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毕纳1号在不同海拔下叶片化学成分代谢规律的研究

2013年03月29日 来源:烟草在线专稿 作者:杨振智
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  烟草在线专稿  [摘要]:试验分析结果表明,毕纳1号在移栽后50d到95d时,不同海拔下叶片的淀粉、氨基酸含量变化完全相同,淀粉含量呈先降低后升高趋势,氨基酸含量呈线性下降趋势;叶片的其它化学成分代谢规律不完全相同。海拔高度对毕纳1号烤烟叶片色素、还原糖含量影响较明显。中海拔生态环境有利于生产出优质的毕纳1号烟叶。

  [关键词]:烤烟;毕纳1号;海拔;色素;烟碱

  烟草的化学成分是决定烟草品质的内在因素[1],而烟草品质决定了烟叶的使用和经济价值。植物叶片化学成分的碳、氮代谢既受作物遗传基因的支配,又受境条件和栽培技术的影响,是一种多基因系统与环境因素交互作用的结果[2]。而海拔高度是影响作物布局及其生长发育的重要生态因素,太阳辐射量、有效积温、昼夜温差、空气湿度以及土壤类型、养分有效性等常随海拔高度的变化而发生显著变化。研究表明,在一定范围内,海拔高度对烟叶化学成分有显著影响[3-8]同一地域海拔高度对烤烟的影响程度远大于该区域土壤理化性质。关于研究氮素[9]、光质[10]、土壤[11]等因素等对烤烟物质代谢的影响较多,但关于烤烟在不同海拔生长过程中物质代谢规律研究报道较少。烤烟新品系毕纳1号是贵州省毕节市烟草公司2007年选育的新品种,2010年通过贵州省农业评审。喻奇伟[12-13]等对毕纳1号的报道较多,但还未

  曾见对毕纳1号烟叶内部化学成分的报道。本试验主要研究在毕节市不同海拔高度下毕纳1号叶片化学成分代谢规律,探讨在不同海拔下,毕纳1号在生长过程中叶片内部化学成分变化,进一步为毕节市特色烤烟品种在不同海拔生态区域质量的形成提供参考。

  1 材料与方法

  1.1 供试烤烟品种为毕纳1号

  1.2 试验地点

  试验地选取在毕节市三个高、中、低海拔的典型烟叶产区,低海拔—金沙县西洛乡(840m),中海拔—大方县双山镇(1430m),高海拔—威宁县牛棚镇(2100m)。试验地土壤肥力中等,地势较平坦,排灌较方便。

  1.3 试验设计

  单因子随机区组设计,重复3次,每小区面积1亩,区组设通道,四周设保护行。种植密度均为110cm行距、55cm株距,密度1100株/亩。肥料配比和田间管理按毕节市优质烟叶生产要求进行。

  1.4 取样

  每小区选取5点每点选择10株烤烟挂牌,分别选取下(第4片有效叶)、中(第10片有效叶)、上(第16片有效叶)三个部位烟叶,样品于实验室进行杀青处理。从移栽后第50d开始取样,以后每隔15d取1次样品,共取4次。

  1.5 烟叶样品处理方法

  105℃将田间鲜烟叶进行杀青15 min后,60℃烘干至恒重,粉碎过60目筛,装入自封袋,4℃冷藏。每批烟叶采样到杀青的时间间隔尽量控制一致。

  1.6 测定方法

  采用GC/MS、LC等化学分析技术对各个时期的叶片物质糖分、淀粉、色素、氨基酸、烟碱等物质含量进行分析。

  1.7 数据处理

  采用excel进行数据处理。

  2 结果与分析

  2.1毕纳1号在不同海拔下色素含量变化

  2.1.1 毕纳1号在不同海拔下类胡萝卜素含量变化

图1毕纳1号新黄质含量变化

图2毕纳1号紫黄质含量变化

  从图1中可以看出,在移栽后50d至65d时,毕纳1号新黄质的含量在高海拔呈增加趋势,在低海拔和中海拔逐步降低,其中以中海拔的降幅比例较大;在移栽后80d至95d时,毕纳1号新黄质的含量在高海拔和低海拔逐步降低,其中以低海拔的变化较为明显,而中海拔在移栽后期又出现了上升的趋势。

  图2表明,在移栽后50d至95d时,毕纳1号紫黄质的含量在中海拔呈线性降低的趋势,在高海拔呈先上升后下降、然后又缓慢上升的趋势,在低海拔在移栽后50d至80d时逐步降低、到成熟期有又出现了上升的趋势。

图3毕纳1号叶黄素含量变化

图4毕纳1号β-胡萝卜素含量变化

  从图3可以看出,在移栽后50d至90d时,毕纳1号叶黄素含量在中海拔和高海拔均呈现下降的趋势,降幅也较大,但低海拔的叶黄素含量缓慢上升。在移栽后50d至65d时,毕纳1号叶黄素含量在中海拔和高海拔呈上升趋势,而低海拔呈降低趋势;在移栽后65d至95d时,叶黄素含量在中海拔和高海拔呈现降低的趋势,而低海拔呈现上升的趋势。

