不同基因型不同产区烤烟多酚含量的比较

李艳丽，罗成刚，任 民，张 玉，刘 旦，曹建敏，常爱霞*

1.中国农业科学院烟草研究所，烟草遗传改良与生物技术重点开放实验室，山东省青岛市崂山区科苑经四路11号 266101

2.中国农业科学院研究生院，北京市海淀区中关村南大街12号 10081

多酚类化合物是烟草中重要的香气前体物，是衡量烟草品质的重要指标之一［1］。绿原酸、芸香苷和莨菪亭是烟草中最主要的酚类物质。钟庆辉等［2］研究表明，烟叶中的绿原酸和芸香苷含量与烟叶的香气品质呈正相关。烟叶中酚类物质含量越高，烟草制品的商品等级越高［3］。烟草多酚类物质的含量受基因型、生态条件［4］、栽培与调制技术［5-6］等因素的影响。其中基因型是影响多酚含量的内因，Williamson等［7］研究认为，多酚含量高的亲本，其后代多酚含量也高。国内有关基因型对多酚含量的影响研究，多限于少数主栽品种的对比分析，尚未见到对大量种质资源的研究报道。为此，选择山东、四川两生态区54份烤烟种质资源进行多酚含量检测，旨在筛选出高多酚含量的基因资源，分析同一基因型烤烟在不同生态条件下多酚含量的差异，为不同产区特色烟叶的开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据常爱霞等［8］对烤烟品种系谱遗传分析的结果，筛选不同亲缘系谱分支中不同基因型烤烟品种54份，见表2～表5。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验于2012年在山东诸城和四川西昌两个生态区进行。各试验点均采用小区试验，小区面积150 m2，行株距为1.2 m×0.5 m。按照当地优质烟叶生产技术规范进行田间栽培管理。盛花期打顶，单株留叶18～20片。取中部叶片，按三段式烘烤工艺规范进行烘烤，选取C3F等级的烟叶样品1 kg用于多酚类物质含量的测定。

1.2.2 测定方法

按照烟草行业标准方法［9］测定多酚类化合物：新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭和芸香苷等。

2 结果与分析

2.1 不同基因型烤烟多酚含量的总体状况

由表1可见，两产区不同基因型烤烟多酚含量的总体状况规律性基本一致。在检测出的多酚中，两产区不同基因型烤烟均是绿原酸含量最高，其次是芸香苷，含量相对最低的是莨菪亭。从每一类多酚物质的绝对含量来看，两产区不同基因型烤烟均存在较大的差异，最高含量基因型烤烟多酚含量均是最低含量基因型烤烟的2～3倍。不同基因型烤烟每一类多酚物质占总多酚的相对含量也存在较大差异，两产区总绿原酸、芸香苷相对含量最高的基因型比相对含量最低的基因型均高20百分点。总体来看，不同基因型烤烟在四川产区总绿原酸、芸香苷的平均绝对含量水平高于山东产区，基本为山东产区的1.5～2.0倍；而莨菪亭平均绝对含量低于山东产区，山东产区莨菪亭平均含量是四川产区的近2倍。山东产区不同基因型烤烟总绿原酸和莨菪亭的平均相对含量高于四川产区，约分别高出5和1百分点，而芸香苷的平均相对含量低于四川产区，约低6百分点。

表1 两产区不同基因型烤烟多酚含量的总体状况

2.2 不同基因型烤烟多酚含量的比较

山东产区54个基因型烤烟中多酚总量低于平均值20.42 mg/g的有30个品种，其中86-3002多酚总量最低；高于平均值的有24个品种，其中Special 401含量最高。就每一种多酚物质来看，绿原酸总量在25.3 mg/g平均水平及以下的品种有27个，高于平均水平的有27个，其中86-3002绿原酸总量最低，单育2号绿原酸总量最高；莨菪亭含量在0.28 mg/g平均水平及以下的品种有32个，高于平均水平的有22个，其中，CV87莨菪亭含量最低，云烟2号莨菪亭含量最高；芸香苷含量在6.02 mg/g平均水平以下的品种有32个，高于平均水平的有22个，其中芸香苷含量最低的是86-3002，含量最高的是CV87，见表2。

四川产区54个基因型烤烟中多酚总量低于平均值39.5 mg/g的有32个品种，高于平均值的有22个品种，其中龙江925多酚总量最低，革新三号多酚总量最高。就每一种多酚物质看，绿原酸总量在14.12 mg/g平均水平及以下的品种有27个，高于平均水平的有27个，其中龙江925绿原酸总量最低，革新三号绿原酸总量最高；莨菪亭含量在0.15 mg/g平均水平及以下的品种有31个，高于平均水平的有23个，其中，革新三号莨菪亭含量最低，G28莨菪亭含量最高；芸香苷含量在14.05 mg/g平均水平以下的品种有30个，高于平均水平的有24个，其中芸香苷含量最低的是潘园黄，含量最高的是革新三号，见表3。

表2 山东诸城不同基因型烤烟多酚含量 （mg/g）

表3 四川西昌不同基因型烤烟多酚含量 （mg/g）

（续表3）

从山东、四川两产区看，绿原酸、芸香苷含量较高的品种，一般多酚总量较高，但莨菪亭含量相对较低。不同基因型烤烟多酚含量在山东和四川产区的排序并不完全相同，在山东产区多酚含量较低的品种，如86-3002，在四川产区多酚含量相对较高，说明不同基因型对生态条件的敏感程度不同。综合山东、四川两个产区，受生态条件影响相对较小，在两产区多酚总量均高于平均值的品种有NC89、净叶黄、中烟102、秦烟95、中烟98、云烟 87、中烟 14、单育2号、革新3号等9个，这些品种可以作为高多酚含量亲本在育种中利用。

