（作物栽培学与耕作学专业论文）GA3、BR120对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是在指导教师的指导下，通过 我的势力取得的成果，并r 足n 己撰q 的。尽我所知。除了文中作了标注和 敛洲- i ，止作了铃谢的地力外，沦文- i 叫i 包含其他人发表或撰写过的研究成 果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示 了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位c 蚴论文作者亲笔虢觎弛隅矽。孑 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学奄( 毕业) 论文的规定， 即学校自- 权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文 的全部或鄢分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：象蠢j 饧 指撒帅亲笔獭：专壕 r 强：细移- 同期：埘f 弓j g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 摘要 本试验以烤烟晶种k 3 2 6 为供试材料通过测定烤烟f ：艺成熟期备个部化的鲜n | o 一淀粉酶活性、鲜叶淀粉含苗及烤后烟n i 淀粉含姑。研究r 烤烟部位问叶片口一淀 粉酶活性和淀粉弁埘的变化规律，及分别喷脑g a 3 霸fb r l 2 0 对烟njd 一淀粉酶活性平j 淀粉含龄的影响。土要结果如f ： 1 叶片。一淀粉酶活性随部位的升高而增人，顶n | - 的0 一淀粉酶活性最高；而淀 粉含量先随部位的升高而增人，在上二棚达最人值后r 降。相笑分析表明，鲜叫的 a 一淀粉酶活性和淀粉含鼙* 极显著的负相关，鲜叶淀粉含鼙禾1 烤斤烟叶的淀粉含苗 早止相关的关系，即鲜叶a 一淀粉酶活性越人，降解的淀粉越多鲜叶淀粉含苗越 低，进而烤后烟n f 淀粉含督也越低。 2 喷施g a 3 试验结果表明：不同喷施时期对烟叶q 一淀粉酶活性和淀粉含茸没 有影响；喷施3 0 m g l 与5 0 m g l 的g a 3 均可显并提高烟叶。一淀粉酶活性，降低n f 片淀粉含量，而喷施1 0 m g l 的g a 3 没有提高划叶a 淀粉酶活性，降低淀粉含耸； 箨处理中以a 2 8 3 的a 一淀粉酶活性最高，淀粉含蛙最低。 3 b 1 2 0 喷施试验结果表明：喷施8 r 1 2 0 可显并提高烟叶a 一淀粉酶活性，促 进淀粉降解；与现蕾期相比，打顶后第7 d 喷施b r l 2 0 ，其。一淀粉酶活性明显提高 而淀粉含量减少：喷施o 0 0 1 m g l 0 0 1 m g l 的b r 2 0 烟叶o 一淀粉酶活性随浓度 的增大而升高淀粉含量的变化趋势相反：各处理中以a 2 8 3 的a 一淀粉酶活性虽人， 淀粉含罱最低。 关键词：烤烟；a 一淀粉酶；淀粉：g a 3 ；b r l 2 0 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 a b s t r a c t s t u d i e sw e r ec o n d u c t e dt op r o b ei n t ot h ec h a n g e so f n a m y l a s ea c t i v i t i e sa n ds t a r c h c o n t e n t si nf r e s h o a v o so ft o c h n l c a lm a t u r i t y , t ot e s tt h ec h a n g o so fs t a r c hc o n t e n t si n c u r e di o a v o s ，t oi n v e s t i g a t et h ee f l i ! c t so f s p r a y i n gg a 3 ，1 3 ri2 0o na a m y l a s ea c t i v i t ya n d s t a r c hc o n t e n to f f r e s h1 li 、，e s t h ed t sw e r ea sf o i l o w s ： 1 a - a m y l a s ea c t i v i t y o ff r e s hl e a fi n c r e a s o d g r a d u a l l yf r o mf o o t t o t o p t h e m a x i m u ma - a m y l a s ea c t i v i t yw a si nt o pl e a f s t a r c hc o n t e n tr a i s e dg r a d u a l l yf r o mf o o t l e a ff i r s t l y , t h e nd e c r e a s e di nt o pl e a f ，a n di t sm a x i m