摘要:為明確抗黑脛病紅花大金元適宜采收成熟度,以抗黑脛病紅花大金元為材料,設(shè)置ST1(提前4 d采收)、ST2(當(dāng)?shù)卣2墒眨?、ST3(延遲4 d采收)、ST4(延遲8 d采收)4個成熟度處理,研究不同采收成熟度對田間鮮煙葉的外觀特征、SPAD值、化學(xué)成分、感官質(zhì)量及代謝組學(xué)的影響。結(jié)果表明,隨著采收期的延遲,煙葉外觀由綠變黃,成熟斑增多,SPAD值逐漸降低,在煙葉開始成熟落黃時,富集在植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)代謝通路的代謝物脫落酸含量顯著上調(diào);煙葉淀粉、總糖和還原糖含量呈現(xiàn)出先增多后下降的趨勢,煙堿含量增多,延遲4 d采收富集在三羧酸循環(huán)等分解糖類物質(zhì)代謝通路的檸檬酸、琥珀酸和β-D-葡萄糖醛酸苷等代謝物呈上調(diào)表達(dá),富集在氨?;?tRNA生物合成、精氨酸生物合成、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、苯丙氨酸代謝及煙酸鹽和煙酰胺代謝等代謝通路上的代謝產(chǎn)物,呈先上調(diào)后下調(diào)表達(dá);煙葉中性香氣成分含量逐漸增加,感官質(zhì)量得到改善,L-異亮氨酸、L-精氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、檸檬酸和琥珀酸等代謝產(chǎn)物呈先上調(diào)后下調(diào)表達(dá)。綜合分析,抗黑脛病紅花大金適宜采收成熟度為當(dāng)?shù)卣2墒栈A(chǔ)上延遲4 d采收,此時煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào),香氣量充足、香氣質(zhì)好,感官質(zhì)量最佳;田間鮮煙的采收成熟特征為葉面淺黃,葉面落黃50%~59%,主脈變白50%~59%,支脈變白40%~49%,絨毛脫落40%~49%,成熟斑稍有,煙葉SPAD值為23.66~25.16。
關(guān)鍵詞:成熟度;代謝組學(xué);差異代謝物;抗黑脛病紅花大金元;化學(xué)成分;感官品質(zhì)
中圖分類號:S572.04""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2025)01-0237-12
成熟度是煙葉生產(chǎn)中重要一環(huán),是烤煙重要的質(zhì)量要素,在烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)中是第一品質(zhì)要素[1]。保證和提高煙葉質(zhì)量的前提是采收真正成熟煙葉。云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院以紅花大金元為受體、抗黑脛病種質(zhì)RBST為供體,經(jīng)分子標(biāo)記選擇技術(shù)選育出抗黑脛病紅花大金元(以下簡稱抗性紅大)這一新品種。然而抗性紅大成熟特性不明確,使得工業(yè)需求得不到滿足,因此提升其采收質(zhì)量是十分有必要的。使用便攜式葉綠素儀可以在對煙葉葉片無損傷狀況下測定其SPAD值,進(jìn)而實(shí)時判斷葉片葉綠素的含量,從而客觀反映煙葉成熟程度[2]。張冰濯等研究發(fā)現(xiàn),隨著采收期延遲,煙葉成熟度增高,葉脈變白,成熟斑逐漸增多,煙葉顏色由綠變黃,煙葉SPAD值呈下降趨勢[3-4]。賈中林等研究表明,隨著煙葉成熟度的增加,煙葉物質(zhì)積累速度下降,內(nèi)含物質(zhì)消耗增加,其內(nèi)部淀粉和糖含量增加,到達(dá)頂峰時含量下降[5-6]。通過適當(dāng)提高煙葉成熟度的栽培措施,可以協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分,改善感官質(zhì)量,但是煙葉成熟度過高,煙葉質(zhì)量將大幅下降[7-8]。
