论文导读:：烤烟叶片的衰老涉及复杂的生理生化变化。有利于上部叶成熟度的提高[[9]]。烟叶成熟度是指烟叶成熟的程度。叶绿素含量测定参照Arnon的方法[[10]]。不同成熟度上部鲜烟叶酶活性测定。
论文关键词：烤烟，上部叶，成熟度，叶绿素，酶
烟叶成熟度是指烟叶成熟的程度，是烟叶质量的核心[[1]]。成熟度是决定烟叶内外在质量的关键因素[[2]]。对烟叶成熟度的正确判断是生产优质烟叶的关键，这类的研究已有较多报道[[3]，[4]，[5]，[6]]。烤烟叶片的衰老涉及复杂的生理生化变化，同时受到品种特性和环境条件等诸多因素的影响[[7]，[8]]，仅凭生产经验或单一指标难以正确把握烟叶成熟度。集中采收上部6片烟叶的做法，有利于上部叶成熟度的提高[[9]]。本研究以顶部第1片烟叶的成熟特征作为采收标准，对上部6片烟叶进行集中采收叶绿素，研究不同成熟度上部6片烟叶生理生化指标的差异性，为探索上部烟叶最佳成熟标准，合理分配6片烟叶的烘烤，提高上部烟叶烘烤质量和烤后烟叶质量提供理论依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
试验于2010年在中国烟草中南农业试验站郴州基地科技示范园内进行，供试烟草（Nicotiana tabacum L）品种云烟87在中南农业实验站郴州基地培育。前茬水稻，土壤pH值6.3，有机质含量4.85%，全氮2.66 g/kg，全磷0.96 g/kg，全钾10.86 g/kg，碱解氮233.93 mg/kg，速效钾102.44 mg/kg，水溶性氯18.52 mg/kg论文格式。烟苗于3月17日移栽，烟苗长势基本一致，种植密度100 cm×50 cm，现蕾打顶，统一留叶18片，试验区面积1600 m2，种植2940株，统一施肥，栽培管理措施按桂阳县当地优质烟叶生产技术方案执行。
1.2 试验方法
以上部6片适熟烟叶为材料，上部烟自上而下标注第1~6叶位。本试验采用顶部第1片烟叶田间成熟度成熟特征区组设计叶绿素，各处理烟株各300株。当顶部第1片烟叶达到试验处理延长采收期时和成熟特征时（见表1）一次采收上部6片烟叶，随机抽取各处理各叶位烟叶10片用于鲜烟叶样品相关指标的检测。
表1 上部叶田间成熟度特征试验设计表
Tab.1 The experiment design table of field maturity characteristicof upper leaf
|
试验处理
|
移栽后时间（天）
|
叶片特征（以顶1片叶为主）
|
|
M1
|
110±2
|
叶片微显黄色；茎叶角度小于直角，叶片稍弯曲。
|
|
M2
|
117±2
|
叶片淡黄或黄绿各半，主脉变白1/2以上；茎叶角度小于直角，叶片稍弯曲微呈弓型。
|
|
M3
|
125±2
|
叶片以黄为主，黄多绿少，主脉变白2/3 以上，子脉变白1/2左右；茎叶角度接近直角，叶片弯曲呈弓型，叶面皱缩，有较多黄色成熟斑。
|
|
M4
|
133±2
|
叶片全黄；叶脉全白；茎叶角度大于直角，叶片弯曲明显呈弓型，叶面皱缩明显，部分叶尖叶缘有明显的枯焦现象。
|
1.3 测定项目及方法
1.3.1 不同成熟度上部鲜烟叶叶绿素含量测定
叶绿素含量测定参照Arnon的方法[[10]]。叶肉叶绿素含量的测定，取主脉与第三，第四侧脉之间，距离主脉约1cm，叶缘约3cm，鲜样2.0g；主脉叶绿素含量测定取主脉距叶枕5~15cm除主脉2.0g，剪碎后。加入20mL乙酸乙醋：丙酮=l：2，l ml 0.1%BHT，避光冰浴研磨叶绿素，布氏漏斗抽虑，取lml稀释至50 ml，VIS-723G型分光光度计测定吸光度，测定时做适当调整。
1.3.2 不同成熟度上部鲜烟叶酶活性测定
多酚氧化酶活性的测定：采用邻苯二酚氧化法方法[[11]]；
过氧化物酶活性的测定：采用愈创木酚氧化法[11]；
过氧化氢酶活性测定：采用高锰酸钾滴定法[11]；
超氧化物歧化酶测定：采用氮蓝四唑法测定[11]。
2 结果与分析
2.1 成熟度对上部鲜烟叶生物性状的影响
2.1.1 成熟度对上部烟叶叶肉叶绿素含量的影响
叶绿素的含量变化可以直接反应出烟叶的营养状况及所处的生长时期[[12]]。由图1可知，随着成熟度的提高，M1到M3各叶位叶肉叶绿素a含量均呈急剧下降的特点，M3到M4变得缓和，说明叶绿素a的变化在M1到M3的时间段内变化比较明显，当烟叶进入M4时期时，叶绿素a含量较低，降解速率下降。相同成熟度不同叶位叶绿素a含量均随叶位的下降而下降。
