烟草(N.tabacum L.)作为一种吸食性叶用经济作物,烟叶香气和吃味是衡量其吸食品质和可用性的重要因素,目前世界烟草生产先进国家所产烟叶虽然大都具有较好的香吃味,但仍然把提高烟叶香吃味尤其香气作为推动烟叶生产发展的主攻方向。有关研究表明,在影响烟叶香吃味的诸多因素中,品种是提高烟叶香吃味的重要因素。本研究的目的在于:1)为烟草高香气特征性状的鉴定提供生化物质成分和分子生物学依据;2)为以提高烟叶香气为主攻方向的烟草品质育种,提供香气性状的选择、鉴定方法;3)为高香气目的基因的定位、克隆、转化利用等奠定理论与实验基础。研究内容以特香型烤烟、香料烟、名优晒晾烟等高香气基因型和生产上主要推广种植的普通香型烤烟品种为供试材料,通过高香气特征性状的鉴定、生化证据研究和遗传群体的构建,在生物化学和分子生物学分子水平上对其高香气特征性状进行了遗传定位研究。主要研究结果如下。1、以香气性状存在明显差异的烤烟特香型品种大白筋599和普通香型品种K326为亲本,构建了F2、BC1和DH遗传群体,对其高香气特征性状应用SSR和TRAP标记初次进行了遗传定位研究,并采用烟叶感官评吸鉴定方法进行了比对验证和遗传变异分析,同时对分子标记在遗传群体上的偏分离情况进行了统计检验。结果表明,烟草高香气特征性状属于孟德尔显性质量遗传,筛选到一个距离该性状8.37cM的SSR标记。2、对普通烤烟、特香型烤烟、香料烟和名优晒晾烟品种调制后的原烟,应用气相色谱技术比较分析了烟草主要栽培类型间烟叶的致香物质成分。在检测到的52种香味成分中,6种致香成分与烟草品质类型的划分密切相关。根据致香成分对供试材料进行聚类分析结果表明,特香型烤烟、香料烟和晒晾烟为一类,普通烤烟单独成类。烟叶经感官评吸鉴定,供试的特香型烤烟、香料烟和晾晒烟品种中均存在一种普通香型烤烟不存在的类似香料烟的特征性香气,其与致香成分聚类分析结果一致。对聚类和评吸鉴定出的两类烟草品种的致香成分经统计分析,有26种致香成分在普通烤烟品种与其它类型烟草品种间存在显著或极显著差异,除棕榈酸和2-甲基四氢呋喃-3-酮外,其余24种致香成分在普通烤烟类型中含量均较其它烟草品种低。这为烟草类型的划分和特殊香味物质成分的鉴定奠定了生物学与应用化学基础。3、对Bassam和Sanguinetti两种银染方法,在标记检测效率、成本及染色效果等方面进行了比对研究,并对其在SRAP标记和TRAP标记中的应用进行了探讨。结果表明,Sanguinetti银染法比Bassam银染更为简便、经济,在染色照片的色阶图中Sanguinetti染色方法的背景与扩增带区分明显,能够清楚地读带,说明该方法能够扩增出很好的SRAP和TRAP标记谱带。建议在SRAP和TRAP标记检测中采用Sanguinetti银染方法。4、研究开发出了一种直接利用EST-SSR引物作为固定引物开发TRAP标记的新方法,并在具有类香料烟特征性香气的烤烟、香料烟和晒晾烟品种中筛选到一个特征性遗传标记,该标记在具有类香料烟特征性香气的普通烟草品种中能够扩增出一条大约400bp的特征带,呈共显性遗传,可以直接或转化成SCAR标记后用于分子标记辅助选择育种,也可以进一步测序发掘新基因。5、发明了一种开发ILP标记的新方法。该方法首先在EST序列上随机搜索引物,然后在基因组序列内做电子PCR,最后通过扩增产物长度的变化来筛选ILP标记。根据该方法,采用C#语言编写了一个开发ILP标记的计算机软件,并成功的在烟草上筛到了6,859对可能的ILP标记,初步合成了207对进行实验;同时对茄科共有序列标记(ACGM)的开发进行了探索,合成了5对烟草-番茄ACGM,实际扩增检测表明,上述标记扩增效果良好,在烟草和番茄间存在ACGM多态性。