李晨营，陈彪，张玉，任民，罗成刚，冯全福，杨兴有，常爱霞

摘  要：為进一步挖掘四川、山东产区烟叶致香物质含量特色，本研究基于51份烤烟种质，在四川、山东两产区开展了烟叶8类致香物质含量检测分析比较工作。结果显示，整体上看，四川多酚类、叶绿素降解物绝对和相对含量高于山东产区，苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸、多元酸绝对和相对含量低于山东产区;从不同基因型上看，四川92.2%以上种质多酚类、叶绿素降解物的绝对和相对含量高于山东产区，76.5%以上种质苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸和多元酸的绝对和相对含量低于山东产区，进一步印证了两产区致香物质含量在整体上表现出的特点;51份种质中，四川产区有76.5%烤烟种质预测具有清香型风格倾向，在山东产区有90.2%烤烟种质预测具有中间香型风格倾向，多酚类和叶绿素降解物含量较山东产区高可能是四川清香型风格烟叶的重要物质基础;苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸和多元酸含量较四川产区高可能是山东中间香型风格烟叶的重要物质基础。基因型和生态条件对香型指数均有较大影响，生态条件影响更大。

关键词：烤烟;不同基因型;生态条件;致香物质;含量;香型风格

A Comparative Study on Aroma Component Characteristics of Tobacco Leaves from Sichuan and Shandong Based on 51 Flue-cured Tobacco Germplasms

LI Chenying1，2， CHEN Biao1，3， ZHANG Yu1， REN Min1， LUO Chenggang1，

FENG Quanfu1， YANG Xingyou4*， CHANG Aixia1*

（1. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266101， China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China; 3. Xuanwei Branch of Qujing Tobacco Company of Yunnan Province， Qujing， Yunnan 655000， China; 4. China National Tobacco Corporation Sichuan Company， Chengdu 610041， China）

Abstract： To further explore the aroma component characteristics of Sichuan and Shandong tobacco leaves， eight types of aroma components were determined and their content characteristics were analyzed using the leaf samples of 51 flue-cured tobacco varieties planted in both Sichuan and Shandong. The results showed that， on the whole， the absolute and relative contents of polyphenols and chlorophyll degradation products in Sichuan were higher than those in Shandong tobacco leaves， while the absolute and relative contents of phenylalanine degradation products， higher fatty acids， and polybasic acids were the opposite. From the perspective of different genotypes， the absolute and relative contents of polyphenols and chlorophyll degradation products of more than 92.2% of germplasms planted in Sichuan was higher than that planted in Shandong. The absolute and relative contents of phenylalanine degradation products， higher fatty acids and polyacids of more than 76.5% of germplasms were lower than that planted in Shandong. This result further confirmed the characteristics of the aroma substance content in tobacco leaves of the two production areas as a whole. Among the 51 germplasms， 76.5% of the flue-cured tobacco germplasms in the Sichuan production area were predicted to have a fragrance style tendency， and 90.2% in the Shandong production area were predicted to have an intermediate flavor style tendency. The contents of polyphenols and chlorophyll degradation products were higher than that of Shandong tobacco leaves， which may be the important material basis of Sichuan fragrance style tobacco. The contents of alanine degradation products， higher fatty acids and polybasic acids were higher than that in Sichuan tobacco leaves， which may be the important material basis of Shandong middle-flavor tobacco. Both genotype and ecological conditions have a significant impact on the fragrance index， and ecological conditions have a greater impact than genotypes.

Keywords： flue-cured tobacco; different genotypes; ecological conditions; aroma components; content; fragrance style

烟叶香气品质是评价烟叶及其制品内在质量的核心内容和重要指标[1]。致香物质是烟叶香气品质形成的重要物质基础，种类繁多，多类致香物质的组成、含量及相互作用共同决定了烟叶的香型风格特色和香气品质的优劣[2]。以往研究表明[3-4]，烤烟的香气风格是遗传因素、生态因素和栽培技术共同作用的结果。“生态因素决定特色，品种彰显特色，栽培技术保障特色”是烟叶生产和研究工作者的共识[5-7]。因此，研究明确不同生态条件下烟叶香气风格特色形成的致香物质基础，对不同产区特色优质烟叶的生产具有重要指导意义。关于不同产区烟叶香气质量特色研究，以往主要是从不同生态区随机取样或从少数几个主栽品种取样进行多类致香物质的比较，或从不同生态区多个品种某一类致香物质的比较等方面进行研究[8]，利用较多种质对不同产区烟叶的多类香气物质开展研究，还鲜有报道。鉴于此，本研究在山东诸城、四川西昌两产区，对51份烤烟种质进行了多酚、多元酸、高级脂肪酸、叶绿素降解物、类胡萝卜素降解物、西柏烷降解物、苯丙氨酸降解物、美拉德反应产物等8类致香物质的系统比较分析;同时，对各种质在四川、山东产区的香型风格进行了预测及比较，以期为产区优质特色烟叶生产、工业卷烟原料配方利用以及烤烟香气品质育种提供一定参考。