|
|
|
|
图1 上部鲜叶叶肉叶绿素a含量
Fig.1 The chlorophyll-a content of upper fresh mesophyll
|
图2 上部鲜叶叶肉叶绿素b含量
Fig.2 The chlorophyll-b content of upper fresh mesophyll
|
由图2可知，M1、M2成熟度上部烟叶叶肉叶绿素b含量均呈现顶1至顶2先升高，顶2至顶3在急剧下降，顶3至顶6叶位随叶位下降呈平稳下降趋势，这可能与顶2叶位随处的部位有关。由图5可知，M1、M2成熟度烟叶总叶绿素含量远高于M3、M4成熟度烟叶，呈先升高再下降的趋势，而M3、M4成熟度烟叶总叶绿素含量随叶位的下降稍有下降，说明上部烟叶烟叶进入M3时期，叶绿素含量降解速率下降，上部烟叶各叶位烟叶成熟度水平趋于一致，M2到M3时期是叶绿素降解的关键时期论文格式。
2.1.2 成熟度对上部烟叶主脉叶绿素含量的影响
由图3可知叶绿素，随着成熟度的提高，顶1~3叶位烟叶主脉叶绿素a含量随成熟度的提高而下降。除M1外，顶4~6叶位烟叶主脉叶绿素a含量随成熟度变化不明显。各处理不同叶位烟叶主脉叶绿素a含量在顶1~3均急剧下降，顶4~6叶位下降平缓。主脉叶绿素a的变化在M1到M2的时间段，顶1 到顶3叶位变化比较明显，M2时期和顶3叶位均是主脉叶绿素a降解的关键时期。
|
|
|
|
图3上部鲜叶主脉叶绿素a含量
Fig.3 The chlorophyll-a content of upper fresh leaf midrib
|
图4上部鲜叶主脉叶绿素b含量
Fig.4 The chlorophyll-b content of upper fresh leaf midrib
|
由图4可知，各叶位烟叶主脉叶绿素b含量均随成熟度的提高而下降。同一成熟度上部烟叶顶1~6叶位烟叶主脉叶绿素b含量随叶位的下降呈先升高再下降的趋势，其中顶2叶位是主脉叶绿素b降解的关键叶位。
|
|
|
|
图5 上部鲜叶叶肉总叶绿素含量
Fig.5 The total chlorophyll content of upper fresh mesophyll
|
图6 上部鲜叶主脉总叶绿素含量
Fig.6 The total chlorophyll content of fresh upper leaf midrib
|
由图6可知，各叶位烟叶主脉总叶绿素含量均随成熟度的提高而下降。主脉总叶绿素含量变化特点与叶肉总叶绿素含量相似。
2.2 成熟度对上部烟叶酶活性的影响
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是植物体内活性氧酶促防御系统的3种重要的保护酶，可有效地清除活性氧、自由基，在植物成熟衰老中有着重要的作用，可作为烟叶成熟过程中主要生理指标[[13]，[14]]。
2.2.1 成熟度对上部烟叶过氧化氢酶(CAT)的影响
过氧化氢酶（CAT）可清除烟株体内的过氧化氢，从而使细胞免于遭受H2O2的毒害，是生物防御体系的关键酶之一[[15]]。由图3-[微软用户5]7可知，随着成熟度的提高，过氧化氢酶活性变化规律明显，[微软用户6]过氧化氢酶随成熟度的提高而下降，随叶位的下降而下降，二者降幅均较大。
2.2.2 成熟度对上部烟叶过氧化物酶(POD) 的影响
过氧化物酶（POD）可清除烟株体内活性氧，它含量的变化是植物对逆境或成熟衰老进程的反应[11]。由图3-[微软用户7]8可知，不同成熟度上部烟叶过氧化物酶活性变化规律与过氧化氢酶活性相似叶绿素，但过氧化物酶活性比过氧化氢酶活性高2-3倍。过氧化物酶在成熟度之间和叶位间降幅均较小。
2.2.3 成熟度对上部烟叶多酚氧化酶（PPO）的影响
多酚氧化酶（PPO）参与多酚类物质的氧化，在烟株防御体系中起重要作用 [11]。由图9可知，就顶1-3叶位而言，成熟度提高，上部烟叶多酚氧化酶活性也下降。M1、M2成熟度顶1-顶4叶位烟叶多酚氧化酶活性随着叶位的下降呈上升趋势，在顶5、顶6叶位升高缓慢，烟叶开始衰老论文格式。M3成熟度烟叶多酚氧化酶活性在顶1-顶2先升高，顶2-顶6再下降，说明M3成熟度的顶2以下叶位烟叶均开始衰老，M4成熟烟叶PPO活性随叶位的下降而下降，说明M4成熟度烟叶均开始衰老。
|
|
|
|
图7 上部鲜叶过氧化氢酶活性
Fig.7 The CAT activity of d upper fresh leaf
|
图8上部鲜叶过氧化物酶活性
