許美玲 肖炳光 焦芳嬋
摘要:[目的]評(píng)價(jià)烤煙種質(zhì)資源的化學(xué)品質(zhì),篩選出化學(xué)品質(zhì)優(yōu)良的烤煙種質(zhì)資源,為煙草育種親本選擇及其種質(zhì)資源有效利用提供參考。[方法]對(duì)124份烤煙種質(zhì)資源的10項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,并進(jìn)行主成分分析和系統(tǒng)聚類分析,以普遍認(rèn)可的煙葉化學(xué)成分適宜范圍衡量各種質(zhì)資源的煙葉化學(xué)品質(zhì)。[結(jié)果]第1類的主成分綜合得分為2.040,包括42份種質(zhì),其化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn)是還原糖、總糖、總氮、煙堿、氮堿比、糖堿比、蛋白質(zhì)和兩糖差等主要化學(xué)成分指標(biāo)適宜,鉀較高,綜合化學(xué)品質(zhì)好,多數(shù)審(認(rèn))定品種和優(yōu)質(zhì)資源被聚在此類;第1I類的主成分綜合得分為2.450,包括7份種質(zhì),其化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn)是總糖、還原糖、總氮、煙堿、糖堿比、氮堿比和蛋白質(zhì)等指標(biāo)適宜,化學(xué)成分協(xié)調(diào),煙葉品質(zhì)較好;第1II類的主成分綜合得分為-1.360,包括20份種質(zhì),其化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn)是總氮適宜,糖堿比、煙堿、總糖和還原糖較適宜,但鉀、氯、兩糖差和蛋白質(zhì)等的標(biāo)準(zhǔn)化值不適宜,綜合化學(xué)品質(zhì)中等;第Ⅳ類的主成分綜合得分為-1.180,包括11份種質(zhì),其化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn)是總氮、鉀、氯適宜,總糖、還原糖和氮堿比較適宜,綜合化學(xué)品質(zhì)中等;第Ⅴ類的主成分綜合得分為-0.110,包括13份種質(zhì),其化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn)是總氮、煙堿、氯和氮堿比適宜,總糖、還原糖、糖堿比和兩糖差較適宜,但鉀含量較低,品質(zhì)較好;第Ⅵ類的主成分綜合得分為-1.380,包括23份種質(zhì),其化學(xué)成分特點(diǎn)是總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)和糖堿比適宜,煙堿、鉀、氯和氮堿比較適宜,其余指標(biāo)不適宜;第Ⅶ類的主成分綜合得分為3.700,包括8份種質(zhì),其化學(xué)成分特點(diǎn)是氮堿比適宜,總氮、氯和鉀較適宜,其余指標(biāo)不適宜。[結(jié)論]各類烤煙種質(zhì)資源的化學(xué)成分存在明顯差異,其中金星6007、白花205、春雷一號(hào)、春雷三號(hào)、G-28、中煙90、K326、Kutsaga 51E、保山團(tuán)葉、寸莖煙、潘圓黃、581永定一號(hào)、吉煙7號(hào)、Kutsaga El、SC58、T.I.706和朝鮮抗赤等化學(xué)品質(zhì)較好的種質(zhì)資源,可作為親本材料用于煙草新品種選育。
關(guān)鍵詞:烤煙;種質(zhì)資源;化學(xué)品質(zhì);綜合評(píng)價(jià);主成分分析;聚類分析
中圖分類號(hào):S572.024 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2017)11-1937-11
0引言
[研究意義]化學(xué)成分是煙葉品質(zhì)的性能指標(biāo),也是卷煙工業(yè)考慮煙葉可用性的重要因素,主要包括總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯和鉀等。煙葉化學(xué)成分組成和含量及其協(xié)調(diào)性是煙草品種資源的重要特征特性,與評(píng)吸質(zhì)量、外觀質(zhì)量、物理特性及安全性等均密切相關(guān),不同類型煙草和品種間化學(xué)成分存在一定差異。隨著煙草化學(xué)及其檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)成分在煙葉品質(zhì)評(píng)價(jià)中占據(jù)重要地位,且煙葉原料的化學(xué)成分指標(biāo)及其協(xié)調(diào)平衡程度在卷煙生產(chǎn)中日益被重視(云南省煙草科學(xué)研究所,2007)。