2.3 不同产区相同基因型多酚含量的差异比较

从同一基因型烤烟在两产区多酚绝对含量差值（表4）来看，54个基因型烤烟在四川产区的总绿原酸、芸香苷、总多酚绝对含量均高于山东产区，而莨菪亭的绝对含量除了龙江925外，其他53个基因型烤烟四川产区均低于山东产区。50多个基因型在两产区的表现说明，生态条件对多酚含量具有较大影响，就四川、山东两产区烟叶多酚的绝对含量来看，绿原酸、芸香苷绝对含量高、莨菪亭绝对含量低，可能是四川产区烟叶的主要特点；而绿原酸、芸香苷绝对含量低，莨菪亭绝对含量高可能是山东产区烟叶的特点。

从同一基因型烤烟在两产区多酚相对含量差值来看（表5），54个基因型烤烟在四川产区莨菪亭的相对含量均小于山东产区；除了中烟15、中烟100及长脖黄外，其他51个基因型烤烟四川产区总绿原酸的相对含量均低于山东产区，但芸香苷含量均高于山东产区。50多个基因型在两产区的表现说明，绿原酸、莨菪亭相对含量低，芸香苷相对含量高可能是四川烟叶的特点；而绿原酸、莨菪亭相对含量高，芸香苷相对含量低可能是山东烟叶的特点。

表4 同一基因型烤烟在两产区多酚绝对含量的差值 （四川-山东，mg/g）

（续表4）

2.4 产区和基因型对烤烟多酚含量影响的比较

从同一基因型烤烟在两产区多酚绝对含量差值来看（表4），两产区同一基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷、总多酚绝对含量最大差值分别是23.48，0.30，17.92和40.08 mg/g。从同一产区不同基因型多酚的绝对含量差值看（表1），在山东产区，不同基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷、总多酚绝对含量最大差值分别是 10.77，0.37，7.86和15.55 mg/g；在四川产区，不同基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷、总多酚绝对含量最大差值分别是22.06，0.26，16.56和36.89 mg/g。总体上看，产区和基因型均对多酚绝对含量有较大影响，产区对烟叶多酚绝对含量的影响略大于基因型的影响。

表5 同一基因型烤烟在两产区多酚相对含量差值 （四川-山东，%）

从同一基因型烤烟在两产区多酚相对含量差值来看（表5），两产区同一基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷相对含量最大差值分别是18.56，2.89和20.20百分点。从同一产区不同基因型多酚的相对含量差值看（表1），在山东产区，不同基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷相对含量最大差值分别是20.71，2.63和22.14百分点；在四川产区，不同基因型烤烟总绿原酸、莨菪亭、芸香苷相对含量最大差值分别是19.87，1.06和20.06百分点。总体上看，产区和基因型均对多酚相对含量有较大影响，二者对烟草多酚相对含量的影响程度基本相当。

3 结论

通过54个基因型烤烟在山东诸城、四川西昌两生态区多酚含量的系统分析发现，绿原酸和芸香苷是烤烟中主要的多酚类物质，基因型和生态条件对烤烟多酚含量均有较大影响。同一产区，最高值基因型各类多酚绝对含量明显高于最低值基因型；在两产区多酚总量均高于平均值的品种有NC89、净叶黄、中烟102、秦烟95、中烟98、云烟87、中烟14、单育2号、革新3号等9个，这些品种可以作为高多酚含量亲本在育种中加以利用。不同生态条件相比，四川产区烤烟主要多酚物质和多酚总量明显高于山东产区。四川西昌和山东诸城产区同一品种相比，绿原酸、芸香苷绝对含量高，莨菪亭绝对含量低，同时，绿原酸和莨菪亭相对含量低，芸香苷相对含量高是四川西昌产区烤烟多酚含量的特点；而绿原酸、莨菪亭相对含量高，芸香苷相对含量低是山东诸城产区烟叶特点。

本试验各类多酚含量比例状况与以往研究基本一致［3，10-11］。宗浩等［12］曾研究不同烤烟品种香型风格与多酚类物质含量的关系，结果表明，不同品种的清香型风格显著性与烟叶中的多酚类物质含量之间呈显著正相关，红大多酚含量明显高于K326、云烟85、云烟87、NC82等4个烤烟主要栽培品种，清香型风格更显著。本试验中54个基因型烤烟在四川产区多酚总量高于山东产区，而根据长期以来对不同生态区烟叶香型风格的认识和划分，四川产区属于偏清香型风格产区，山东产区属于中间香型或中偏浓香型产区，进一步表明清香型风格烟叶可能多酚类物质总量较高。在清香型风格产区，选择高多酚含量的品种或者定向培育高多酚含量的品种推广种植，可能更易彰显清香型风格。此外，随着绿原酸的药用价值不断被发掘，从烟草中提取绿原酸的研究受到广泛关注［13-14］。基因型和生态条件对绿原酸含量均有较大影响，因此，在特色烟叶开发和绿原酸提取研究中，应充分考虑基因型和生态因素。

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