Fig.8 The POD activity of upper fresh leaf
|
2.2.4 成熟度对上部烟叶超氧化物歧化酶(SOD) 的影响
超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内清除自由基的首要物质，它在生物体内的水平是生物衰老与死亡的直观指标[11]。由图3-[微软用户8]10可知，就顶1-2叶位而言，成熟度提高，上部烟叶超氧化物歧化酶活性也下降，但降幅不大。M1、M2成熟度烟叶SOD活性随叶位下降呈升高趋势，在顶5、顶6叶位升高缓慢，烟叶开始衰老。M3成熟度烟叶SOD活性在顶1-顶3先升高，在顶4叶位急剧下降，说明M3时期顶4叶位以下烟叶呈迅速衰老趋势，进入M4时期，烟叶各叶位SOD活性随叶位下降而下降叶绿素，说明M4成熟度烟叶各叶位均以进入衰老时期。
|
|
|
|
图9上部鲜叶多酚氧化酶活性
Fig.9 The PPO activity of upper fresh leaf
|
图10上部鲜叶超氧化物歧化酶活性
Fig.10 The SOD activity of upper fresh leaf
|
3 本章小结
通过分析烟叶不同生理指标的方式，对上部烟叶集中采收的田间适宜成熟度进行研究，结果表明：上部烟叶成熟期延长采收时间，鲜烟叶叶绿素含量和部分酶活性呈下降趋势，叶肉叶绿素含量和主脉叶绿素含量变化特点具有一定相似性。CAT、POD、PPO和SOD 4种酶活性在烟叶成熟衰老过程中呈下降趋势，且随上部烟叶叶位的下降总体呈下降趋势，不同酶在不同成熟度不同叶位的下降幅度不同。叶绿素含量和4种酶活性均在成熟期延长7天左右后开始急剧下降，到延长15天左右和20天左右时处于较低水平并趋于稳定，成熟期延长7天左右后烟叶整体上开始衰老，延长15天左右上部6片烟叶的成熟度逐渐趋于一致，延长20天左右，上部烟叶整体过熟。对各生理指标综合分析可知上部烟叶适宜在成熟期延长15天左右再进行采收。
上部烟叶采收后期高温、少雨天气易使烟叶产生高温逼熟的假熟特征，给上部烟叶的成熟采收造成困难，因而，结合上部烟叶不同生理指标的检测，从烟叶细胞内部了解烟叶的成熟情况，有助于上部烟叶的成熟采收。
参考文献
[[1]]王瑞新.烟草化学[M].北京:中国农业出版社.2003.
[[2]]朱尊权.提高烤烟质量与分级标准的相互关系[J].烟草科技,1988,4:2-4.
[[3]]高汉杰,陈汉新,彭世阳,等.烟叶成熟度鉴别方法与实用五段式烘烤新工艺应用研究的回顾[J].中国烟草科学,2002,4:39-41.
[[4]]王怀珠,汪健,胡玉录,等.茎叶夹角在判断烤烟成熟度中的作用[J].湖北农业科学,2005.04:79-81.
[[5]]李佛琳,赵春江,刘良云,等.烤烟鲜烟叶成熟度的量化[J].烟草科技,2007,01:54-59.
[[6]]张光利,聂荣邦.以烟叶脯氨酸含量判断田间成熟度的研究[J].作物研究.2008,1:31-32.
[[7]]朱尊权.当前制约两烟质量提高的关键因素[J].烟草科技,1998,4:3-4.
[[8]]Burton HR, Kasperbauer MJ. Changes in chemical composition of tobacco laminarduring senescence and curing [J].J Agric Food Chem, 1985,33: 879-883.
[[9]]闫克玉,赵铭钦.烟草原料学[M].北京:科学出版社,2008.08.
[[10]]Arnon D J.Copper enzymes in isolated chloroplasts, polyphenoloxidase in betavulgaris [J].Plant Physiol, 1949, 24:l-15.
[[11]]汪沛洪.植物生物化学[M].北京:中国农业出版社,1995.
[[12]]胡荣海.云南烟草栽培学[M].北京:科学出版社,2007.
[[13]]王建华.超氧化物歧化酶在植物逆境和衰老生理中的作用[J].植物生理学通讯,1989,(01):1-7.
[[14]]李柏林,梅慧生.燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系[J].植物生理与分子生物学学报,1989,(01):6-11.
[[15]]余叔文.植物生理与分子生物学(第二版)[M].北京:科学出版社,1999.
|
