[doc] 打顶时期对白肋烟烟叶腺毛分泌物的影响

[doc] 打顶时期对白肋烟烟叶腺毛分泌物的影响 打顶时期对白肋烟烟叶腺毛分泌物的影响 烟草科技/TobaccoScience&Technology烟草农学/TobaccoAgronomy2009年第9期(总第266期) 打顶时期对白肋烟烟叶腺毛分泌物的影响 程君奇,周群,杨春雷,王毅,黄文昌,林国平 1.中国烟草白肋烟试验站湖北省烟草科研所,武汉市宝丰路6号香溢大酒店430030 2.华中科技大学同济医学院药学院,武汉市航空路13号430030 关键词:白肋烟;腺毛;分泌物;烟碱 摘要:应用GC/MS分析了不同打顶时期对白肋烟烟叶表皮腺毛分泌物种类及含量的影响.结果表明, 白肋烟烟叶腺毛分泌物以烟碱为主,不同打顶处理的烟叶表皮腺毛分泌物种类和含量存在差异,在上, 中,下3个部位烟叶中均能分离出烟碱,茄酮和邻二甲苯,在上部叶中分离鉴定出四十四烷,中部叶中分 离鉴定出二十九烷,下部叶中分离鉴定出三十烷和三十六烷.盛花和初花打顶的上部叶腺毛分泌物烟 碱含量分别为89.49%和61.81%,中部叶烟碱含量为85.72%和70.66%,下部叶烟碱含量68.35%和 69.17%. 中图分类号:$572.01文献标识码:A文章编 号:1002—0861(2009)09—0050—05 EffectsofToppingTimeonGlandularTrichomeExudatesofBurleyLeaf QI(1),ZHOUQUN(2),YANGCHUN—LEI(1),WANGYI CHENGJUN— CHANG (1),HUANGWEN— (1),andLINGUO—PING(1) 1.BurleyTobaccoExperimentalStationofCNTC,TobaccoResearchInstituteofHubeiProvince,Wuhan 430030,China 2.SchoolofPharmacy,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan 430030,China Keywords:Burleytobacco;Glandulartrichome;Exudate;Nicotine Abstract:Theglandulartrichomeexudatesonleafsurfaceofburleytobaccotoppedatdifferenttimewere analyzedwithGC/MS.Theresultsshowedthat:themajorcomponentintheexudatewasnicotine,andthe compositionofexudateoftobaccotoppedatearly?-floweringstagewasdifferentfromthattoppedatfull—?blooming stage.Nicotine,solanoneand0一 xyleneweredetectedinexudatesofleavesfromallstalkpositions, tetratetracontanewasdetectableinupperleaves,nonacosaneincutterleaves, whiletriacontaneand n—Hexatriacontancdinlowerleaves.Forearly—floweringstagetoppedtobacco.thenicotinecontentsinthe exudatesofupper,cutterandlowerleaveswere89.49%,85.72%and68.35%,r espectively;for full—bloomingstagetoppedtobacco,whichwere61.81%,70.66%and69.17 %,respectively. 