1  材料与方法

1.1  试验材料

根据常爱霞等[9]对烤烟品种系谱遗传分析结果，从中筛选不同亲缘系谱分支中的51份烤烟种质作为试验材料。试验所用种质均由中国农业科学院烟草研究所烟草种质资源中期库提供。

1.2  试验方法

1.2.1  试验设计与样品制备  田间试验于2012年在中国农业科学院烟草研究所山东诸城和四川西昌试验基地进行（该年度两产区均属生态条件正常年份）。两试验基地均采用小区试验设计，小区行长10 m，行宽1.0～1.2 m，行株距为1.0～1.2 m×0.5 m，每个材料种植2行区，3次重复。前期按照当地优质烟叶生产技术规范进行田间栽培管理，后期取中部叶片，按产区标准烘烤工艺进行烘烤。对每个产区每个种质，选取每个重复烤后C3F等级的烟叶样品混合，用作该品种致香物质检测样品。

1.2.2  烟叶致香物质含量测定方法  本研究对每个烟叶样品共检测多酚、多元酸、高级脂肪酸、叶绿素降解物、类胡萝卜素降解物、西柏烷降解物、苯丙氨酸降解物、美拉德反应产物等8类57种致香物质含量。其中，多酚[10]、多元酸和高级脂肪酸类致香物质检测按照烟草行业标准进行[11]，其他致香物质的检测采用同时蒸馏萃取方法，具体方法参照文献[12-13]。

1.3  数据分析方法

由于检测物质种类较多，数据量较大，本研究重点从大类别上对四川、山东两产区不同种质的各类致香物质进行统计分析，并通过比较两产区烟叶各大类别致香物质的绝对含量及其相对含量（即各类致香物质占所检测致香物质总含量的比值）的差值，揭示两产区烟叶致香物质含量特点。

此外，利用李章海等[14]构建的香型指数判别模型，对不同烤烟种质在四川、山东产区的香型指数进行分析，并对其香型风格进行预测。

2  结  果

2.1  山东、四川两产区51份烤烟种质8类致香物质含量的整体比较

从四川、山东两产区51份供试种质8类致香物质绝对含量的平均水平（表1）看，四川产区烤烟中多酚类、叶绿素降解物和总致香物质的平均绝对含量约为山东产区的1.3～2.0倍，明显高于山东产区;山东产区烤烟的多元酸、苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸、西柏烷降解物平均绝对含量约为四川产区的1.2～1.6倍，明显高于四川产区;四川产区烤烟的类胡萝卜素降解产物平均含量略高于山东产区;四川、山东产区烤烟的美拉德反应产物平均含量相近。从两产区不同基因型烤烟每一类致香物质的绝对含量看，每一产区不同基因型烤烟间均存在较大差异，最高含量基因型的致香物质含量基本上是最低含量基因型的2～3倍。

从四川、山东两产区各类致香物质相对含量的平均水平看（表1），四川产区烤烟中叶绿素降解物、多酚的平均相对含量明显高于山东产区;山东产区苯丙氨酸降解物、多元酸、高级脂肪酸、西柏烷降解物、类胡萝卜素降解物和美拉德反应产物这6类物质的平均相对含量明显高于四川产区。

2.2  山东、四川两产区相同种质8类致香物质含量的差异比较

2.2.1  绝对含量差异  从两产区相同种质各类致香物质绝对含量差值（表2）看，四川產区51份烤烟种质（100%）的多酚、48份种质（94.1%）的叶绿素降解产物、30份种质（58.8%）的类胡萝卜素降解物、28份种质（54.9%）的美拉德反应产物的绝对含量高于山东产区;四川产区48份烤烟种质（94.1%）的苯丙氨酸降解物、44份种质（86.3%）的高级脂肪酸、39份种质（76.5%）的多元酸、27份种质（52.9%）的西柏烷降解物的绝对含量低于山东产区;就总致香物质含量看，除中烟90、翠碧一号、Va116三个种质外，其他48份种质均表现为四川产区烟叶8类致香物质总含量高于山东产区，主要为四川产区叶绿素降解物含量较高所致。

2.2.2  相对含量差异  由表3两产区相同种质各类致香物质的相对含量差值看，51份种质中，四川产区50份烤烟种质（98.0%）叶绿素降解物、47份种质（92.2%）多酚相对含量高于山东产区;四川产区51份烤烟种质（100%）的苯丙氨酸降解物、49份种质（96.1%）的多元酸和高级脂肪酸、47份种质（92.2%）的西柏烷降解物、45份种质（88.2%）的类胡萝卜素降解物和美拉德反应产物的相对含量低于山东产区。

2.3  基因型和产区对51份烤烟种质香型的影响

依据李章海建立的香型指数（Y）判别模型[14]，即Y≤2.8为清香型，且香型指数越小，清香越明显;