u mv a l u ew a si n u p p e rl e a f c o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w o dt h a tc t - a m y l a s ea c t i v i t ya n ds t a r c hc o n t e n ti nf r e s hl e a v e s w e r es i g n i f i c a n t l yn o g a t i v oc o r r e l a t e d s t a r c hc o n t e n t si nf r e s hl e a fa n dt h a ti nc u r e dl e a f w e r ep o s i t i v e l yc o r r e l a t e d t h eh i g h e ru - a m y l a s ea c t i v i t yw a si nf r e s hl e a f , t h em o r e s t a r c hw e r ed e g r a d e d ta n dt h el o w e rs t a r c hc o n t o n ti nf r e s ha n dc u r e dl e a v e sw e r e 2 t h er e s u l t so fs p r a y i n gg a 3s h o w e dt h a t s p r a y i n gt i m eh a dn oe f f e c to n o - a m y l a s ea c t i v i t ya n ds t a r c hc o n t e n to ff r e s hl e a f - s p r a y i n g3 0 m g lo r5 0 m g lo fg a 3 c o u l di n c r e a s e d a m y l a s ea c t i v i t ya n dt h e nd e c r e a s et h es t a r c hc o n t e n tr e m a r k a b l y s p r a y i n g10 m g lo fg a 3h a dn oe f f e c to nq - a m y l a s ea c t i v i t ya n ds t a r c hc o n t o n to ff r e s h l e a f it b et r e a t m e n t a 2 8 3g o tt h eh i g h o s t o - a m y l a s ea c t i v i t ya n dl o w e s ts t a r c hc o n t e n t 1t h er e s u l t so f s p r a y i n gb r i2 0s h o w e dt h a ti tc o u l di m p r o v e 一a m y l a s ea c t i v i t y a n dr e d u c os t a r c hc o n t e n ti nf r e s hl e a fs i g n i f i c a n t l y s p r a y i n gb r12 0i nt h e7 t hd a ya f t e r t o p p i n gc o u l di n c r e a s ea - a m y l a s ea c t i v i t ya n dt h e nd e c r e a s e1 1 1 cs t a r c hc o n t e n tr e m a r k a b l y c o m p a r e dw i t hs p r a y i n gi nb u d d i n g ，w h e ns p r a y i n g0 0 0 1 m g l t 0 0 l m lt 3 r 1 2 0 ，t h e h i g h e rc o n c e n t r a t i o nw a s ，t h eh i g h e rn a m y l a s ea c t i v i t yw a s ，a n dt h el o w e rs t a r c hc o n t e n t w a s t h et r e a t m e n ta 2 8 3g o tt h eh i g h e s ta - a m y l a s ea c t i v i t ya n dl o w e s ts t a r c hc o n t e n t k e y w o r d s ：f l u e c u e dt o b a c c o ；0 一a m y l a s e ；s t a r c h ；g a 3 ；b r12 0 2 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀将代谢的影响研究 1 前言 淀粉是烤烟烟叶的主要化学成分之一，其分解、转化、消耗和积累状态决定 着烟n | _ 内在揣质与外观商品等级的优劣。