烘烤期烟叶霉烂病的研究进展与展望

烘烤期间发生的烟叶霉变是由病原微生物引起的,依据霉变的发生症状可以划分为叶基霉烂型和叶片霉烂型。本文从烘烤期烟叶霉烂病的病原、危害、防治技术等3方面概述了我国烤烟烘烤期烟叶霉烂病的研究现状,并针对目前烟叶霉烂病研究及防治技术方面存在的问题提出了相应的对策与思路。

霉变烟叶和正常烟叶游离氨基酸组成的差异

为阐明霉变烟叶和正常烟叶化学组成的差异,用氨基酸分析仪法测定了初烤烟叶中17种游离氨基酸的含量。结果表明:1正常烟叶的游离氨基酸总量是霉变烟叶的3.6倍;2正常烟叶中脯氨酸含量最高,占总量的75.58%;霉变烟叶中含量较高的是天冬氨酸、组氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸,四者之和占总量的68.69%;3脯氨酸、天冬氨酸、组氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸在两种烟叶中的差异较大。游离氨基酸总量降低以及特定游离氨基酸含量的变化可作为烟叶霉变识别的生物标记。

烟草叶表腺毛密度与白粉病发生关系初步研究

以4种叶表腺毛密度有明显差异的烤烟品种为供试植物材料,分析了烟草叶表腺毛密度对白粉病发生的影响,并探讨了其可能的影响机制。结果表明:4种供试烟草旺长期植株中部叶片的叶表腺毛密度由大到小依次为大白筋599(6.3个/视野)、云烟85(5.6个/视野)、CF205(3.4个/视野)、革新3号(3.2个/视野),且大白筋599和云烟85的腺毛密度显著大于CF205和革新3号(P<0.05),充分发病后,大白筋599和云烟85叶片上的白粉病发生程度则极显著低于CF205和革新3号(P<0.01)。这表明烟草叶表腺毛密度越大,其白粉病发生程度越轻,分析其原因可能与腺毛及其分泌物对烟草叶表物理性状的修饰有关。

烘烤期烟叶霉烂病的侵染源与防治

[目的]明确烘烤期烟叶霉烂病的症状、病因、侵染源和防治措施。[方法]通过病原形态学观察、生物学特性观察和ITS-PCR检测分析,对烘烤期烟叶霉烂病的病原进行鉴定,并用二氧化氯和三氯异氰脲酸对烟柄喷雾或熏蒸装烟后的烤房,研究其对烘烤期烟叶霉烂病的防治效果。[结果]烘烤期烟叶霉烂病的病原鉴定为米根霉(Rhizopus oryzae)。利用PSA平板采集烤房内外及烟叶表面的微生物,米根霉广泛存在于烤房内外的环境中,能在烤房内存活和积累成为重要侵染源。用二氧化氯和三氯异氰脲酸对烟柄喷雾或熏蒸装烟后的烤房,结果显示熏蒸法对烘烤期烟叶霉烂病的防治效果在62.62%~69.57%。[结论]为烟叶霉烂病的有效防治提供了理论依据。

烘烤期霉烂病与鲜烟叶主要化学成分的关系分析

为明确烟叶烘烤期霉烂病与鲜烟叶主要化学成分的变化规律及影响程度,使用烘箱法、蒽酮法及流动分析法测定鲜烟叶水分含量和主要化学成分,并统计烤后烟叶霉烂率与病情指数。结果表明,不同部位烟叶霉烂率和病情指数随烟叶部位的升高而逐渐减少;不同成熟度烟叶未熟至适熟之间烟叶霉烂率随成熟度的增加而减小,适熟至过熟则呈相反趋势。处理间鲜烟化学成分以下部适熟和中部过熟内在协调性稍差,存在糖高碱低的现象。通径分析结果表明,烟叶霉烂病发病率和病情指数与鲜烟含水率、总糖、还原糖含量呈正相关,与淀粉、总氮含量呈负相关;烟叶主要化学成分对霉烂病发病率和病情指数的直接影响程度从大到小分别为含水率、总糖、总氮、烟碱、淀粉、还原糖和含水率、总糖、烟碱、淀粉、总氮、还原糖。可依据烟叶主要化学成分和营养物质协调性有预见性调整和制订烘烤工艺,完善烘烤期烟叶霉烂防控技术体系。