  图4显示了毕纳1号β-胡萝卜素含量在不同海拔的变化规律:在移栽后50d到65d时,中海拔和高海拔的β-胡萝卜素含量呈现上升的趋势,其中以中海拔的β-胡萝卜素含量上升最快,而在移栽后65d至95d时β-胡萝卜素含量以中海拔和高海拔的含量呈现下降的趋势,但是低海拔的含量呈现微量的上升趋势。

  2.1.2 毕纳1号在不同海拔下叶绿素含量变化

图5毕纳1号叶绿素a含量变化

图6 毕纳1号叶绿素b含量变化

  从图5可以看出,在移栽后50至95d时,毕纳1号叶绿素a的含量在中海拔和高海拔变化规律相同,呈先升高后降低的趋势,并在移栽后65d时出现了峰值;在低海拔呈线性下降趋势。

  从图6可以看出,在移栽后50至95d时,毕纳1号叶绿素b的含量在中海拔和高海拔呈先升高后降低的趋势,在低海拔呈先降低后升高、再降低趋势;在移栽后50d至65d时,中海拔和高海拔的叶绿素b含量均大幅度上升,而低海拔的叶绿素b含量呈现降低。

  2.2毕纳1号在不同海拔叶绿素与类胡萝卜素比值变化

图7毕纳1号叶绿素与类胡萝卜素比值变化

  从图7可以看出,在移栽后50至95d时,毕纳1号叶绿素和类胡萝卜素比值在低海拔呈线性下降趋势,在中海拔呈线性先下降后升高趋势,在高海拔呈先升高后下降趋势;移栽后50到65d,低海拔的叶绿素和类胡萝卜素比值最高,光合作用最强,中海拔次之,高海拔最弱;中海拔的叶绿素和类胡萝卜素比值在移栽后65d时在有轻微降低,随后比值缓慢升高,到移栽后95d时,其比值为2.66,高于低海拔和高海拔的比值。

  2.3毕纳1号在不同海拔条件下淀粉的含量变化

图8 毕纳1号淀粉含量变化

  图8显示,在移栽后50至95d时,毕纳1号淀粉含量在不同海拔的变化趋势大体1致,即先降低后升高的趋势,均在移栽后95d达到最高值,中海拔和高海拔烟叶在移栽后80d达到最低值,而低海拔在移栽后65d达到最低值。在移栽后95d时,毕纳1号淀粉含量为高海拔>低海拔>中海拔。

  2.4毕纳1号在不同海拔条件下还原糖的含量变化

图9 毕纳1号还原糖含量变化

  图9显示在移栽后50至95d时,毕纳1号在还原糖含量在高海拔呈缓慢线性下降趋势,变化幅度在1%以内,并1直低于低海拔和中海拔;在中海拔呈先降低后升高、再降低趋势,且还原糖含量较高;在低海拔呈线性下降趋势,移栽65d到80d时变化超过了2.8%。在移栽后95d时,毕纳1号还原糖含量为中海拔>低海拔>高海拔。

  2.5毕纳1号在不同海拔下氨基酸含量变化

图10 毕纳1号氨基酸含量变化

  图10显示了在移栽后50至95d时,毕纳1 号氨基酸含量在不同海拔条件均呈线性下降趋势,低海拔氨基酸含量均低于中海拔和高海拔。在移栽后95d时,毕纳1号氨基酸含量为高海拔>中海拔>低海拔。

  2.6毕纳1号在不同海拔下烟碱含量变化

  由图11可知,在移栽后50至95d时,毕纳1号烟碱含量在低海拔呈先降低后升高趋势,在中海拔呈先降低后升高、再降低趋势,在高海拔呈线性上升趋势。在移栽后95d时,毕纳1号烟碱含量为高海拔>低海拔>中海拔,均未超过2%。

图11毕纳1号烟碱含量变化

  2.7毕纳1号在不同海拔下糖碱比含量变化

  由图12可知,在移栽后50至95d时,毕纳1号的糖碱比在中海拔和高海拔逐渐降低,在50 d时比值最高,且中海拔在95 d时微升;在低海拔呈先升高后降低趋势,在65 d时出现峰值。在移栽后95 d时,毕纳1号的糖碱比为中海拔>低海拔>高海拔。

图12 毕纳1号糖碱比的动态变化

  3、小结

  3.1在移栽后50至95d时,低海拔下毕纳1号叶片化学成分代谢规律为,叶绿素a、叶绿素与类胡萝卜素比值、氨基酸、还原糖呈线性下降趋势;紫黄质、淀粉、烟碱呈先

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