Y在2.8～3.8范围内为中间香型，且香型指数越趋向中间值，中间香型越典型;Y≥3.8为浓香型，且香型指数越大，浓香越明显。分别计算两产区51份烤烟种质的香型指数，其结果如表4。由表中数据可见，同一产区不同基因型烤烟间香型指数明显不同。在四川产区，秦烟95香型指数最小，为2.22，中烟100香型指数最大，为3.58，由基因型引起的烤烟香型指数最大差值为1.36;在山东产区，FC8香型指数最小，为2.85，TI245香型指数最大，为4.16，由基因型引起的烤烟香型指数最大差值为1.31。就不同生态条件对烟叶香型指数的影响看，不同产区间同一基因型烤烟香型指数的大小有明显差异，同一基因型品种由生态条件引起的烤烟香型指数的最大差值为1.50。在基因型和生态條件双重影响下，四川产区51个品种中，39个品种（76.5%）的烤烟香型指数小于2.8，表现清香型风格，12个品种烤烟的香型指数在2.8～3.8之间，表现中间香型风格;山东产区51个品种中，46个品种（90.2%）香型指数在2.8～3.8之间，表现中间香型风格，5个品种烤烟的香型指数大于3.8，表现浓香型风格。总体来看，基因型和生态环境对烤烟的香型指数（香型风格）均有一定的影响，而生态条件的影响更大。

3  讨  论

本研究通过对四川、山东两产区51份烤烟种质致香物质含量的分析，初步明确了四川、山东两产区烟叶致香物质含量规律及特色，预测了51份烤烟种质在两产区的香型风格倾向，为四川、山东产区高香气特色烟叶开发及彰显产区烟叶风格特色的烤烟新品种选育提供了基础数据参考。

从香型风格划分上看，四川属清香型烟叶产区、山东属中间香型烟叶产区。根据周小红[15]、周芳芳等报道[16]，清香型烟叶中，多酚和新植二烯（叶绿素降解物）含量较高;刘百战等[17]研究表明中间香型烟叶中苯丙氨酸降解物含量普遍较高。本研究通过对51份种质的研究发现，90%以上种质在四川产区表现多酚、叶绿素降解物含量明显高于山东产区，苯丙氨酸降解产物含量明显低于山东产区，与前人研究结果基本一致。李晓婷等[18]研究结果显示，类胡萝卜素平均含量表现浓香型>中间香型>清香型的趋势;清香型烟叶中类西柏烷降解物高于中间香型，美拉德反应产物（棕色化反应产区）低于中间香型，本研究这几类物质在不同产区不同种质中的表现存在差异性，与以往结果有所不同。造成这种差异的主要原因，可能是本研究所使用的试验种质与以往研究不同所致。以往有关多元酸、高级脂肪酸与香型风格关系的报道较少，杜咏梅等[19]研究表明，浓香型烟叶多元酸和高级脂肪酸含量较低，但在清香型和中间香型风格烟叶中差异不显著。本研究结果显示，四川产区多元酸和高级脂肪酸含量低于山东产区。就四川、山东两产区各类致香物质的相对含量比较看，四川产区烟叶多酚类、叶绿素降解物相对含量明显高于山东产区，其他6类物质相对含量均明显低于山东产区，具有更明显的规律性（51份烤烟种质中88%以上的种质均表现出一致的规律性）。综合本研究及以往研究结果可知，清香型烟叶（四川产区）与中间香型烟叶（山东产区）相比，一般具有多酚和新植二烯绝对和相对含量均较高、苯丙氨酸降解物绝对和相对含量均较低的特点。

从51个基因型烤烟在四川、山东两产区的香型指数看，76.5%的种质在四川产区的香型指数表现偏清香型，90.2%的种质在山东产区表现偏中间香型，同一产区不同种质香型指数亦有明显差异， 其彰显产区风格的程度可能有所不同;并且产区生

态条件对烟叶香型指数（香型风格）的影响大于基因型的影响。本研究结果进一步印证了生态条件决定烟叶风格、品种彰显烟叶风格的认识，并为四川、山东产区特色烤烟品种的培育奠定了种质和初步指标筛选基础。

未能对相应烟叶样品同时开展感官评吸鉴定，使得本研究根据香型指数预测的香型风格可能存在一定的偏差或局限性。在本研究基础上，后续利用相关品种在四川、山东两产区制备样品，开展感官评吸验证工作，仍然非常必要。

4  结  论

对四川、山东两产区51份烤烟种质8类致香物质含量的比较结果表明，四川多酚类、叶绿素降解物绝对和相对含量高于山东产区，苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸、多元酸绝对和相对含量低于山东产区。51份种质中，四川产区有76.5%烤烟种质预测具有清香型风格倾向，在山东产区有90.2%烤烟种质预测具有中间香型风格倾向。多酚类和叶绿素降解物含量较山东产区高可能是四川清香型风格烟叶的重要物质基础;苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸和多元酸含量较四川产区高可能是山东中间香型风格烟叶的重要物质基础。基因型和生态条件对香型指数均有较大影响，生态条件影响更大。

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