y8303＞ 温 德 尔＞JY-02＞9625＞LJ237；中部叶表现为 Y8303＞温德尔＞CF202＞NC89＞911-21＞9625＞JY-02＞LJ237＞7581 ，且CF202上部叶及Y8303中部叶致香物质含量明显高于其他基因型烤烟品种。在所测定的 27种烤烟致香物质中，各基因型烤后叶片中新植二烯的含量都占绝对优势，这与史宏志等[9]报道的在烤烟中性致香成分中新植二烯的含量最为丰富的结论相一致，该种成分含量的不同主导着不同基因型致香物质总含量的差异。

王耀富等[8]认为，不同基因型烤烟品种之间致香物质类群的差异性可能是导致不同品种香型风味不同的重要原因。试验结果表明，不同基因型烤烟品种致香物质含量差异性较大，同类致香物质含量最高值比最低值可高出1.27～6.64倍，与其他品种相比，CF202中5-甲基糠醛、2-乙酰基吡咯、新植二烯、苯甲醛、糠醛、2-乙酰呋喃等成分含量较高；NC89中香业基丙酮、吲哚、苯甲醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺岩兰草酮、巨豆三烯酮、法尼基丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等成分含量较高；Y8303中氧化异佛尔酮、芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、苯乙醛等含量较高。

生态因素决定烟叶的香型和风格，基因型和生产条件决定烟叶的质量和特色[10]。不同烤烟品种只有通过科学的栽培技术和调制方法才能发挥最大的质量潜力。试验结果表明，CF202、NC89、Y8303和温德尔在牡丹江生态条件下种植烟叶总体香气质量较好，其他烤烟品种在牡丹江地区种植质量较差。说明烟叶品质的形成与品种基因型和生态条件密切相关。

4 结 论

与其他品种相比，CF202表现出烟气浓度较大和满足感强的特点，赋予烟叶樱桃香、面包香、酒香、草本的清香和甜香味；NC89的烟叶香气和顺，赋予烟叶茉莉花香、玫瑰花香、青烤烟香和木香的香味；Y8303表现出一定的干果香、皂香和浓郁幽雅的香气风格。

在牡丹江烤烟生产上，CF202、NC89和Y8303可选作牡丹江烟区的主栽品种，温德尔可做为搭配品种进行推广种植。

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