煙葉成熟過程需要經(jīng)過復(fù)雜的生理代謝變化,代謝產(chǎn)物的動態(tài)變化影響煙葉內(nèi)含物質(zhì)的變化,從而影響煙葉的外觀變化、化學(xué)成分及煙葉的感官質(zhì)量[9-10]。通過分析不同時期煙葉樣品中的糖類、脂類和氨基酸等小分子代謝物的變化,可以從全局表征煙葉受到內(nèi)外環(huán)境干擾后代謝產(chǎn)物的變化[11-12]。賈中林等在研究中發(fā)現(xiàn),在煙葉成熟階段起重要調(diào)控作用的代謝通路為TCA循環(huán)與丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝,影響煙葉代謝產(chǎn)物的形成[13]。彭翠云等在研究中發(fā)現(xiàn),煙葉采收期的延遲,將引起富集在淀粉與蔗糖途徑中代謝物表達(dá)量先下調(diào)再上調(diào)的表達(dá)趨勢,并在延遲8 d采收時煙葉內(nèi)淀粉合成、積累量達(dá)到峰值;氮代謝途徑的關(guān)鍵代謝產(chǎn)物,隨采收期延遲表達(dá)量下調(diào),氮代謝減弱[14-15]。本研究采用液相色譜質(zhì)譜(LC-MS)聯(lián)用技術(shù)對烤煙抗性紅大進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)分析,通過分析成熟過程中代謝物的動態(tài)變化,結(jié)合傳統(tǒng)生理指標(biāo)化學(xué)成分含量、中性香氣成分含量和感官質(zhì)量的變化,確定抗性紅大適宜采收時間,以期為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗性紅大煙葉提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
1"材料與方法
1.1"試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2022年在云南省大理白族自治州彌渡縣密祉鎮(zhèn)進(jìn)行,供試烤煙品種為抗黑脛病紅花大金元。試驗(yàn)田前作為貢菜。供試土壤肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量適中。
1.2"試驗(yàn)設(shè)計
根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和煙葉耐熟性情況,采收成熟度設(shè)4個水平(表1),分別標(biāo)記為ST1(提前4 d采收)、ST2(當(dāng)?shù)卣2墒眨T3(延遲4 d采收)、ST4(延遲8 d采收)。本試驗(yàn)采用的試驗(yàn)設(shè)計為完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),每個試驗(yàn)處理重復(fù)3次,株行距為0.5 m×1.2 m,種植密度為16 500株/hm2。
1.3"測定方法
1.3.1"煙葉SPAD值測定
在各試驗(yàn)小區(qū)挑選長勢均勻、代表性較強(qiáng)的15株煙株進(jìn)行測定,以葉片的主脈作為對稱軸,利用FK-YL01葉綠素儀(山東方科儀器有限公司)測定主脈兩側(cè)葉基、葉中以及葉尖6個點(diǎn),以測定的6個SPAD值均值作為此葉片的SPAD值[16]。
1.3.2"化學(xué)成分測定
使用AA-Ⅲ型連續(xù)流動化學(xué)分析儀(德國布朗盧比公司),按照煙草及煙草制品標(biāo)準(zhǔn)體系測定煙葉化學(xué)成分含量[17]。
1.3.3"香氣成分測定
烤后煙香氣成分測定的方法為內(nèi)標(biāo)法內(nèi)標(biāo)為硝基苯[18]。前處理通過水蒸氣蒸餾—二氯甲烷萃取法獲得有機(jī)相,并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1 mL左右,之后移至色譜瓶中,用氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC/MS:Agilent 7890A-5975C,美國安捷倫科技有限公司)測定。
1.3.4"代謝組測定