烤后烟叶中，以淀粉形态存在的碳水化合 物较多时，将会影响剑烟叶的燃烧速度平燃烧完全性，另外，燃吸时淀粉产生的焦 糊气味对烟气也造成不良的影响”。w e e k s 等研究表明烤屙烟叶残留的淀粉不利丁 烟叶的色、香、味的形成，严重影响剑烟叶的外观质鼙与品质。淀粉转化所形成的 糖青苗的高低直接影响烟叶燃吸的香、吃味特性1 。 不同的生态犀、气候、十壤条仆和栽培管理措施等影响着烤烟鲜烟州淀粉含鼙， 造成烤后烟叶淀粉含量不同”1 。不同基冈型烤烟烟n i 淀粉含量也存在明显差距。往 中部叶接近成熟时，红花火金元淀粉含蔚可逃4 0 ，而k 3 2 6 仅为2 5 。一般认为烤 后烟叶淀粉含罐在3 以f 时质越较好。在我国，烤后烟叶淀粉含量约为4 6 ， 而国外优质烤幽淀粉禽茸为1 一2 ”。降低烤历则n i 的淀粉含越对改善煳n i ，喷有 重要作用“”1 ，是当前烟草农业科学研究和烟叫生产的主要目标之一。目前国内 外对烤烟烟叶淀粉的研究还不多且主要集中丁烘烤调制方面的淀粉降解研究，对 烟草生k 发育过群中的淀粉代谢研究较少，采川化控方式来降低采收时烟n i 淀粉含 苗的文章更为少见。冈此。对烤烟烟叶淀粉代谢进行相关性研究有着重人的意义。 1 1 烤烟烟叶淀粉研究进展 1 ，1 1 淀粉的生物合成与降解机理 淀粉是在叶绿体或淀粉体中通过一系列酶反麻合成的。叶绿体存在r 光合器官， 而淀粉体存在于1 | 光合器官，它们的淀粉生物合成有相同与不同之处”l 。庄光合作 川器官中，向天合成积累淀粉而晚上降解，在储藏器官的发育过程中，淀粉却始终 处j ：小断的台成彬 岽c 。也淀粉的_ ：物舟成迸“巾 f 衙 0 触m j f i c ! 舵化胁州州 溶性淀粉合成酶的活性变化对淀粉产量的影响较人。在烟n l 中，a d p 一葡萄糖焦磷酸 化酶的过量表达，促使淀粉积累增加：在控制储藏器官淀粉合成方面可溶性淀粉 合成酶比a d p 一葡萄糖焦磷酸化酶更为重要”。温度是影响淀粉积累的主要田千，过 高的温度可能使可溶性淀粉合成酶火活从而降低淀粉的合成“。k e e l in g 篙。对 温度影响可溶性淀粉合成酶活性的研究表明，该酶的最适宜温度为2 0 2 5 c ，随着 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 温度升高，酶活性降低。 叶片淀粉降解土要通过水解和磷酸化两条途径米完成，但两者最初的步骤均由 淀粉酶催化来完成“。而熊福生”“等对不同植物叶片的淀粉积累0 其降解酶活性关 系进行研究，结果表明叶片淀粉积累龉与淀粉酶活性及酸性转化鹣活性均无明显相 关。烤烟烟叶淀粉降解而积累的还原糖，在抽吸时裂解产生的酸性产物对甲衡由烟 碱和含氮化台物产生的碱性煳气有积极作川，同时，淀粉分解产生的游离糖与蛋白 质水解产生的游离氨基酸发生梅拉德反应，生成的阿马杜里化合物以及糖的衍生物 如蔗糖脂、糖苛等对烟叶的香吃味起着决定性作川”。 1 1 2 田间烟叶淀粉积累与淀粉酶活性变化规律 在烟株封顶之前，烤烟叶片淀粉含量处丁较低水平，含鬣在1 0 以f ，封顶后 n l 片淀粉开始快速积累，到叶片接近成熟时达到虽高水平“l 。1 3 k h w a n g 年 c g b o w e x s “的研究表明，随着烟n l 。发育，淀粉逐渐积累，禽草增高，剑生理成熟 时达到最高点，而后随着烟nj - 的衰老，淀粉逐渐分解，含苗降低。 在叶片生长成熟过程中，淀粉酶活性在n | j 片定艮前屋低，随着叶片的定k 和进 入功能期，淀粉酶活性显著升高，功能盛期以斤，随着叶片的进一步生k ，活性义 f 降。叶片成熟过稗中，淀粉酶活性x 显著升高。烟叶生艮成熟过徉中，划叶中淀 粉酶活性变化牛以峰曲线( 幽1 ) ，峰值分别山现在叶j 功能盛期和成熟j j j l ”。前期 淀粉酶活性低，表明淀粉在积累，烟叶生理成熟后，淀粉酶活性提高，表明烟叶由 积累淀粉转向分解淀粉”7 l 。 “”。“，： i 、。， 厚+ 。2 等 ，心多 z 钐7 、 5 i 】5 h ，l”ht _ i in l ，n h帅口l # 篁t - 始舞插芷d 鸯，拉f ，撵越叶 辟。 墨1 不一氰和曩一下角叶墓塘琦一后性的舶吝童化 f i g 1d y n a m i cc h a n g e so fm - a m y l a s ea c t i v i t yi nt o b a c c ol e a fu n d e rd i f f e r e n tq u a n t i t yo f n i t r o g e na p p l i e da n dn i t r o g e nr e s o u r c e 4 j 二 ， i c ；_-：qeo g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 l1 3 对烤烟鲜叶淀粉含量与淀粉酶话性变化的影响研究 1 1 3 1 施氮量与氮素形态对烟叶淀粉含量的影响 施氮量高或者在烟株生育后期供氮，会延迟烟株的成熟而促进叶片中淀粉的积 累，施氨不足则造成烤烟的碳代谢，大衡，也会导致n l _ 片淀粉含鲑增加”。邓云龙 嚣研究也表明，成熟删的烤烟叶片淀粉含讨随施氮越增加而降低，在最适宜施氮蛄 f ，原烟中的淀粉含苗最低。