我国烤烟种植区域广泛,典型烤烟产区东西海拔落差大,南北气候跨度大,光温条件迥异。不同烤烟产区间烟叶特色风格差别较大,烤烟特色风格与烟叶香气物质含量密切相关,而气候因子对烟叶香气物质含量有较大影响,因此,探明不同生态区域烤烟典型产区烟叶关键香气物质指标,并进一步明确影响香气物质含量的关键气候因子,对提升烟叶品质有重要意义。本研究采用正己烷常温萃取法和柱上进样的液相色谱/气相色谱/质谱(LC-GC-MS)在线联用的检测方法,对烤烟典型特色风格产区、传统中间香型产区及贵州产区烟叶中17种香气物质的含量进行测定;采用主成分分析法(PCA)筛选烟叶关键香气物质指标;依据香气物质含量对不同生态区域烟叶产区进行分类;构建基于香气物质的烟叶产区识别模型;结合产区气候因子分析,研究气候因子与烟叶香气物质含量的关系,明确了对烟叶香气物质含量有较大影响的气候因子。主要研究结果如下:(1)典型特色风格产区间烤烟香气物质含量差异较大,测定的17种香气物质产区间差异均达显著水平。巨豆三烯酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、法尼基丙酮、茄酮和降茄二酮是典型特色风格产区的关键香气物质成分。贵州产区与东南产区泰宁的烟叶质体色素降解产物和西柏烷类降解产物含量较低;山东、河南和皖南产区的烟叶茄酮、降茄二酮含量适中;武陵和秦巴产区烟叶新植二烯含量较高;湘南产区烟叶的茄酮、降茄二酮、香叶基丙酮及β-紫罗兰酮含量较高;东北产区烟叶氧化紫罗兰酮和二氢猕猴桃内酯含量较高,巨豆三烯酮含量较低;云南产区烟叶中β-大马酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、新植二烯和法尼基丙酮等含量较低;而东南产区永定的烟叶β-大马酮、β-二氢大马酮、3-氧代-α-紫罗兰醇和新植二烯等质体色素降解产物含量较高。(2)传统中间香型产区烟叶的17种香气物质至少在两个产区间有显著差异。β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮、法尼基丙酮、茄酮和降茄二酮是传统中间香型产区关键香气物质成分。武陵和秦巴产区烟叶巨豆三烯酮、β-二氢大马酮、β-紫罗兰酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、新植二烯和法尼基丙酮的含量较高;武陵和山东产区烟叶香叶基丙酮、3-羟基大马酮含量较高;秦巴产区烟叶3-羟基索拉韦惕酮含量较高;秦巴和山东产区烟叶茄酮和降茄二酮含量较高;东北产区烟叶二氢猕猴桃内酯和氧化紫罗兰酮含量较高;贵州产区烟叶β-大马酮含量较高,而东北和贵州产区烟叶中其他香气物质的含量较低。传统中间香型五个产区在基于香气物质的PCA得分图上有明显区分,以贵州产区的样点区分度最好,武陵和秦巴产区之间有较多取样点交织分布,秦巴与山东产区、山东与东北产区之间均有小部分的重合。(3)贵州产区内,K326、云烟87、云烟85三个主栽品种间的主要香气物质差异物是香叶基丙酮和法尼基丙酮。β-大马酮含量地理位置间差异不显著;法尼基丙酮含量品种间差异显著而叶位间差异不显著,降茄二酮含量叶位间和地理位置之间均差异不显著。烟叶香气物质含量叶位间和地理位置间差异程度超过品种间的差异。巨豆三烯酮、茄酮和降茄二酮是贵州产区烟叶关键香气物质成分。依据香气物质含量,贵州产区十个不同地区分为三类:第一类是德江、兴仁、西秀、道真和威宁,该类别香气物质的含量均较低;第二类为贵定、凯里、开阳和余庆,香叶基丙酮、巨豆三烯酮、3-羟基大马酮、新植二烯和法尼基丙酮的含量较高;第三类为盘县,茄酮和降茄二酮的含量较高。贵州产区不同地区的烟叶样品在基于香气物质的PCA得分图上区分度较好,以兴仁和凯里的烟叶样品最为集中,威宁的离散性较大。(4)利用代谢组学的研究方法,构建了基于香气物质的不同生态区域产区烟叶识别模型,并明确了类别间的主要差异香气物质。在典型特色风格产区大生态尺度上,构建了基于香气物质的贵州产区与泰宁、武陵与秦巴产区、山东河南与皖南产区、湘南产区、东北产区、云南产区和东南产区永定的七个类别的识别模型,并明确了类别间的八种主要香气物质差异物:新植二烯、二氢猕猴桃内酯、β-大马酮、氧化紫罗兰酮、3-羟基大马酮、β-紫罗兰酮、香叶基丙酮和巨豆三烯酮1。在传统中间香型产区生态尺度上,构建了三个模型对五个产区进行识别。贵州产区、武陵和秦巴产区、山东和东北产区三个大区域识别模型的8种主要香气物质差异物是香叶基丙酮、巨豆三烯酮(1、2、4)、3-羟基大马酮、新植二烯、β-紫罗兰酮和降茄二酮。武陵与秦巴产区识别模型的7种主要香气物质差异物是β-大马酮,β-二氢大马酮,法尼基丙酮,3-羟基大马酮,巨豆三烯酮3,3-羟基索拉韦惕酮和茄酮。山东与东北产区识别模型的9种主要香气物质差异物是3-羟基大马酮、巨豆三烯酮(四个同分异构体)、氧化紫罗兰酮、法尼基丙酮、新植二烯和二氢猕猴桃内酯。在贵州产区小生态尺度上,构建了德江、兴仁、西秀、道真和威宁类,贵定、凯里、开阳和余庆类,盘县类三个类别的识别模型,并明确了类别间的八种主要香气物质差异物:3-羟基索拉韦惕酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮(四个同分异构体)、茄酮和法尼基丙酮。(5)采用简单相关和典型相关分析法,研究不同生态区域烤烟产区气候因子与烟叶香气物质的关系。在典型特色风格产区大生态尺度上,团棵期相对湿度对烟叶中新植二烯的含量有显著正效应,而团棵期日照时数对烟叶中新植二烯的含量有显著负效应。在传统中间香型产区生态尺度上,开花期相对湿度和团棵期日照时数对烟叶中β-紫罗兰酮的含量有显著正效应,而团棵期降水量则有显著负效应;团棵期平均气温和开花期降水量对烟叶中香叶基丙酮和3-羟基大马酮含量有显著正效应,而团棵期相对湿度则有显著负效应;成熟期平均气温对烟叶中巨豆三烯酮和法尼基丙酮的含量有显著正效应,而成熟期相对湿度则有显著负效应;团棵期日照时数对烟叶中降茄二酮的含量有显著负效应。在贵州产区小生态尺度上,开花期和成熟期平均气温对烟叶中巨豆三烯酮和新植二烯含量均有显著正效应;成熟期降水量对烟叶中茄酮和降茄二酮有显著负效应;成熟期相对湿度和开花期平均气温对烟叶中3-羟基大马酮含量有显著负效应。