基金项目:湖北省自然科学基金项目”烟叶组织形态与品质性 状的相关研究”(2008CDZ060). 作者简介:程君奇(1980.),农艺师,主要从事烟草育种工作. E—mail:JunkeyCheng@gmail.com电话:027—83606709(8013); ‘通讯作者:林国平E—mail:lgpfy@126.com 收稿日期:2009—03—24 责任编辑:董志坚E—mail:yckj2256@yahoo.com.cn 电话:0371—67672650 5O 腺毛是烟叶表面具有分泌功能的毛状体,一般占总 表皮的85%左右…,其主要的分泌物为赖百当类和类 西柏烷类,分泌物对烟叶的内在化学品质,香气,吸味及 烟草的抗虫性有着重要影响.叶面分泌物组分的数 量和种类受遗传因素,植物发育阶段,环境和栽培条件 的影响.韩锦峰等分析了烤烟叶面分泌物,初步定 性出7大类15种化合物,其中含量最多的是杜瓦三烯 二醇,薄荷烯醇,杜瓦三烯一醇,4一B—l7一己酰一贝 壳杉一l8一醛等;孔光辉等研究了烤烟品种K326不 同部位成熟烟叶的腺毛密度及其分泌物,结果表明中部 烟叶分泌物中的d一西柏三烯一4一醇,B一西柏三烯一 4一醇,0【一西柏三烯一4,6一二醇和B一西柏三烯一4,6 一 二醇的含量分别比下部烟叶增加了282%,240%, 48%和80%,上部烟叶的上述4种分泌物的含量分别比 下部烟叶增加了991%,687%,74%和129%;杨铁钊 等也研究了烤烟叶面腺毛密度及其分泌物的动态变 化.但目前国内有关白肋烟腺毛分泌物的研究还鲜有 报道,本实验叫研究了盛花打顶和初花打顶时期白肋 烟烟叶不同部位腺毛分泌物的成分和含量差异,旨在为 优质烟叶的生产提供依据. 1材料与方法 1.1试验材料与试验设计 参试品种为鄂烟1号,试验地点设在湖北省恩施 州建始县高坪白肋烟产区.直播漂浮育苗.施纯氮 12.5kg/667m,硝态N和铵态N各占总施氮量的 50%,氮磷钾比例为1:1:2,氮肥,钾肥的70%及全部 磷肥用作底肥,移栽前20d左右条施,余下的肥料于 栽后15,20d一次性打穴追施.肥料种类为烟草专 用复合肥,硝铵,硫酸钾,过磷酸钙,禁用其它肥料.栽 前l5,25d深翻土地,除去杂草,施用底肥,起垄,在 土壤墒情适宜时覆膜,适时移栽.打顶后每株留叶22 , 24片,采用化学抑芽剂.半整株采收晾制,按28级 国标分级.设置初花打顶和盛花打顶两个处理,不设 重复. 1.2腺毛分泌物的测定 1.2.1腺毛分泌物的提取 参照韩锦峰等腺毛分泌物的提取方法.选生长 一 致的烟株5株,从每株的上,中,下部各取l片工艺成 熟的叶片,分别用1000mLCH:Cl进行浸洗,用两个 1000mL量筒,每个量筒倒入450mLCH,CI,每片叶均 在第一支量筒中浸洗4次,每浸1次在溶剂中停2s. 过量的CH:CI:允许挥发,在第二支量筒内重复上述过 程.将含有叶面分泌物的溶剂过滤到1000mL烧瓶内, 过滤时滤纸上放无水硫酸钠50g,量筒及滤纸均用剩余 的100mLCH:C1冲洗.浸提液在40?及减压(约 0.06MPa)条件下用旋转蒸发器浓缩,最后移人5mL容 量瓶中定容,置于0?的暗处备测. 1.2.2分析条件 色谱柱为HP一5MS5%PhenylMethylSiloxane(30 mx0.25mm×0.25m)弹性石英毛细管柱;初始温 度8O?,停留8min,以10?/min一阶升温至200?, 保持10min,以3oC/min二阶升温至280?,保持l0 min.进样口温度230?,汽化室温度300c【=;柱流量 1.0mL/min.EI能量:7OeV.