因此,對(duì)烤煙種質(zhì)資源的煙葉化學(xué)成分進(jìn)行主成分分析和聚類分析,以了解各煙草種質(zhì)資源化學(xué)特性,篩選出化學(xué)品質(zhì)優(yōu)良的烤煙種質(zhì)資源對(duì)煙草育種及其種質(zhì)資源有效利用均具有重要意義。[前人研究進(jìn)展]已有大量研究表明,煙葉中主要化學(xué)成分的含量和協(xié)調(diào)性決定了煙葉及其制品的煙氣特征,也間接決定了煙葉的工業(yè)可用性(黎根等,2007)。因此,煙葉化學(xué)成分是卷煙工業(yè)衡量煙葉原料品質(zhì)的重要指標(biāo),其主要受氣候條件、土壤類型(逄濤等,2013)、品種(李勇等,2013)等因素的影響,不同的土壤、氣候、產(chǎn)區(qū)和品種能生產(chǎn)出化學(xué)品質(zhì)不同的煙葉(晉艷等,1999;常愛霞等,2009)。目前,對(duì)煙葉化學(xué)成分指標(biāo)適宜范圍的劃分尚存在分歧。但普遍認(rèn)可的煙葉化學(xué)成分適宜范圍為:總糖18%-24%、還原糖16%-22%、尼古丁2.4%-2.6%、總氮1.9%-2.1%、蛋白質(zhì)6%-10%、兩糖差2.3%-3.4%,化學(xué)成分在此范圍內(nèi)的煙葉品質(zhì)較好(金聞博等,2000;劉國順,2003;閆克玉和趙銘欽,2008;韓富根,2010;唐珂等,2011)。近年來,主成分分析法(Principal components analy-sis,PCA)已廣泛應(yīng)用于煙草品種的篩選及質(zhì)量評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域(楊再波等,2006;李國棟等,2008;劉春奎等,2015;張朝等,2015)。聚類分析法(cluster anal-ysis)也已廣泛用于煙草化學(xué)品質(zhì)分析(劉杰等,2009)及其模型建立(申欽鵬等,2005)。[本研究切入點(diǎn)]至今,鮮見將主成分分析法和聚類分析法結(jié)合分析煙草種質(zhì)資源化學(xué)成分的研究報(bào)道。[擬解決的關(guān)鍵問題]以普遍認(rèn)可的煙葉化學(xué)成分適宜范圍衡量124份烤煙種質(zhì)資源的煙葉化學(xué)品質(zhì),結(jié)合主成分分析法和系統(tǒng)聚類分析法對(duì)其進(jìn)行分析,以期篩選出化學(xué)品質(zhì)優(yōu)良的烤煙種質(zhì)資源,為煙草育種親本選擇及其種質(zhì)資源有效利用提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試的124份烤煙種質(zhì)資源是從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院公布的446份核心種質(zhì)中挑選出來,具體來源見表1??緹煼N子均由云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院種質(zhì)庫提供。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及取樣
田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每小區(qū)種植20株,株行距1.20cm×0.50cm。施肥量97.5kg/ha,氮:磷:鉀=1:1:3,以30%復(fù)合肥作底肥,其余肥料于栽后20d作為追肥施用。5月底~6月初進(jìn)行培土,及時(shí)防治病蟲害,每周除草1次。打頂后在田間標(biāo)記中部葉片(從下往上第8-13葉位),分小區(qū)采收成熟煙葉,編桿后進(jìn)行烘烤,選出標(biāo)記的中部葉片送至云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)。
1.3原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理
由于原化學(xué)指標(biāo)的量綱不統(tǒng)一、數(shù)量級(jí)差異也較大,因此,為消除量綱和數(shù)量級(jí)對(duì)綜合評(píng)價(jià)帶來的不良影響,須對(duì)各化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。10項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)按煙葉品質(zhì)的適宜指標(biāo)(該指標(biāo)含量在一定范圍內(nèi),表明煙葉品質(zhì)最好,超出該范圍的煙葉品質(zhì)較差)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于鉀含量越高,煙葉品質(zhì)越好,故以鉀含量最高的數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于各類型化學(xué)指標(biāo)適宜范圍(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))的確定是一個(gè)復(fù)雜而長期的過程,因此,目前主要根據(jù)歷史文獻(xiàn)和專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定(金聞博等,2000;劉國順,2003;李國棟等,2008;韓富根,2010;閆克玉和趙銘欽,2008;唐珂等,2011),具體見表2。