稱取60 mg煙葉樣品,放入1.5 mL離心管中;加入2個小鋼珠和600 μL甲醇-水(體積比為7 ∶3,含L-2-氯苯丙氨酸,4 μg/mL);放于-40 ℃冰箱中2 min進(jìn)行預(yù)冷,之后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨(60 Hz,2 min);冰水浴超聲提取30 min,-40 ℃過夜靜置;低溫離心10 min(13 000 r/min,4 ℃),使用注射器吸取150 μL的上清液,用0.22 μm有機(jī)相針孔過濾器過濾后,轉(zhuǎn)移到LC進(jìn)樣小瓶,-80 ℃下進(jìn)行保存,直至進(jìn)行 LC-MS分析。質(zhì)控樣本(QC)由所有樣本的提取液等體積混合制備而成。所有提取試劑在使用前均需在-20 ℃進(jìn)行預(yù)冷。本次試驗(yàn)的分析儀器為ACQUITY UPLC I-Class plus超高效液相串聯(lián)QE高分辨質(zhì)譜儀組成的液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)。色譜柱為ACQUITY UPLC HSS T3 (100 mm×2.1 mm,1.8 μm);柱溫為45 ℃;流動相A為水(含0.1%甲酸),B為乙腈(含0.1%甲酸);流速為0.35 mL/min;進(jìn)樣體積為2 μL。離子源為ESI,樣品質(zhì)譜信號采集分別采用正負(fù)離子掃描模式。
1.4"數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2020對進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計分析,使用R語言進(jìn)行OPLS-DA分析和熱圖、顯著性氣泡圖繪制。
2"結(jié)果與分析
2.1"不同采收成熟度田間鮮煙外觀特征及SPAD值
由圖1可知,隨著采收成熟度的提高,不同處理的煙葉成熟特征有明顯改變,煙葉從葉尖開始逐漸變黃,葉脈變白,成熟斑增加。
SPAD值可以用來判斷煙葉的成熟度(圖2)可知,隨著采收成熟度的增加,煙葉SPAD值逐漸降低,各處理間存在顯著差異。由SPAD值和采收成熟度趨勢線方程可以看出,r2gt;0.990 0,方程擬合程度較高,因此可以利用采收成熟度趨勢線方程找出煙葉適宜采收成熟度的SPAD值,在煙葉生產(chǎn)中進(jìn)行指導(dǎo)。
2.2"不同采收成熟度對抗性紅大代謝組學(xué)的影響
2.2.1"正交-偏最小二乘判別分析
正交-偏最小二乘判別分析能夠?qū)δP徒忉屇芰M(jìn)行增強(qiáng),從而將組間差異最大程度展現(xiàn)出來。4個不同采收時間之間的OPLS-DA模型見圖3。OPLS-DA-ST2_ST1、OPLS-DA-ST3_ST1、OPLS-DA-ST4_ST1、OPLS-DA-ST3_ST2、OPLS-DA-ST4_ST2和OPLS-DA-ST4_ST3模型的R2Y均為0.999,Q2分別為0.879、0.956、0.978、0.928、0.972、0.768,表明模型預(yù)測能力較好。OPLS-DA得分圖(圖3-A)用于描述樣本的聚類結(jié)果,4組樣本兩兩之間顯著分離,說明煙葉之間存在代謝差異。
為進(jìn)一步驗(yàn)證OPLS-DA模型的可靠性,對模型進(jìn)行了交叉驗(yàn)證和置換檢驗(yàn),結(jié)果見圖3-B。平面直角坐標(biāo)系虛線經(jīng)過的最右側(cè)2點(diǎn)(x=1.0)為原始模型的R2和Q2,左側(cè)的所有點(diǎn)是Y置換后模型的R2′和Q2′,圖中Q2點(diǎn)的回歸線在縱坐標(biāo)上的交點(diǎn)<0,說明模型預(yù)測的結(jié)果具有可靠性,模型沒有過擬合問題,可用于分析ST1、ST2、ST3、ST4之間的差異代謝物。
2.2.2"差異代謝物篩選及分析
將4個處理的差異代謝物進(jìn)行兩兩比較, 得到不同分組間差異代謝物情況(表2和圖4)。提前4 d采收(ST1)和正常采收(ST2)之間共同的顯著差異代謝物有250個,其中上調(diào)的差異代謝物有150個,下調(diào)的有100個。提前4 d采收(ST1)和延遲4 d采收(ST3)之間共同的顯著差異代謝物有459個,其中上調(diào)的差異代謝物有230個,下調(diào)的有229個。提前4 d采收(ST1)和延遲8 d采收(ST4)之間共同的顯著差異代謝物有539個,其中上調(diào)的差異代謝物有302個,下調(diào)的有237個。正常采收(ST2)和延遲4 d采收(ST3)之間共同的顯著差異代謝物有372個,其中上調(diào)的差異代謝物有159個,下調(diào)的有213個。正常采收(ST2)和延遲8 d采收(ST4)之間共同的顯著差異代謝物有620個,其中上調(diào)的差異代謝物有320個,下調(diào)的有300個。延遲4 d采收(ST3)和延遲8 d采收(ST4)之間共同的顯著差異代謝物有239個,其中上調(diào)的差異代謝物有130個,下調(diào)的有109個。