而史宏，占“7 l 等认为，低氨水平r ，划n | _ 淀粉开始人姑 分解的时间甲，淀粉含培低；而高氨水平f ，淀粉由积累剑分解的转变较晚淀粉 含譬较高。 不同氮素形态的施肥比例对烤烟叶片淀粉含避有影响。邓云龙“等试验结果表 明，k 3 2 6 品种在栽后5 7 天时，随n n 如一施h j 比例增人，n 1 片淀粉岔餐。增高趋势， 成熟叶片淀粉含晕以n n m 一：n n o 。一为1 ：l 时最低，原则淀粉含龄也以n - - n h 一： n n 0 。一为l ：l 时最低。但不同基冈型烤烟的淀粉含量之间存在芳异，如红花人金 元原烟中的淀粉含颦则以n n h ，一：n n o 。一为1 ：1 时较高。 1 1 3 2 烤烟烟叶的碳、氮代谢分析 w e y b r e w ”等人试验研究结果表明当适昔的施肥与水分供烟株吸收和同化氮 素时，氯代谢转入碳代谢人约与开花同时进行，过龉的施肥与干旱将延迟氮代谢转 入碳代谢，而肥料不足或人茸流，人义会使氮代谢过甲地进入碳代谢。 烟株由氮代谢为主转入碳代谢为主的时问取决r 多种冈素，其中最土要的是施 肥簧、土壤含水量和气候状况”。施肥越多的烟株，氮代谢越旺盛。氯同化时间延 长，碳代谢水平越低，由氮代谢转入碳代谢的时问越晚，形成较多的烟碱而不利丁 淀粉的合成与积累，烟叶淀粉胄鼙缀低：施肥不足，氮代澍过早转化，从而限制了 蛋白质、烟碱等含氮化台物的合成，积累较多的淀粉”。这与1 3 1 所陈述的观点 存在不一致。 1 ，1 3 3 不同施肥水3 f 下烟叶淀粉酶活性的变化 熘叶淀粉酶在叶片功能盛期以前，随着施氮茸的增加，淀粉酶活性增高，碳积 絮代澍减弱：成熟阶段淀粉酶活性高时，碳的分解代谢旺盛，酶活性与旋氨苗 负相芙。在同一施氮水平f ，以有机肥币无机肥作氮源对淀粉耐沂性有一定f 门影响。 在中等施氨水平下，无机氮比例较火时有利丁提高淀粉酶活性：在高施氮水平f ， g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 采州无机氮与有机氮的配合使州时淀粉酶衍性最高，特州足斤期施川争乜订机氮的淀 粉酶活性最低。有机氮冈分解缓慢，前期不利丁烟盯| 快速生k ，后期不利r 烟叶适 时成熟，因此有机肥不是施用鼙越多越好；无机氮施州颦过高时，十壤中有效氮始 终处丁较高水平，闶而淀粉分解代谢较弱”“。 不同肥料对删草叶l 中的淀粉乔缸活性仃定的影响。施川饼肥+ 化肥年脑吼酸 + 化肥的烟叶酶活性一直高r 单施化肥”o l ，这有利丁淀粉的降解。 1 1 3 4 水分的影响 烟草水分代谢是影响烟草质量的重要冈素，水分对淀粉酶活性也有很人的影 响，从而产生不同的烟叶淀粉肯鼙。在植物受到干旱时，光合作川导致的淀粉形成 受到抑制，细胞内还原性糖、可溶性糖含鼙部甲上升趋势。”。随着干旱稃度的增加， 烟叶中细胞内的淀粉积累逐渐减少，还原糖、可溶性总糖逐渐增加”= 。1 。适当控制烟 草生育后期十壤含水昔可以降低烟叶中的淀粉含譬。 1 1 3 5 成熟度与采收时期的影响 成熟度是灿叶质鼙的中心冈索，与烟叶的色、香、味极其相关”。不同成熟 度的烟叶，其淀粉含量存在若筹异。烟叶中淀粉含茸均随成熟度增加而积累增高， 但过熟后淀粉含苗x 开始f 降”。 随着采收时间的延迟，并部f 寸则叶淀粉含鼙均r 降趋势，但备部何n i _ 片的f 降述率不同：下部叶最快其次为中部叶，上部叶淀粉含量的卜降最慢。所以在生 产栽培中，要准确把握好烟叶的采收时机。f 部叶从生理成熟转入i + 艺成熟时间短， 盲住生理成熟厅i 2 大内采收，中部n f 较耐熟，一般在生理成熟j i 彳4 5 天内采收， 而上部叫在成熟过稗中禽颦f 降缓慢平稳，采收时间麻推迟更k ，在达生理成熟后 6 7 天内采收，顶叶则留4 6 片叶再延迟2 3 天采收，以实现烤疥烟叶的中上等 比例人，均价与产值高，化学成分协调”“。 】1 4 烘烤过程中烟叶淀粉降解与淀粉酶活性变化规律 1 1 4 1 烤烟烟叶调制原理 划时甜i 烤姓个什耻着水分的人l l 比火，f l ii 人分j “帆物顺庀f 吁暇触、水删 酶、氧化还原酶等一系列酶作用f 不断分解转化与消耗，小分子有机物质不断积累， 烤烟香气、吸味和劲头形状逐渐形成的复杂的生理生化过群。”淀粉作为烤烟烟 6 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 n | 主要的化学成份之一，在烘烤过程中发生了显并变化。 1 1 - 4 2 烘烤过程中烟叶淀粉含量变化规律及影响因子 烟叶淀粉含带在烘烤变黄阶段发生人龄变化，淀粉平均降解速度为5 1 6 6 2 0 m g h1 g 。，变黄末期淀粉降幅达到7 5 一8 5 ：烘烤的前3 6 小时降解龄最人， 4 8 小时斤降解缓慢，定色后期和干筋阶段淀粉降解鼙很小，淀粉含姑儿乎趋丁稳定 ”。烘烤7 2 小时以j 亓，淀粉相对含蛀的变化是由丁烟叶在烘烤后期干物质抨发损火 所造成的”1 。 不同烘烤条件卜烟叶淀粉的含越变化存在显糟筹异。高温变黄条什卜，淀粉的 分解速度快，但持续时间短，分解鼙少；低温变黄处理则淀粉降解速度慢，但持续 时间k 而分解鼙较多；快速升温定色淀粉分解少，慢速升温定色淀粉分解多，且变 黄温度对淀粉分解的影响要人丁定色期不同升温处理”“9 l 。