1.3主成分分析與系統(tǒng)聚類分析
在原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理的基礎(chǔ)上,利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(唐啟義,2010)進(jìn)行主成分分析,并計(jì)算主成分綜合得分(各提取主成分得分與該主成分貢獻(xiàn)率的乘積之和);應(yīng)用歐氏距離法對(duì)計(jì)算各種質(zhì)綜合得分的距離,以歐氏距離衡量各種質(zhì)問品質(zhì)差異,采用重心法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。
2結(jié)果與分析
2.1相關(guān)性分析結(jié)果
對(duì)124份烤煙資源的10項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,并計(jì)算各化學(xué)指標(biāo)間的Pearson簡單相關(guān)系數(shù),結(jié)果如表3所示。總糖與還原糖、總氮、糖堿比、蛋白質(zhì)呈極顯著正相關(guān)(P<0.01,下同);還原糖與總氮、糖堿比、蛋白質(zhì)呈極顯著正相關(guān);煙堿與糖堿比、氮堿比、兩糖差呈極顯著正相關(guān),與蛋白質(zhì)呈顯著正相關(guān)(P<0.05,下同);鉀與氯、糖堿比呈顯著負(fù)相關(guān)。綜上所述,煙葉各化學(xué)成分間有一定的相關(guān)性,故直接利用煙葉化學(xué)成分組成及含量對(duì)煙葉進(jìn)行評(píng)價(jià),會(huì)產(chǎn)生信息重疊,導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差(李國棟等,2008)。
2.2主成分分析結(jié)果
10項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)相關(guān)矩陣的特征根、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率的計(jì)算結(jié)果顯示,前6個(gè)特征根的累計(jì)貢獻(xiàn)率為89.6602%,其特征向量和貢獻(xiàn)率如表4所示。第一主成分的貢獻(xiàn)率為33.3384%,總糖、還原糖、糖堿比和蛋白質(zhì)的特征向量均為較大正數(shù),說明第一主成分是烤煙化學(xué)品質(zhì)的主要決定因子;第二主成分的貢獻(xiàn)率為16.1007%,其中煙堿和氮堿比的特征向量均為較大正數(shù),說明煙堿和氮堿比對(duì)第二主成分貢獻(xiàn)較大;第三主成分的貢獻(xiàn)率為13.2597%,其中鉀的特征向量為較大正數(shù),說明鉀對(duì)第三主成分貢獻(xiàn)較大;第四主成分的貢獻(xiàn)率為10.3833%,其中氯的特征向量為較大負(fù)數(shù),說明氯對(duì)第四主成分貢獻(xiàn)較大;第五主成分的貢獻(xiàn)率為8.7098%,其中兩糖差的特征向量為較大負(fù)數(shù),說明兩糖差對(duì)第五主成分貢獻(xiàn)較大;第六主成分貢獻(xiàn)率為7.8684%,其中總氮的特征向量為較大正數(shù),說明總氮對(duì)第六主成分的貢獻(xiàn)較大。
根據(jù)主成分計(jì)算公式可獲得6個(gè)主成分與10項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)的線性組合,計(jì)算出124份烤煙資源的主成分綜合得分,結(jié)果如表5所示。中煙90得分最高,其次是SC58,隨后依次是白花205、G-28、云煙85、K730、吉煙5號(hào)、NC27NF、小黃金1025和T29等;得分較低的種質(zhì)資源有KY151、高大煙、KRK22、T64、K346、云煙201、Vesta 33、1-35、云煙99和Special 400等。根據(jù)種質(zhì)資源綜合得分越高其化學(xué)品質(zhì)越好的原則判定,可知中煙90的化學(xué)品質(zhì)最佳、KY151的化學(xué)品質(zhì)最差。