载气为高纯He;分流比 20:1;离子源温度200?,扫描质量范围30,500 amu,溶剂延迟3.8min.进样1L.直接获得分子量 及质谱片段图谱,由标准谱库Mainlib,NIST和Wiley 谱库检索得到定性结果,以峰面积百分比表示各组分 的相对含量. 2结果与分析 2.1打顶时期对上部叶腺毛分泌物的影响 盛花和初花打顶对白肋烟上部叶腺毛分泌物成分 的影响见表1,部分含量极低的分泌物成分归人其他 类中.表1结果显示,不同处理的上部叶腺毛分泌物 分离检测出的成分种类和含量上存在差异,盛花打顶 处理的白肋烟上部叶腺毛分泌物共分离鉴定出26种 主要成分,初花打顶处理的白肋烟上部叶腺毛分泌物 共分离鉴定出21种主要成分.盛花打顶处理中,各分 泌物成分以烟碱,三十六烷,四十四烷及十八烷含量最 高,其他分泌物成分含量均小于1%;初花打顶处理 中,以烟碱,3,5一二溴对氨基苯胺(3,5,二溴一4一 氨基联苯),四十四烷及16一(4一氯)一苯甲酰一6,8, l5,17一四甲基二苯并[B一1],[1,4,8,11]环四氮杂 十四烯含量最高,其他成分含量均小于1%. 盛花打顶处理的腺毛分泌物中烟碱含量占 89.49%,而在初花打顶处理中烟碱含量只占61.81%, 不同打顶时期烟碱含量差异达27.68百分点,说明烟 碱是白肋烟上部叶表皮腺毛分泌物的主要成分;四十 四烷在盛花打顶处理的腺毛分泌物中占1%,在初花 打顶中占2.59%;邻二甲苯在盛花打顶处理的腺毛分 泌物中占0.44%,在初花打顶处理中占0.87%;盛花 打顶和初花打顶的茄酮含量无明显差别. 仅在盛花打顶处理的白肋烟上部叶表皮腺毛分泌 物中分离鉴定出的成分为十八烷,二十二烷,三十烷, 三十六烷,角鲨烷,新植二烯,氧化丁香烯,西柏三烯二 醇,维生素A,川楝素和酞酸异丁酯;仅在初花打顶处 理中分离鉴定出的成分为3一乙基一5一(2一乙基丁 51 基)一十八烷,17一三十五烯,16一(4一氯)一苯甲酰 一 6,8,l5,17一四甲基二苯并[B一1]一[1,4,8,11]环 四氮杂十四烯,3,5一二溴对氨基苯胺(3,5一二溴一4 一 氨基联苯),4一Apo—B一胡萝卜酸,双(4一溴苯)一 [4一(三氟甲基乙烯基)苯基丁胺,2一苯甲酰一6,7一 二甲氧基一4一次甲基一2H一1,3一苯并噻唑,路赛宁 2,4一(2一羟基一2一甲氧基一1一氧乙基)一螺双(s 一 环戊二烯并茚)和HAHNFETT. 2.2打顶时期对中部叶腺毛分泌物的影响 表2显示了盛花打顶和初花打顶对白肋烟中部叶 腺毛分泌物成分的影响,部分含量极低的分泌物成分 归人其他类中.表2表明,不同处理的中部叶腺毛分 泌物所能分离检测的成分种类和含量上存在差异,盛 花打顶处理的白肋烟中部叶腺毛分泌物共分离鉴定出 16种成分,初花打顶处理则分离鉴定出18种成分. 盛花打顶中,各分泌物成分中以烟碱,三十六烷,四十 四烷含量最高,其他分泌物成分含量均小于1%;初花 打顶中,以烟碱,二十七烷,二十九烷,三十二烷,3一乙 基一5一(2一乙丁基)一十八烷含量最高,其他分泌物 含量均小于2%. 表1打顶时期对白肋烟上部叶腺毛分泌物成分的影响 百分比(%)百分比(%) 盛花打顶初花打顶盛花打顶初花打顶 烟碱89.4961.8l西柏三烯二醇0.36一 茄酮0.200.13邻二甲苯O.440.87 十八烷1.44一维生素A0.24一 .一 .