為了直觀地將樣本間的關(guān)系和差異代謝物在樣本間的表達(dá)差異展現(xiàn)出來,本研究對顯著差異代謝物進(jìn)行了VIP排序,篩選出排序前20的差異代謝物,并利用它們的表達(dá)量分別進(jìn)行層次聚類,結(jié)果見圖5。相比于提前4 d采收(ST1),正常采收(ST2)中2,4,7,10,13,16,19-二十二碳庚酰輔酶A、10-乙酰氧基毒素、乙酰輔酶A、升麻素苷、牛痘苷、5-羥基-7,8,2′-三甲氧基黃酮-5-葡萄糖苷、3-(1,1-二甲基烯丙基)東莨菪素-7-葡萄糖苷等13種差異代謝物上調(diào),山柰酚-3-[葡萄糖基-(1-gt;3)-鼠李糖基-(1-gt;6)-半乳糖苷]、3′-葡萄糖基-2′,4′,6′-三羥基苯乙酮、1,3-雙(二苯基膦)丙烷、12-氧代-20-二羥基白三烯B4等7種差異代謝物下調(diào)。相比于正常采收(ST2),延遲4 d(ST3)中10,12,13,16-雙表二氧基-9-氫過氧基-14-十八烯酸甲酯、二氫薔薇苷和13,14-二氫-16,16-二氟前列腺素J2等13個差異代謝物下調(diào),檸檬酸、L-脯氨酸和馬比奧苷C(一種二萜苷)等7個差異代謝物上調(diào)。相比于延遲4 d(ST3)、延遲8 d(ST4)中澤多阿龍二醇、3,11,12-三羥基-1(10)-螺替芬-2-酮、6R,8Z-6-羥基-3-氧代-8-四氫苯腺烯酸、三丁酸甘油酯、地奧球苷D、8-丙?;虑汛?、{(2-羥基-3-甲基-5-氧代-2H-呋喃-4-基)-(3-甲氧基-5,6-二甲基-2-氧雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷-5-基)甲基}2-甲基丁烯酸酯、3′-羥基-HT-2毒素、芐基O-[阿拉伯呋喃糖基-(1-gt;6)-葡萄糖苷]、15-乙酰氧基西吡啶-3,4-二醇4-O-α-D-吡喃葡萄糖苷等11種差異代謝物上調(diào),(3S,7E,9S)-9-羥基-4,7-巨柱二烯-3-酮-9-葡萄糖苷、13,14-二氫-16,16-二氟前列腺素J2、葫蘆巴堿、(R)-(+)-2-吡咯烷酮-5-羧酸、3,4-二氫-2H-1-苯并吡喃-2-酮等9種差異代謝物下調(diào)。
2.2.3"差異代謝物KEGG富集
為明確提前4 d采收和正常采收(ST1和ST2)、正常采收和延遲4 d采收(ST2和ST3)、延遲4 d和延遲8 d(ST3和ST4)3個比較組之間差異代謝物代謝途徑的變化機(jī)制,分別對3個比較組進(jìn)行KEGG通路富集分析,篩選出31、40、37條代謝通路,其中差異顯著的分別有4、7、13條。
ST1和ST2中差異明顯的代謝通路(圖6)為氨?;?tRNA生物合成、精氨酸生物合成、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
如表3所示,富集在氨酰基-tRNA生物合成代謝通路的差異代謝物(均上調(diào))有L-谷氨酰胺、L-精氨酸、L-苯丙氨酸;富集在精氨酸生物合成代謝通路的差異代謝物(均上調(diào))有L-谷氨酰胺、L-精氨酸;富集在ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白代謝通路的差異代謝物(均上調(diào))有L-谷氨酰胺、L-精氨酸、殼二糖;富集在植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)代謝通路的差異代謝物有脫落酸(下調(diào))。
ST2和ST3差異顯著的代謝通路是花生四烯酸代謝,三羧酸循環(huán),丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝,磷脂酰肌醇信號通路,甘油磷脂代謝,氨?;?tRNA生物合成,戊糖和葡萄糖醛酸酯相互轉(zhuǎn)化(圖7)。
如表4所示, 富集到花生四烯酸代謝通路的差基-tRNA生物合成,苯丙氨酸代謝,苯丙烷類生物合成,花生四烯酸代謝,酪氨酸代謝,氰基氨基酸代謝,煙酸鹽和煙酰胺代謝,硫代葡萄糖苷生物合成,各種抗生素的生物合成-第二部分,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,單巴坦生物合成,α-亞麻酸代謝,賴氨酸降解。
