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质体色素在烟叶生长、成熟、烘烤、醇化和燃烧过程中的积累、转化和降解,将直接影响烤烟的香气质和香气量,本试验研究了不同品种烤烟叶片成熟衰老过程中质体色素代谢特征及差异,并进一步研究品种、栽培、生态、烘烤条件对烟草色素降解的影响,为提高烟叶香气基础物质的积累提供理论依据。结果表明:1、叶绿素和可溶性蛋白的降解是叶片衰老的标志,叶绿素a在烟叶衰老期间降解量大,调制过后叶绿素a剩余量低,叶绿素b也有显著下降。品种间叶绿素总降解量差异表现为豫烟10号高于中烟100,NC89最低,而且豫烟10号和中烟100在衰老前期均具有较高的降解量,而NC89在衰老后期降解量才逐渐增大。SOD、POD和CAT的活性变化趋势一致,只是SOD和POD在叶龄60d达到峰值,CAT在叶龄50d。酶活性较低的豫烟10号叶绿素和可溶性蛋白降解量大,衰老快,豫烟10号丙二醛的积累量大,脂氧合酶活性高,也说明其膜脂过氧化程度高,膜破坏严重。而中烟100在衰老期间叶绿素降解量大,可溶性蛋白降解量小,可能正是与其活性氧清除能力强有关,因此中烟100对蛋白质的保护能力强,降解慢。叶绿素a和叶绿素总量及其在衰老期间的降解量与香气总量、新植二烯、类胡萝卜素降解总量及类胡萝卜素降解物中的主要成分呈极显著或显著正相关。而且衰老速度越快的品种其降解物的转化效率越高,类胡萝卜素的降解量与香气物质降解总量和主要香气成分含量呈极显著或显著正相关。2、叶绿素含量豫烟10号和中烟100在叶龄30d,Y8190在叶龄40d达到峰值,最高峰值含量:豫烟10号>Y892>中烟100。生长成熟期间降解量与峰值含量多少顺序相同;烘烤期间降解量Y8190>中烟100>豫烟10号;品种间叶绿素总降解量差异表现为豫烟10号高于Y8190,中烟100最低。田间生长期间降解量均大于烘烤期间降解量,两者之差豫烟10号最大为51.84%,其次是Y8190为26.90%,中烟100相差不大,仅为1.65%。从类胡萝卜素总量降解率来看,Y8190降解率最高(90.52%),豫烟10号其次(83.40%),中烟100降解率最低(82.14%),烘烤96h后,豫烟10号、Y8190和中烟100烟叶的类胡萝卜素含量比烤前分别降低了69.69%、87.50%、68.03%,虽然烟叶类胡萝卜素在烤烟醇化过程能够进一步降解转化,但难以抵消烘烤中降解率低的不足,由此看来,进一步提高豫烟10号和中烟100的类胡萝卜素降解率,可使烟叶香气更为丰富、饱满。3、通过测定3个烤烟品种在3种不同氮素营养水平下烟叶质体色素和衰老相关指标的变化规律,研究了不同品种烟叶在不同氮素营养条件下烟叶衰老与质体色素降解及其降解产物含量的关系。结果表明,质体色素降解产物含量和主要成分含量较高的品种或处理,质体色素和可溶性蛋白降解量大,LOX活性和MDA积累量高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性低。施氮量增大时烟叶叶绿素积累量显著增大,而类胡萝卜素含量在中氮或高氮处理下最高,叶绿素降解量增大,类胡萝卜素降解量先增大后减少,烟叶衰老速度减慢。不同品种对氮素的响应不同,豫烟10号衰老期间可溶性蛋白降解量大,LOX活性高,MDA积累量大,SOD、POD、CAT活性低,烟叶衰老速度快,衰老程度高,对应的烟叶质体色素量和降解产物含量高,即使在高氮处理下也保持较快的衰老速度。结果表明,烟叶对氮素营养的响应不同,表现出衰老特性的差异,进而影响了质体色素的降解和转化。质体色素的降解和降解产物的含量与烟叶的衰老特性有关。针对不同品种选择合适的施氮量和提高烟叶衰老程度对对烟叶质体色素降解和香气物质的形成至关重要。4、光照对烤烟质体色素其降解产物的含量有明显影响,遮光处理下的叶绿素尤其是叶绿素a含量高于自然光,这可能是因为弱光下叶片需要更多的叶绿素来采集光照从而完成光合作用,提供正常生长所需的物质和能量,遮光处理下豫烟10号和云烟87的挥发性香气物质总量和新植二烯含量均降低,遮荫处理不利于成熟过程中叶绿素的降解,增加了鲜烟叶中类胡萝卜素的含量,自然光强烤后烟的类胡萝卜素降解产物类特别是β-大马酮、巨豆三烯酮含量明显高于遮荫处理,豫烟10号和云烟97烤后烟叶类胡萝卜素降解产物含量提高了28.5%和33.8%。这可能是遮荫处理有利于类胡萝卜素的积累,但不利于类胡萝卜素的降解。品种间中性致香物质形成与质体色素的最大积累量无关,而与其质体色素的降解量有关,质体色素降解量大的品种(系)其中性致香物质含量较高。在烟叶生长过程中,促进质体色素的积累,而在成熟和调制过程中促进烟叶质体色素的充分降解,提高色素降解量,将有利于促进烟叶香气物质的形成,提高烟叶的香气品质。