乙薹一一(2一乙基丁基)一0.98JII楝素0.15一一 十八烷 二十二烷0.88一酞酸异丁酯0.11— 3,5一二溴对氨基苯胺(3,5一一4.87三十烷1 .03一 二溴一4一氨基联苯) 三十六烷2.42一4一Apo—B一胡萝卜酸一o.63 双(4一溴苯)一[4一(三氟甲一0-42四十四烷 1.002.59基乙烯基)苯基丁胺 2一苯甲酰一6,7一二甲氧基一一O.28 角鲨烷0.27一4一次甲基一2H一1,3一苯并 噻唑 新植二烯0.11一路赛宁2—0.24 4一(2一羟基一2一甲氧基一1—0.23 氧化丁香烯0,55一一氧乙基)一螺双(S一环戊二 烯并茚) l7一三十五烯一0.20HAHNFE,I’,r一0.16 16一(4一氯)一苯甲酰一6,8,一1.34 15,17一四甲基二苯并[B—1]其他1.3125.25 一 [1,4,8,11]环四氮杂十四烯 表2打顶时期对白肋烟中部叶腺毛分泌物成分的影响 百分比(%)百分比(%) 盛花打顶初花打顶盛花打顶初花打顶 烟碱85.727O.66角鲨烷一1.O4 茄酮O.130.47新植二烯0.09一 3一乙基一5一(2一乙丁基)一一4.21邻二甲苯O . 511.24十八烷 二十三烷0.75一酞酸异丁酯0.12一 二十七烷一7.86川楝素O.060.69 二十九烷O.563.86紫杉红素O.020.19 三十二烷一3.74番茄黄素一0.13 17一环己三十三烷一O.62路赛宁2—0.30 三十六烷5.39一8,11,14一二十碳三烯酸一0.21 四十四烷3.11一其他3.544.78 52 盛花打顶处理的腺毛分泌物中烟碱含量占 85.72%,在初花打顶处理中占70.66%,相差15.06 百分点,表明烟碱是白肋烟中部叶表皮腺毛分泌物的 主要成分;盛花打顶处理中二十九烷占腺毛分泌物总 量0.56%,邻二甲苯占0.51%,茄酮占0.13%,川楝素 占0.06%,紫杉红素占0.02%;在初花打顶处理中二 十九烷占腺毛分泌物总量3.86%,邻二甲苯占 1.24%,茄酮占0.47%,川楝素占0.69%,紫杉红素占 0.19%. 仅在盛花打顶的白肋烟中部叶表皮腺毛分泌物中 分离鉴定出的成分包括二十三烷,三十六烷,四十四 烷,新植二烯和酞酸异丁酯.仅在初花打顶的白肋烟 中部叶表皮腺毛分泌物中分离鉴定出成分为3一乙基 一 5一(2一乙丁基)一十八烷,二十七烷,三十二烷,17 一 环己三十三烷,角鲨烷以及番茄黄素路赛宁2,8, 11,14一二十碳三烯酸. 2.3打顶时期对下部叶腺毛分泌物的影响 表3显示了盛花打顶和初花打顶处理对白肋烟下 部叶腺毛分泌物成分的影响,部分含量极低的分泌物 成分归入其他类中.表3结果表明,不同处理的下部 叶腺毛分泌物所能分离检测的成分种类和含量上存在 差异,盛花打顶处理的白肋烟下部叶腺毛分泌物共分 离鉴定出21种成分,而初花打顶处理共分离鉴定出 26种成分.盛花打顶中,各分泌物成分以烟碱,三十 六烷,二十九烷,三十烷,三十二烷及3一乙基一5一(2 一 乙基丁基)一十八烷含量最高,其他分泌物成分含 量均小于1%,其中三十六烷含量占腺毛分泌物总量 的近10%;初花打顶中以烟碱,三十六烷,三十烷,三 十五烷,四十四烷,十八烷及邻二甲苯含量最高,其他 分泌物成分含量均小于2%,其中三十六烷含量占腺 毛分泌物总量的11%. 盛花打顶处理的腺毛分泌物中烟碱占分泌物成分 总含量的68.35%,初花打顶处理中烟碱占69.17%, 无明显差异,表明白肋烟下部叶表皮腺毛分泌物中烟 碱含量受打顶时期的影响较小;在盛花打顶处理中三 十烷占分泌物成分总含量的4.01%,初花打顶处理三 十烷占分泌物成分总含量的3.06%;盛花打顶处理三 十六烷占分泌物成分总含量的9.04%,初花打顶处理 占分泌物成分总含量的11.51%;新植二烯在盛花打 顶和初花打顶处理中分别占分泌物成分总含量的 0.21%和0.53%,茄酮分别占分泌物成分总含量的 0.35%和0.43%,邻二甲苯分别占分泌物成分总含量 的0.9%和1.84%,酞酸异丁酯分别占分泌物成分总 含量的0.29%和0.35%.在盛花打顶和初花打顶处 理的下部叶腺毛分泌物中所有能分离鉴定的成分含量 均没有明显差异,说明打顶方式对白肋烟下部叶表皮 腺毛分泌物成分的含量影响较小. 