2.3系統(tǒng)聚類分析結(jié)果
采用離差平方和法對(duì)綜合得分進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,結(jié)果如圖1和表6所示。按距離系數(shù)7.0截取,可將124份烤煙種質(zhì)資源分成七大類(圖1),各類的種質(zhì)資源名稱及其數(shù)量見表6。第1類的主成分綜合得分為2.040,包括42份種質(zhì),其中云煙87、云煙317-2、NC82、中煙90、G-80、云煙97、G-28、云煙85、RG17、K326和龍江911為全國煙草品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定品種(以下簡稱“審(認(rèn))定品種”)。第Ⅱ類的主成分綜合得分為2.450,包括7份種質(zhì)(春雷三號(hào)、T1706、T1245、山東多葉、581、K730和SC58)。第Ⅲ類的主成分綜合得分為-1.360,包括20份種質(zhì),其中紅花大金元、KRK26和云煙202等為審(認(rèn))定品種,NC2326為美國的標(biāo)準(zhǔn)品種。第Ⅳ類的主成分綜合得分為-1.180,包括11份種質(zhì),其中長脖黃、中煙14、吉煙7號(hào)、貴煙11號(hào)、云煙99、中煙100等為審(認(rèn))定品種。第V類的主成分綜合得分為-0.110,包括13份種質(zhì),NC89是北方區(qū)對(duì)照品種。第Ⅵ類的主成分綜合得分為-1.380,包括23份種質(zhì)資源,其中V2、G-140、龍江851和翠碧一號(hào)為審(認(rèn))定品種。第Ⅶ類的主成分綜合得分為-3.700,包括8份種質(zhì),其中云煙201為審(認(rèn))定品種。
綜上所述,多數(shù)全國煙草品種審定委員會(huì)審(認(rèn))定品種被聚在綜合化學(xué)品質(zhì)較好的第1類,但紅花大金元、KRK26、云煙202、NC2326、臺(tái)煙8號(hào)等審(認(rèn))定品種被聚在綜合化學(xué)品質(zhì)中等的第Ⅲ類。
2.4化學(xué)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果
各類烤煙種質(zhì)資源的化學(xué)品質(zhì)詳見表7。
第1類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比的平均值分別為28.04%、24.45%、1.99%、2.32%、1.74%、1.23%、3.59%、9.93%、12.99和0.90;標(biāo)準(zhǔn)化后,還原糖、總氮、煙堿、鉀和氮堿比的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.90-0.98;總糖、糖堿比、蛋白質(zhì)和兩糖差的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.80-0.89,氯的平均標(biāo)準(zhǔn)化值最低為0.73。說明該類的還原糖、總氮、煙堿、鉀和氮堿比適宜,總糖、糖堿比、蛋白質(zhì)和兩糖差等指標(biāo)較適宜。
第Ⅱ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比等化學(xué)成分的平均值分別為25.60%、22.16%、2.06%、2.98%、1.59%、1.24%、3.44%、9.67%、9.27和0.73;標(biāo)準(zhǔn)化后,總糖、還原糖、總氮、煙堿、糖堿比、氮堿比和蛋白質(zhì)等的平均標(biāo)準(zhǔn)化值分別為0.90-0.99,均在適宜范圍,但鉀和兩糖差的平均標(biāo)準(zhǔn)化值較低,為0.75和0.45。說明該類的總糖、還原糖、總氮、煙堿、糖堿比、氮堿比和蛋白質(zhì)適宜,其余指標(biāo)不適宜。
第Ⅲ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比、氮堿比等各化學(xué)成分的平均值分別為28.17%、24.70%、1.94%、2.67%、1.47%、1.15%、3.48%、9.27%、11.60和0.76;標(biāo)準(zhǔn)化后,總氮的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.94,糖堿比、煙堿、總糖和還原糖的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.80-0.89,鉀、氯、兩糖差和蛋白質(zhì)的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.68-0.79。說明該類的總氮為適宜,糖堿比、煙堿、總糖和還原糖較適宜,鉀、氯、兩糖差和蛋白質(zhì)等指標(biāo)不適宜。