低温慢烤条4 1 。( 3 5 c 3 8 低温变黄，以0 3 3 h 升温到5 4 c ，慢速定色) 能使烟叶内淀粉酶热稳定性增 强，加速对烟叫品质不利的淀粉人鼍分解，从而提高烟叶内在质耸。 1 1 4 3 烘烤过程中淀粉酶活性变化规律及其影响因子 烘烤过程中，淀粉酶活性的变化直接影响到烟叶淀粉的降解 ￥度。淀粉酶活性 从烘烤开始逐渐升高，井丁3 6 小时前厉选剑高峰，随后降低义升高”。在o 一3 6 小 时间，淀粉酶活性升高和淀粉相对降解蜮廿动态止相犬；中斤期相关性不明显“l 。 在叶片水分4 0 - - 4 5 和环境湿度7 0 以上时淀粉酶活性高，淀粉降解快；在叶片 水分含量降至1 0 左右，淀粉酶仍然保持较高的活性，但降解罐很少，含鼙儿乎趋 于稳定”。 淀粉酶是生物体中一种最普通的酶，同其他酶一样是由一种活细胞产生的蛋白 质生物催化剂一切使蛋白质变性的外界冈素都可以影响其蟹向质生物催化剂结构 变性。环境条制：对淀粉酶活性有很人影响。低丁2 0 c 时，i 5 6 f 健反应缓慢随温度上 升反应速度加快：温度达4 0 c 时反席逃度最岛，f 濉度过黼却引起酶变性：6 0 c 以上温度处一刻钏t 厉酶完全火活“。李晓博研究农l ，淀粉胁肢迅i ：i ：川为5 - 5 ， 酶在卷烟生产中作t l j 的最住条件为：温度3 0 c ，烟叶水分为2 5 ，作时间6 小时。 宫k 荣等在淀粉酶同一 酶电泳和淀粉酶生理生化测定中发现，在烟叶含水簧和 环境湿度都很低的情况f 淀粉酶仍保持较高的活性，但此时淀粉含餐已基本稳定t 7 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 说明淀粉酶本身不是烟叶淀粉降解的限制网子，环境湿度和烟叶水分才起决定作_ l i j 。 烘烤中厉期烟叶水分含蠡 和环境湿度己很低，足以钝化淀粉酶活性，但酶的结构 没有被破坏，所以淀粉酶并没有失活，只是高温r 的钝化而已。淀粉酶活性的高 峰期并不是淀粉分解幅度最大的时期。 1 1 4 4 失水规律对淀粉降解和淀粉酶活性的影响 火水干燥是烟nj 烘烤豹目的之一。烘烤过程中烟nj _ 水分的动态控制与烟 i 的形 态变化、内涵物的分解转化直接相关，影响其至决定着烤厉烟叶的质最，足烘烤中 各项操作的核，也是烘烤成败的天键”“”。则n f 水分的变化直接影响剖淀粉酶活 性的变化，从而影响到淀粉的降解。 整个烘烤过程中的水分动态变化在各个时期的表现不同，但均1 现前期失水 少，火水速度慢，中期火水多，火水速度快，后j j 火水义少，火水述度义慢的s 刑 变化规律”“。低温慢烤条什下，虽快火水期山现最晚，持续时间长，火水速度慢丁 其他烘烤条彳，j ：，晕现低温墁变黄馒脱水于燥定色，冈此能满足则n i 庄变黄期进行充 分而完善的生理生化转化，有利丁淀粉的降解硐l 更多致香物质的形成与同定。 1 1 4 5 转火时机对烟叶淀粉降解的影响 在烘烤过程中，转火时机对烤划上部| 的厉熟程度、淀粉降解和还原糖积累有 很人的影响。在烘烤的前3 3 小时，淀粉被降解人、i ! ，但此厉的1 8 小时，仍然每小 时平均降解0 1 0 o 1 7 个百分点，说明延迟转火有利丁淀粉的深度降解。同时还原 精在烘烤的前3 3 4 5 小时平均每小时积累0 4 6 o ，5 0 个卣分点，弗在烘烤的前4 5 小时达到最大值”“。适宜延迟转火时机有利丁还原耱积累和淀粉降解，但五正迟过度 义易导致还原糖的人越消耗。 绝人多数香味成分随着转火时机的延迟 明屁增加趋势，少数成分的变化趋势 不明显。转火过甲易烤青，淀粉残留较多，土要化学成分不协调，香味物质总鼍较 低，明冠表现煳叶后熟不够t 们过迟，娴叶化学成分的叭凋性受到破蜘、h ，外观 性状变差，表现出过熟效麻”“。 1 1 5 卷烟制丝工艺储叶时间对淀粉降解的影响 陈洪”5 l 等在温度为4 0 c 、相对湿度为8 0 条什f ，分别进行了l 、2 、4 、1 6 和 2 4 小时不同储州时间的试验研究了制丝过程中润n 1 后不同储叶时间烟叶内在化学 8 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 成分的变化情况。结果表明：随着储叶时间的增加，烟n | _ 中的淀粉甲明显r 降趋势， 还原糖含量上升。通过增加储叶时间，可使烟叶中的部分淀粉住一定的温湿度条什 卜水解成水溶性糖，从而使烟叶品质得到改善。 润叶后不同的储叶时间对卷烟的品质有很人影响。目前国内多数企业在制丝r 艺中注重的是含水率均衡，成丝率和纯净度高的加j ：性能，润叶后的储pj 时间一般 为1 2 小时，而国际先进的制丝加：艺更注重灿叶加i ：e e 化学反麻条什的提供及 过科控制，注重不同品种原料配比时的化学平衡处理，如美国菲莫公司一次润叶 斤的储叶时间大于4 8 小时，_ 二次润叶和加料斤的储叶时间人丁2 4 小时，其目的是 为了更好地使烟叶充分吸收料液，满足烟叶所需要的生化反应时间及条州”。 1 2 油菜素内脂的生理功能概述与农业应用 1 9 7 9 年，美国g r o v e 从2 2 5 k g 的油菜花粉中提取剑1 0 m g 高活性结品物，经x 射线分析证实为一种甾体物质，分离并测定了它的结构定名为油菜素内脂 ( b r a s s i n o l i d e ，简称b r ) ，叉名芸苔素内脂”。