表3打顶处理对白肋烟下部叶腺毛分泌物的影响 百分比(%)百分比(%) 盛花打顶初花打顶盛花打顶初花打顶 1一乙酰氧基一[2一[(对一氯苯,0.24 烟碱68.3569.17基)氧]一5一甲基苯基]1,2一二 苯基一乙烯 茄酮o.35o.43邻二甲苯0.91.84 十八烷一1.28酞酸异丁酯0.290.35 3一乙基一5一(2一乙基丁基)一1.04一3一 (十八烷基氧)环丙基硬脂酸酯0.25—十八烷 二十九烷4.42一2,3一:苯基甲氧基苯基)0.23一 一 2一丙烯酸 三十烷4.013.O6羟基螺菌黄素0.21一 三十二烷3.59一番茄红素0.15一 三十五烷一3.96川楝素0.030.41 三十六烷9.0411.512,6一二甲基苯基一苄酯一0.33 四十四烷一3.76HEXAGER/VlA/’qE—O.16 角鲨烷一0.99.一.三(一溴一2一一0.13甲氧基苯基)吡咯, 新植二烯0.210.53其他6.821.76 0【一蒎烯0.110.07 53 烟草科技/TobaccoScience&Technology其他/Othtrs2009年第9 期(总第266期) 仅在盛花打顶处理的白肋烟下部叶表皮腺毛分泌 物中分离鉴定出的成分为3一乙基一5一(2一乙基丁 基)一十八烷,二十九烷,三十二烷,3一(十八烷基氧) 环丙基硬脂酸酯,2,3一双(2一苯基甲氧基苯基)一2 一 丙烯酸,3一乙酰氧一9,19一环雄甾一6,7一二酮,羟 基螺菌黄素及番茄红素.仅在初花打顶的白肋烟下部 叶表皮腺毛分泌物中分离鉴定出的成分有十八烷,三 十五烷,角鲨烷,1一乙酰氧基一[2一[(对一氯苯基) 氧]一5一甲基苯基]1,2一二苯基一乙烯,2,6一二甲 基苯基一苄酯,1,1一[1,2一双(亚甲基)一1,2一乙 烷二基]双一[4,5]双(三氟甲基)一1H一1,2,5一三 唑,HEXAGERMANE及3,4,5一三溴一2一(5一溴一2 一 甲氧基苯基)吡咯. 3小结 (1)打顶时期对烟叶腺毛分泌物中烟碱含量有较 大的影响,盛花打顶和初花打顶的上部叶腺毛分泌物 烟碱含量相差27.68百分点,中部叶腺毛分泌物烟碱 含量相差15.06百分点,下部叶腺毛分泌物烟碱含量 相差0.82个百分点,其中打顶时期对上部叶影响最 大,对下部叶影响较小,原因有待进一步研究. (2)初花打顶中部叶腺毛分泌物的二十九烷,邻 二甲苯,茄酮,川楝素和紫杉红素含量分别是盛花打顶 处理的6.89倍,2.43倍,3.62倍,11.5倍和9.5倍, 因此,有关腺毛分泌物中二十九烷,邻二甲苯,茄酮,川 楝素和紫杉红素对烟叶质量的影响尚需进一步研究. 参考文献 [1]BarreraR,WrensmanEA.Trichometype,densityanddis— tributionontheleavesofcertaintobaccovarietiesandhy— brids[J].TobSci,1966,10:157—161. [2]王宝华,吴帼英,黄静勋.烟叶植物学特性观察.1.烤烟烟 叶腺毛密度及其烟叶品质和化学成分的关系[J].中国烟 草,1983(2):l_6. [3]左天觉.烟草的生产,生理和生物化学[M].朱尊权,等 译.上海:上海远东出版社,1993:4043. 『4]JohnsonAW.Evaluationofseveralnicotianatobacumen- triesresistancetotwotobaccoinsectpests[J].TobSci, 1978,22:41-43. [5]JohnsonAM,SeversonRF,HudsonJ,eta1.Tobaccoleaftri— chomesandtheirexudates[J].TobSci,1985,29:67-72. [6]王伟,孔光辉,李佛琳,等.