第Ⅳ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比的平均值分別為25.47%、20.65%、2.02%、2.40%、1.64%、1.12%、4.83%、10.06%、11.49和0.88;標(biāo)準(zhǔn)化后,總氮、鉀和氯的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.93-0.98,總糖、還原糖和氮堿比的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.81-0.88,煙堿、糖堿比、兩糖差和蛋白質(zhì)的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.55-0.78。說明該類的總氮、氯和鉀適宜,總糖、還原糖和氮堿比較適宜,煙堿、糖堿比、兩糖差和蛋白質(zhì)等不適宜。
第Ⅴ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)化前,總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比的平均值分別為27.82%、24.10%、1.97%、2.51%、1.65%、1.18%、3.72%、9.58%、11.45和0.80;標(biāo)準(zhǔn)化后,總氮、煙堿、氯、氮堿比等平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.91~0.99,總糖、還原糖、糖堿比和兩糖差的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.80-0.85,鉀和蛋白質(zhì)平均標(biāo)準(zhǔn)化值分別為0.68和0.77。說明該類的總氮、煙堿、氯和氮堿比適宜,總糖、還原糖、糖堿比和兩糖差較適宜。
第Ⅵ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比的平均值分別為26.04%、23.10%、2.03%、2.72%、1.64%、1.33%、2.95%、9.75%、10.28和0.80;標(biāo)準(zhǔn)化后,總糖、還原糖總氮、糖堿比和蛋白質(zhì)的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.92-0.98,煙堿、鉀、氯和氮堿比的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.80-0.85,兩糖差的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.76。說明該類的總糖、還原糖、總氮、糖堿比和蛋白質(zhì)適宜,煙堿、鉀、氯和氮堿比較適宜。
第Ⅶ類烤煙的化學(xué)品質(zhì)特點(diǎn):總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、兩糖差、蛋白質(zhì)、糖堿比和氮堿比的平均值分別為29.90%、23.99%、1.84%、1.96%、1.73%、1.10%、5.92%、9.39%、16.75和1.00;標(biāo)準(zhǔn)化后,氮堿比的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.93,總氮、鉀和氯的標(biāo)準(zhǔn)化值為0.80-0.89,總糖、還原糖、煙堿、糖堿比、兩糖差、蛋白質(zhì)的平均標(biāo)準(zhǔn)化值為0.53-0.69。說明該類氮堿比適宜,總氮、鉀和氯較適宜,其余指標(biāo)不適宜。
綜上所述,第Ⅰ和Ⅱ類烤煙的主要化學(xué)成分較適宜,綜合化學(xué)品質(zhì)好,多數(shù)審(認(rèn))定品種和優(yōu)質(zhì)資源被聚在此類;第Ⅲ和Ⅴ類烤煙的總糖、還原糖、煙堿和糖堿比較高,綜合化學(xué)品質(zhì)中等;第Ⅴ和Ⅵ類烤煙的總糖、還原糖和鉀較高,總氮、煙堿和蛋白質(zhì)適宜,綜合化學(xué)品質(zhì)較好;第Ⅶ類烤煙的總糖和還原糖較高、煙堿較低、糖堿比較高,綜合化學(xué)品質(zhì)較差。
2.5系統(tǒng)聚類結(jié)果驗(yàn)證