人j ：合成的穆为表油菜素山脂。目 前，在各种作物中已发现有4 0 种汕菜甾醇类化台物，它”j j 泛存在丁自然界，是一 类生物活性极强、无污染的新内源生k 调1 ，物质，被称为第八类激素。当前在作物 上麻用的b r s 物质，主要有油菜袭内脂( b r ) 、表油菜素内脂( e b ) 及高油菜素内脂( h b r ) 三种，其中，表油菜素内脂在农业上的廊刚已引起国际上重视。 1 2 1 油菜素内脂的作用机理和生理效应 油菜索肉脂( b r ) 是一种新的植物生长调1 ，刺物质其活性极高，是生k 素的1 0 0 一1 0 0 0 倍普遍存在丁植物体内。”。职可能通过影响转录和翻译而调1 j 植物生氏， 在逆境条件下能提高植物的抗逆性可能与b r 减轻细胞膜的透性有关1 ”。 油菜素内脂( b r ) 是一类甾醇内脂化合物，对植物细胞的生k 硐1 分裂以及对植 物体内物资运输和积累均有促进作用“。b r 增强r n a 聚合酶的活性，健进了核酸平 蚩向质的合成，捉高a t p 酶的活性，使质腆的+ 泵分泌”进入细胞 寝，从而促进细 胞的仲长：b r 只有促进叶绿素形成提高r u b p 羧化酶的活性，从而捉高光舟速率： 和c t k 相似，b r 能提高过氧化物酶的活性，防l t 膜脂的过氧化伤害，这对丁生物膜 有一定的保护作用，并起到延缓衰老等作用”。油菜素内脂( b r ) 处理斤的幼曲抗低 温能力增强，对干早、病害、盐害、除草剂等逆境抵抗能力增强。b r 可明显改善划 9 c a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 n l 的质量，蛋白质和糖的含量提高，尤其是中卜部烟叶的质姑显并提高1 。 1 2 2 油菜素内脂在农业生产上的应用 美国最先报告在蚕豆、萝b 、马铃薯等作物上虑川取得了明显增产效果：日 本藤田“( 1 9 8 5 ) 报道了在水稻、黄瓜、菜豆、马铃薯、蕃茄、白菜平l i 甘监等作物上 有明显提高产鲑和增强抗病性及抗逆性等效果。臼】9 8 5 年起，中国科学院植物生理 研究所与日本合作，对表油菜素内脂在中国农业上庹j h 进行了研究爿。已- f i ! f l , 友、 玉米、烟草、西瓜等作物上取得了明显效果。近年来b r 在农业上的运为国内外 所荧注，井进行了一些实际的f ：作。b r l 2 0 是b r 类物质中的一种，1 9 9 1 年由中国云 南人学人工合成，并进行i ：厂化生产，制成多种适丁不种作物施h 的剂型，商品名 云人一1 2 0 ，填补了国内药源的空白。 据研究( 韩锦峰，1 9 8 9 ) i , t l l ，川油菜素内脂处理烟草种子，影响种子的电导率 和吸氧最，可提高种子发芽和对低温的抵抗力，有利丁幼曲生k ，还可促进完整烟 株对生艮素敏感的组织生k = ( t s o ，1 9 9 0 ) ，这表明其生理作1 j j 与i a a 有相似之处。 据韩锦峰“”等( 1 9 8 7 ，1 9 8 9 ) 的研究结果表明叶面喷施b r ( 0 0 1 o 0 5 m g l ) 能 提高叶片的光台作用和n | 绿索含鼙，提高硝酸还原酶活性。n l 面喷施b r 对增强根系 活力，提赢根系的a t p 含蜒和对磷的吸收有明显作l ”。b r 对烟n l - 化学成分也有影 响，特别是能显蓑健使烟碱含鼙提高”。 】3g a 3 的生理功能概述与运用 g a 3 是农业生产上川得最甲的营养生长促进剂，在高等植物中儿乎所有器官中 均含有6 a 3 。顶端幼嫩部分是合成g a 3 的部位如苇尖和根尖，也包括生k 中的种 子和果实其中l 亡在发育的种子含颦更丰富。 1 3 1g a 3 的调节机理 许多研究表明g a 3 之所以对植物生k 有促进作川，是由rg a 提高植物体内t a a 的含情水平。芙rg a 诱导酶的合成研究主要集中扫! g a 如何诱导种子中。一淀粉鸸 形成方面。发芽时胚中产生g a ，通过胚乳扩散到期粉层细胞。诱导0 一淀粉酶的形 成该酶义扩散到胚乳使淀粉水解。g 也能诱导其它水解酶如蛋白酶、核糖孩酸酶、 1 3 - 1 ，3 - 1 葡萄糖苷酶等的形成1 。g a 的体内传导、运输没有极性，它可以向各个 方面运输。根尖合成的g a 通过沭质部向上运输，而苇顶端合成的g 可经过韧皮部 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 向r 运输。 1 3 2g h 3 的生理功能与在烟草上的运用 g a 诱导a 一淀粉酶、蛋向酶和其它水解酶的合成，催化种子内储藏物质的降解， 以供胚的生长发育需要，从而促进种子的萌发提高发芽率。g a 促进苹川的伸k ， 外川g a 3 可加速营养生疑，影响烟草细胞的伸k ，增加叶片数姑和叶片人小1 。g a 3 还促进1 ，5 一二磷酸核酮耱羧化酶和硝酸还原酶的合成”“。叶面喷施g a 3 明显促进 根系生长，有诱导开花的作用1 。g h 3 不存在超最适合浓度的抑制作用，即使g h 浓 度很高，仍能表现山最人的促进效应，这与生长素促进植物生长具有最适浓度的情 况显然不同。