烤烟烟叶腺毛及其分泌物研 究进展[J].中国农学通报,2007,23(2):251—254. [7]韩锦峰,王广山,王彦亭,等.烤烟叶面分泌物的初步研 究[J].中国烟草,1995(2):1O-l3. [8]孑L光辉,宗会.不同部位成熟烟叶腺毛密度及其分泌物 的研究[J].中国农学通报,2006,22(12):108—110. [9]杨铁钊,李伟,李钦奎,等.烤烟叶面腺毛密度及其分泌 物变化动态的相关分析[J].中国烟草科学,2005(1): 43—46. [10]孔光辉.烤烟烟叶腺毛分泌物提取方法初探[J].植物 生理科学,2006,22(12):62—65. <>?? ?0?<>?0?o’<>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?(>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?--:0?<>?<>?<> ;?0?<>?<>?<>?<>?0?<>?<>?<>?<>?<>?<>?<>?0?<>?<>?<>?0?<>?<>?<>?<>?<>?o? 《中国烟草科学}2009—4目录 烤烟新品种南江3号的选育及其特征特 性…………………………………………………………………李智勇,韩晓红,谭建,等1 美国烟草育种现状及对我国的启 示………………………………………………………………………………………李永平,马文广6 应用AMMI模型分析白肋烟品种的丰产性及稳产 性……………………………………………………林国平,张俊杰,王毅,等13 湖南与云南烤烟黄酮化合物的含量分 析…………………………………………………………………陈文俊,杨虹琦,张发明,等17 零度低温对转SOD或POD基因烟草的影响…………………………………………………………………曾淑华,郭仕平,刘飞虎2l 南平烟区主要气候因子与烟叶化学成分的关 系…………………………………………………………丁根胜,王允白,陈朝阳,等26 南平烟区烤烟氯化钾适宜用量的研 究……………………………………………………………………徐茜,白万明,戴培刚,等31 贵州遵义植烟土壤微量元素含量状况及分 析……………………………………………………………霍沁建,李家俊,梁永江,等37 施用有机肥对植烟土壤速效磷和速效钾含量的影 响……………………………………………………陈朝阳,陈星峰,何欢辉,等43 低肥力土壤施氮对烤烟干物质积累,氮素吸收及产质量的影响…………………………………………苑举民,张忠锋,石屹,等47 湖南烤烟烟叶中镁与土壤交换性镁含量的特征及关系分析……………………………………………张国,赵松义,相智华,等52 卷烟机VE供丝部的有关工艺参数对卷烟质量稳定度的影响……………………………………………刘杰,张晋,高云,等56 烟用草果酊剂的制备,成分分析及其在烟草香精中的应用…………………………………………………刘鑫,董世良,谭烨59 对发展烟叶土地股份合作制的思 考……………………………………………………………………………王丰,丁伟,田必文62 密集烤房关键设备类型对烟叶烘烤成本的影 响…………………………………………………………陈其峰,杨培钰,王东明,等66 诱导植物提高抗病毒作用制剂防治烟草病毒病试验研 究………………………………………………陈德鑫,徐宸,王凤龙,等 7O 烤烟抗旱品种选育研究进展和方 法……………………………………………………………………………任学良,王云鹏,史跃伟74 生物防治在烟草病虫害防治中的应用进 展………………………………………………………………张玉玲,朱艰,杨程,等81 54