如表5所示,富集到氨?;?tRNA生物合成代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-異亮氨酸、L-精氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸。富集到苯丙氨酸代謝代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-酪氨酸、L-苯丙氨酸、2-羥基-3-苯基丙烯酸酯、琥珀酸。富集到苯丙烷類生物合成代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、4-香豆酸鹽、香豆素。富集到花生四烯酸代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有6-酮-前列腺素F1α、20-羥基-白三烯B4、11,14,15-三羥基二十碳三烯酸、8-異前列腺素F2α。富集到酪氨酸代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-酪氨酸、4-香豆酸鹽、3,4-二羥基苯基丙酸酯、琥珀酸。富集到氰基氨基酸代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-酪氨酸、L-異亮氨酸、L-苯丙氨酸。富集到煙酸鹽和煙酰胺代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有煙酸D-核糖核苷、N-甲基煙酸酯、琥珀酸。富集到硫代葡萄糖苷生物合成代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有 L-異亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸。富集到各種抗生素的生物合成-第二部分代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、4-香豆酸鹽。富集到苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-苯丙氨酸、L-酪氨酸。富集到單巴坦生物合成代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有L-酪氨酸、L-精氨酸。富集到α-亞麻酸代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有(3Z)-己-3-烯-1-乙酸酯、十七碳三烯醛。富集到賴氨酸降解代謝通路的差異代謝物(均下調(diào))有琥珀酸、N6,N6,N6-三甲基-L-賴氨酸。
2.3nbsp;不同采收成熟度對抗性紅大烤后煙葉質(zhì)量的影響
2.3.1"不同采收成熟度對煙葉化學(xué)成分的影響
由表6可以看出,隨著煙葉采收成熟度逐漸增加,葉片中淀粉、總糖和還原糖含量呈現(xiàn)出先增加后減少的變化趨勢。這是由于隨著成熟度的提高,干物質(zhì)積累量增加,在達(dá)到最高點(diǎn)后,煙葉的干物質(zhì)合成能力減弱,但消耗量增加,因此淀粉、總糖及還原糖含量先升后降。隨著煙葉采收成熟度提高,煙堿含量上升,總氮含量先減少后上升,鉀含量呈現(xiàn)先增后減的趨勢,氯含量呈現(xiàn)下降趨勢。成熟度對煙葉化學(xué)成分的影響顯著,適當(dāng)提升成熟度可以改善煙葉品質(zhì)。
2.3.2"不同采收成熟度對煙葉中性香氣成分的影響
按照香氣前體物可將中性香氣成分分為5類,即類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物(新植二烯)。隨著煙葉采收成熟度不斷提高,烤后煙中芳香族氨基酸降解產(chǎn)物和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量先增加后減少,新植二烯含量與中性香氣成分總量不斷增加。在試驗(yàn)成熟度范圍內(nèi),類胡蘿卜素降解產(chǎn)物與除新植二烯外其他香氣成分總量在延遲8 d采收時達(dá)到最高。在成熟度范圍內(nèi),隨著成熟度的增加中性香氣成分總量持續(xù)增加(表7)。
2.3.3"不同采收成熟度煙葉感官質(zhì)量的變化