叶面喷施g a 3 可使烟叶中的烟碱利总生物碱禽媾提高，钾的含鼙提 高，对糖的影响不明显，中、上等烟叶比例增加9 ”“。 1 4 本研究的目的和意义 近年来我省烤烟生产发展迅速= 明、龙岩、南平嚣地防己成为重要的烤则生 产基地，生产的烟叶不仅满足我省卷烟生产的要求，而且畅销其他省份，部分烟叶 山口国外。随着烤烟生产的迅速发展，对烟叶乩质的要求越来越高，如何降低原划 的淀粉含餐，进一步政善烟叶品质，提高烟叶的可h j 性是当前急需解决的课题。 本研究是在福建省止常气候条什下，在确保烤烟的芷常产量( 1 5 0 k g 6 6 6 7 m 2 ) 和上 等烟比例( 4 0 ) 的前提r ，依据g a 3 能诱导。一淀粉酶台成和a 一淀粉酶促进淀粉降 解的特性”，开展外源g a 3 对烤划烟n l 淀粉代谢影响的研究，同时还研究了外源 b r l 2 0 对烟叶淀粉含量与a 一淀粉酶活性的影响，通过对淀粉含鼙和a 一淀粉酶活性 测定，利用统计方法分析比较，试图找出一条有效促进淀粉酶活性并降低烟n | 淀 粉含量的化控途径，为烤烟生产上降低烟叶的淀粉含鼙，提高烟叶品质提供科学的 理论依据，以便指导生产。这对烤烟生产和卷划l ：业改善煳叶晶质提高划叶的可 用性，增加经济效黼有着重要的现实意义。 2 材料与方法 2 1 试验材料与试验场地 本试验在福建农林大学作物学院教学基地完成。该地十壤为粘壤十酣值为 5 3 5 ，有机质含餐1 3 3 5 9 虹，全氮为1 2 7 9 k g ，全磷为0 5 1 9 k g ，全钾为】1 4 3 9 k g ， 碱解氮为1 2 0 5 6 m g k g ，述效磷为2 1 0 4 m g k g ，述做钾为6 4 0 i m g k g ，附 17 为水稻， g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 田块肥力均等。供试烤烟品种为k 3 2 6 。 本试验使弭 的油菜素内脂为云南大学生产的云人1 2 9 ，g a 3 使_ 中国医药集团上 海试剂公司出产的九二二0 ，其g a 3 含越人于9 0 。 2 2 试验设计 2 2 1 田间设计与施肥 田间试验设计采川完全随机设计。每个小区为两畦，每畦1 8 株，行距为1 1 m ， 株距为0 5 m ，小区面积为1 9 8 m 2 。地膜覆盖。2 0 0 3 年1 2 月7 日丁温室播种育苗， 2 0 0 4 年3 月1 1 日移栽至大田。5 月1 8 日打顶，留州。数为2 0 片。 本试验使用烟草专_ l i 肥料( n ：p 2 0 n ：k ：0 为1 0 ：5 ：1 8 ) ，施纯氮1 0 k g 6 6 7 m 2 。 肥料分二次施_ = j ，其中以7 0 为基肥，移栽扁5 大以液灌形式追肥5 ，过5 犬义追 肥5 ，剩余2 0 9 6 的肥料在团棵期以穴施的形式施完。 2 2 2 激素喷施 本试验分为两个相互独立的部分，即b r l 2 0 喷施试验和g a 3 喷施试验。 喷施b r l 2 0 的试验有喷施时期a 和喷施浓度b 两个闪素。喷施时期a 设两个水 平，即在现蕾期喷施a l 和在打顶后第7 大喷施a 2 ：喷施浓度b 殴四个水平，为b 0 、 b 1 、b 2 、b 3 ，b r l 2 0 喷施浓度的人小分别为0 m g l ( 喷施清水) 、0 0 0 1 m g l 、0 0 0 5 m g l 和0 o l m g l ；以b 0 为对照。各个处理分别记为a i b o 、a 1 b i 、a 1 8 2 、a 1 8 3 、a 2 8 0 、 a 2 1 l 、a 2 8 2 、a 2 8 3 ，每个处理设二二玖巫复。 g a 3 的喷施试验同上，有喷施时期a 平i i 喷施浓度b 两个闪桑。喷施时期a 没在 现蕾期喷施a 1 和在打顶后第7 天喷施a 2 两个水平；喷旌浓度b 漫四个水平，为b o 、 b l 、b 2 、b 3 ，g a 3 喷施浓度大小分别为0 m g l ( 喷施清水) 、1 0 【r g l 、3 0 l i i g l 和5 0 m g l ； 对照为b o 。各个处理分别记为a 1 8 0 、a 1 8 1 、a 1 8 2 、a 1 8 3 、a 2 b o 、a 2 8 1 、a 2 8 2 、a 2 8 3 ， 每个处理设三次重复。 2 。2 3 取样、烘烤与测定 在试验处理的时期喷激素斤，待备部位烟叶达到：艺成熟时采收，按部位由r 至上取连续的5 株潮株，分；i ；f 取脚h | - ( 第2 片卧) 、f 二棚( 第5 片叶) 、腰时( 第 1 0 片叶) 、上二棚( 第1 5 片叶) 和顶叶( 第】8 片叶) 。分别将烟丌卜切碎后混匀，称 取2 0 9 用于测定鲜叶淀粉酶活性；将其余的烟州放入鼓风干燥箱巾，往8 0 c 温度 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 r 烘干6 0 分钟，然后在6 0 温度f 烘干至能川手指捻碎为l f ：，f q 放入粉碎机中粉 碎，并全部通过4 0 目筛得到样品圳米测定鲜叶淀粉含量。 