目前,常用化學(xué)指標(biāo)適宜范圍衡量煙葉的品質(zhì),在適宜范圍內(nèi)的化學(xué)指標(biāo)越多,表明煙葉品質(zhì)越好。本研究用化學(xué)指標(biāo)適宜范圍對(duì)各種質(zhì)進(jìn)行分類,結(jié)果如表8所示。金星6007達(dá)7項(xiàng)適宜指標(biāo),白花205、春雷一號(hào)、春雷三號(hào)、G-28、中煙90和Kutsaga51E達(dá)6項(xiàng)適宜指標(biāo),保山團(tuán)葉、寸莖煙、潘圓黃等11份種質(zhì)資源達(dá)5項(xiàng)適宜指標(biāo),上述這些種質(zhì)被聚在化學(xué)指標(biāo)適宜、品質(zhì)較好的第Ⅰ和Ⅱ類。達(dá)2-3項(xiàng)適宜指標(biāo)的多被聚在第Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ類。達(dá)0-1項(xiàng)適宜指標(biāo)的2個(gè)種質(zhì)(T64和KRK22)被聚在品質(zhì)差的第Ⅶ類。表明聚類分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
3討論
通過化學(xué)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理,用化學(xué)指標(biāo)適宜范圍衡量煙葉的品質(zhì),在適宜范圍內(nèi)的化學(xué)指標(biāo)項(xiàng)數(shù)越多,且與適宜值越接近,煙葉品質(zhì)越好。同時(shí),通過主成分分析和系統(tǒng)聚類分析,將化學(xué)品質(zhì)接近的歸為一類,以此可篩選出品質(zhì)優(yōu)良的種質(zhì)資源,便于烤煙資源的有效利用。但其具有局限性,因?yàn)橐曰瘜W(xué)指標(biāo)適宜值為中心向兩頭分化,偏離中心值(適宜值)越多,標(biāo)準(zhǔn)化值越小,而標(biāo)準(zhǔn)化值只能衡量偏離中心值的遠(yuǎn)近,無法判斷比中心值高或低。因此,煙葉化學(xué)成分分析評(píng)價(jià)方法有待進(jìn)一步提高。
因煙草類型、地域來源等不同,煙葉化學(xué)成分指標(biāo)適宜范圍劃分存在明顯差異。整體來看,優(yōu)質(zhì)烤煙要求總糖18%-22%,還原糖16%-20%,總氮1.5%~3.5%,煙堿1.5%~3.5%,鉀>2%,氯0-3%~0.8%,糖堿比8-12,氮堿比≤1,鉀氯比>4(李永忠等,2011;肖雅等,2012;閆洪洋等,2012;董高峰等,2015;耿召良等,2015)。但還要考慮其他因素的影響,如云南地處高原,晝夜溫差大,干物質(zhì)積累較多,導(dǎo)致云南種植的煙葉總糖含量較高,而第一主成分的貢獻(xiàn)率最大(33.3384%),因此,總糖含量高于適宜范圍的資源,如紅花大金元、云煙202、云煙203、云煙99和云煙201等,其化學(xué)成分綜合得分會(huì)下降,造成這些優(yōu)質(zhì)的推廣品種被聚在化學(xué)品質(zhì)中等的類別。但云南廣泛種植的烤煙K326主要化學(xué)成分總體協(xié)調(diào),被聚在第1類,其特點(diǎn)為總糖和還原糖含量較高,總氮含量、煙堿含量、氯含量、糖堿比、氮堿比和鉀氯比均較適宜(高云才等,2014,2015)。
單純分析化學(xué)成分對(duì)品質(zhì)的影響有一定局限性,應(yīng)深入全面研究。李勇等(2013)、逄濤等(2014)、王世沛和溫圣賢(2012)分別研究了國內(nèi)外烤煙、土壤類型、品種和地域等對(duì)煙葉質(zhì)量的影響,結(jié)果表明,我國烤煙的總氮、多酚、氯、鉀、揮發(fā)酸、揮發(fā)堿、總植物堿、石油醚提取物等指標(biāo)顯著低于國外烤煙,而蛋白質(zhì)、總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比則顯著高于國外烤煙;土壤類型對(duì)紅花大金元煙葉化學(xué)成分影響較大,對(duì)云煙85和云煙87影響較??;不同品種和地區(qū)間煙葉化學(xué)成分含量均存在顯著差異。近年來,我國在煙葉感官品質(zhì)、香氣品質(zhì)、致香物質(zhì)及種質(zhì)聚類分析和模型建立等方面的研究取得一定成效(申欽鵬等,2005;楊再波等,2006;李國棟等,2008;趙會(huì)納等,2009;唐珂等,2011;李勇等,2013;劉杰等,2009),篩選出優(yōu)質(zhì)烤煙種質(zhì)資源用于育種和生產(chǎn),以提高資源利用率。今后應(yīng)加強(qiáng)烤煙種質(zhì)資源的致香成分、感官質(zhì)量等多方面的研究,對(duì)煙草種質(zhì)資源品質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)。
4結(jié)論
各類烤煙種質(zhì)資源的化學(xué)成分存在明顯差異,其中金星6007、白花205、春雷一號(hào)、春雷三號(hào)、G-28、中煙90、K326、Kutsaga 51E、保山團(tuán)葉、寸莖煙、潘圓黃、581永定一號(hào)、吉煙7號(hào)、Kutsaga E1、SC58和T.I.706、朝鮮抗赤等化學(xué)品質(zhì)較好的種質(zhì)資源,可作為親本材料用于煙草新品種選育。
(責(zé)任編輯陳燕)