由表8可以看出,隨著成熟度提高,中部煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、煙氣濃度、細(xì)膩性、雜氣、刺激性、余味和甜潤感得分呈先升高后降低趨勢,透發(fā)性先增加后趨于穩(wěn)定,勁頭增強(qiáng);上部葉煙葉香氣質(zhì)、濃度、細(xì)膩性、雜氣、余味和甜潤感得分呈先升高后降低趨勢,香氣量和透發(fā)性得分先增加后趨于穩(wěn)定,勁頭增強(qiáng),刺激性得分下降。綜合分析,延遲4 d采收,煙葉香氣質(zhì)好,香氣量足,煙氣濃郁、細(xì)膩且透發(fā)性好,雜氣較少,刺激性較小,余味更加舒適,感官品質(zhì)總分最高。
3"討論與結(jié)論
煙葉成熟時期是一個動態(tài)的過程,這一時期的生理指標(biāo)和代謝組學(xué)存在顯著差異。通過研究分析發(fā)現(xiàn),隨著煙葉采收成熟度的提高,葉片葉綠素降解,類胡蘿卜素在葉片中的比例上升,葉片由綠向黃變化,煙葉SPAD值呈下降趨勢,這與武圣江等的研究結(jié)果[19]一致。同時,通過代謝組學(xué)的分析發(fā)現(xiàn),正常采收時富集在植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)代謝通路的脫落酸和提前4 d采收相比呈下調(diào)表達(dá)。煙葉成熟時期是葉片逐漸衰老的過程,在葉片衰老前期(提前 4 d 采收)脫落酸大量增加,葉片衰老,煙葉成熟落黃,葉片衰老加劇,但脫落酸含量相比于提前4 d采收時含量下降。
糖類物質(zhì)是植物能量代謝中的核心要素,是植物光合作用和呼吸作用相互作用的積累產(chǎn)物,在烤煙成熟階段快速合成、積累,葉片內(nèi)部淀粉和總糖含量逐漸增多,到達(dá)最高點(diǎn)后降低。研究中延遲4 d采收富集在三羧酸循環(huán)等代謝通路的檸檬酸、琥珀酸和β-D-葡萄糖醛酸苷等代謝物呈上調(diào)表達(dá),說明正常采收時煙葉的總糖含量合成和積累量達(dá)到最高,之后代謝減慢,煙葉葉片衰老,糖類物質(zhì)被大量消耗,因此含量下降,這和闞洪贏等的研究結(jié)果[20-21]相似。
煙葉生長發(fā)育離不開氮代謝,氨基酸是植物氮代謝的重要產(chǎn)物[22]。在本試驗(yàn)中,煙葉成熟階段富集于氨?;?tRNA生物合成、精氨酸生物合成、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、苯丙氨酸代謝與煙酸鹽和煙酰胺代謝等代謝通路的差異代謝物,其表達(dá)呈先上調(diào)后下調(diào)表達(dá)趨勢。說明隨著成熟度提高,氮代謝逐漸減弱,煙堿含量逐漸增加,煙葉刺激性增加,延遲到4 d采收時,煙葉化學(xué)成分趨于協(xié)調(diào)。富集到氨酰基-tRNA生物合成代謝通路的差異代謝物L(fēng)-谷氨酰胺、L-精氨酸、L-苯丙氨酸,與中性香氣成分的合成密切相關(guān),其表達(dá)先上調(diào)后下調(diào)。說明隨著成熟度提高,煙葉中香氣成分含量先快速增加,之后增加速度降低,因此研究中隨著成熟度提高中香氣成分含量增加,但增幅減慢。非揮發(fā)性有機(jī)酸與香氣質(zhì)和香氣量等感官指標(biāo)具有不同程度的相關(guān)性,隨著成熟度提高,檸檬酸和琥珀酸等非揮發(fā)性有機(jī)酸代謝產(chǎn)物表達(dá)呈先增加后下降的趨勢,煙葉感官質(zhì)量得到改善,在延遲4 d采收時感官質(zhì)量最好[23]。
為優(yōu)化抗性紅大可用性,通過生理指標(biāo)和代謝組學(xué)對不同采收成熟度煙葉進(jìn)行評價分析發(fā)現(xiàn),煙葉成熟度提高,抗性紅大煙葉糖代謝和氮代謝先增強(qiáng)后減弱,煙葉化學(xué)成分更為協(xié)調(diào),中性香氣成分含量增加,感官質(zhì)量不斷改善,但成熟度過高則煙葉質(zhì)量下降。在本試驗(yàn)中,抗性紅大延遲4 d采收時,煙葉化學(xué)成分更為協(xié)調(diào),香氣量充足、香氣質(zhì)好,感官質(zhì)量最優(yōu),此時煙葉達(dá)到采收的最佳時期。因此,抗黑脛病紅花大金元應(yīng)在當(dāng)?shù)卣2墒栈A(chǔ)上延遲4 d,煙葉SPAD值在23.66~25.16時采收,此時煙葉葉面淺黃,葉面落黃50%~59%,主脈變白50%~59%,支脈變白40%~49%,絨毛脫落40%~49%,成熟斑稍有。
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