烟叶烘烤采用自然通风上升式烤房，按照止常的烟n i 烘烤方法，按部位烘烤成 熟采收的烟叶测定烤斤不同部1 1 7 = 各个处理烟叶的淀粉含苗，并做鲜叶a 一淀粉酶 活性与鲜叶淀粉含带及与烤后烟叶淀粉含量的相关分析。 2 2 4 数据分析 本试验研究所得数据均采刖i ) p s 数据处理系统软引：进行分析。 2 3 淀粉含量与淀粉酶活性的测定方法 2 3 1 淀粉含量测定方法 2 3 1 1 淀粉标准曲线制作 准确称取l o o m g 纯淀粉一l o o m l 容昔瓶一加6 0 一7 0 m l 蒸馏水一r 沸水浴中煮沸 0 5 h 一玲却定容，获得淀粉含鼙为l m g m l 的溶液取此溶液5 o m l 一加蒸馏水稀秆 到5 0 m 1 一获得】o o u g m l 淀粉标准液。 按表卜1 向编好号的人只试管分别加入淀粉标准液利蒸馏水，然币按顺序向 试管中加入o 5 m l 蒽酮乙酸乙酯试剂和5 m l 浓硫酸，充分振荡，立即将试管放入沸 水浴，逐管准确保温l m i n ，取出后白然冷却至宝温，以空向作参比，在紫外分光光 度计6 3 0 r 1 i 【i 波k = 下测得光密度，以光密度为纵坐标，以淀粉含量为横坐标，绘制标 准曲线，并求出标准曲线方程。 表卜1 各试管加入淀粉标准液和蒸馏水量 t a b l e1 - 1q u a n t i t i e so f s t a n d a r ds t a r c hs o l u t i o na n dd i s t i l l e dw a t e ra d d e di n t od i f f e r e n tt e s tt u b e 2 3 1 2 样品滤液制各与淀粉含量测定 新鲜植物n | _ 片一洗涤、吸干一称取0 4 9 ，研摩一刻度试管一加5 一l o m l 蒸馏水 一沸水浴3 0 m i n ( 共2 次) 一过滤剖弈鼙瓶中一残渣川丁- 测定淀粉一将残渣移入5 0 m l 容量瓶- j m2 0 m l 蒸馏水一沸水浴1 5 m i n - - 2 h9 ，2 m o l l 高氯酸2 m l 一放置1 5 m i n 一冷 却混匀一过滤、用蒸馏水定容滤液+ 0 5 m l 葸酮乙酸乙酯试剂一加5 m l 浓硫酸一充 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 分振荡，将试管放入沸水浴中保温1 分钟一冷却至室温一在紫外分光光度计6 3 0 h m 波k 下比色，测定吸光度。 2 3 1 3 淀粉含量计算 淀粉含晕( ) = c ( v a ) ( w 1 0 6 ) 1 0 0 其中c 为标准曲线夼得的淀粉含罐( u g ) ，v 为提取液总苗( m 1 ) ，a 为显色时取 液譬( m 1 ) ，w 为样品重( g ) 。 2 3 2 淀粉酶活性测定方法 2 3 2 1 麦芽糖标准曲线制作 取7 支试管，编号，按表卜2 加入试荆，摇匀后置丁沸水浴中煮沸5 分钟，然 后取出流水冷却，以蒸馏水定容至2 0 m l 。以1 号管为空白对照，在紫外分光光度计 5 4 0 n m 波长下比色，测定吸光度以麦芽糖含昔为横作标，以吸光值为纵坐标绘制 标准曲线。 表i - 2 制作麦芽糖标准曲线配方表 t a b l ei 一2f o r m u l a t i o no fm a l t o s es t a n d a r dc u r y e 2 3 2 2 样品淀粉酶液制备 取4 9 鲜叶，加2 m l 蒸馏水及少量行英砂于研钵中快速研磨成浆，倒入离心管。 再用6 m 蒸馏水分次将研钵内的叶浆洗入离心管，置丁室温- 卜1 5 m i n 每隔儿分钟 搅动一次，使其充分浸提；在3 0 0 0 r m i n 的速度下离，l i , 1 5 m i n ，取上清液倒入至l o o m l 容龄瓶，定容，摇匀，作为淀粉酶原液：吸取淀粉酶原液1 0 m l 至5 0 m l 弈艟瓶，定 容，获得淀粉酶稀释液，丁4 c 冰箱中保存待测。 2 3 2 3 淀粉酶酒力测定 取6 支干净的具塞刻度试管，编号，按表1 3 进行操作。摇匀，置沸水浴中5 分钟，取出冷却加蒸馏水2 0 m l 。摇匀，在紫外分光光度计5 4 0 n m 波kf 比色，测定 4 g a 3 、b r l 2 0 对烤烟烟叶淀粉代谢的影响研究 吸光度，并记录测定结果。 表卜3 淀粉酶活性涮定操作步骤 t a b l ei - 3d e t e r m i n a t i o no p e r a t i o n a lp r o c e d u r eo f - a m y l a s ea c t i v i t y 2 3 2 4 淀粉酶活力计算 淀粉酶活力：c v t ( w v s t ) 上式中：c 为从标准曲线上布得的麦芽糖含鼙( m g ) ：v t 为淀粉酶原液总体积 ( m 1 ) ：v s 为淀粉酶反应液体积( m 1 ) ；w 为鲜叶的重量( 曲：t 为反应时间( m j n ) 。“ 3 结果与分析 3 1g a 3 对烤烟烟叶d 一淀粉酶活性的影响 3 ，1 1 处理间烟叶n 一淀粉酶活性的变化规律 从表1 可以明显看出，各处理的烟叶都是随着烟叶部位的上升( 由脚h | 至顶叶)