基于一维卷积神经网络的烟叶仓储霉变预测方法研究

针对烟叶存储期间的霉变问题,传统的防治措施效果欠佳,且已有的烟叶霉变预测模型的准确率较低,不能有效减少烟叶霉变现象的发生。为了提高预测烟叶霉变状态的准确率,提出了一种基于一维卷积深度神经网络(1D-CNN)的方法。以采集终端传感器数据为基础,对其进行标准化处理,得到模型训练特征,训练一个1D-CNN来预测烟叶霉变状态,优化网络结构,实验结果表明所提方法的预测准确率高于其它传统模型。最后,设计并实现了烟叶仓储霉变智能监测系统,实现了烟叶霉变的实时预测功能,取得了较好的效果。

基于视觉和BP神经网络的在线烟叶霉变检测模型设计

构建了BP神经网络检测烟叶储存空间,对大量环境数据和监测数据进行数据预处理,准确监控烟叶状态。在Matlab中对整个检测模型进行了仿真和测试,择优确定BP神经网络隐含层节点数,确立了网络模型。最终仿真结果表明,本文所设计的基于视觉和BP神经网络的在线烟叶霉变检测算法模型性能良好,模型的识别率达到98.736%。该研究对于提高烟叶醇化效率、降低因霉变造成的经济损失有着极大的意义。

烘烤期烟叶霉烂病病原菌Rhizopus oryzae的生态学研究

旨在探明米根霉(Rhizopus oryzae)与烘烤期烟叶霉烂病相关的生态学关联性,为制订该病害防控策略提供依据。通过组织保湿法研究了烟草叶柄、茎杆不同部位自然发病率。通过人工接种法研究了叶柄不同含水量与发病率关系。用稀释平板分离法测定了烟草地块及后茬作物根围土内的米根霉含量。结果表明烟草根围土中根霉菌主要为米根霉,并能引起烟草叶柄发病;离茎杆越近的叶柄部位发病率越高,连作烟株茎杆发病重于新种烟株,米根霉能进入茎杆内部,主要侵染植株中下部1~14节;烟草叶柄含水量低于40%时不能发病,含水量在70%~80%之间时发病最重;米根霉数量在连作田烟株根围土中大于新植田烟株根围土,在黑胫病病株根围土中大于健株根际土;米根霉在后茬作物西葫芦和花菜根围土中较多,在豌豆和蚕豆根围土中较少。本研究结果对制订烘烤期烟叶霉烂病防控策略有重要意义。

基于烟草霉变相关研究进展

烟叶霉变给烟草行业带来着巨大的经济损失,因此,关于霉变问题的研究和解决也越来越重要.通过综述霉变形成的原因、霉变程度鉴定研究、霉变烟叶化学成分检测技术方法和霉变防治技术研究,对未来研究方向进行展望.

烘烤期烟叶霉烂病生防菌株的筛选与应用

【目的】探明烘烤期烟叶霉烂病生防功能菌株的种类及其防治效果,为高效、安全防治烟叶霉烂病,提高烟叶安全性提供理论依据。【方法】采用共培养方法,筛选能够明显抑制烟叶霉烂病病原菌米根霉生长的生防菌,制备不同浓度梯度的菌剂,研究其对烘烤期烟叶霉烂病的防治效果。【结果】从15株生防菌株中筛选出4株对米根霉有拮抗作用的生防菌,其抑菌圈直径(抑菌效果)为0.94~3.03 cm,表现为YWF-17-0001(解淀粉芽孢杆菌)>YWF-17-0011(枯草芽孢杆菌)>YWF-17-0005(胶质芽孢杆菌)>YWF-17-0006(解淀粉芽孢杆菌)。其中,菌株YWF-17-0001抑菌效果最好,抑菌圈直径达3.03 cm。菌株YWF-17-0001室内喷施浓度为10^(5)cfu/mL时对烟叶霉烂病的防治效果为95.14%,浓度为107 cfu/mL时的防治效果达100%;烟叶烘烤前用YWF-17-0001菌液1.5×10^(5)~1.5×10^(6)cfu/mL喷施或浸泡烟柄,对烟叶霉烂病的防治效果在98%以上,能够有效防控烘烤期烟叶霉烂病。【结论】解淀粉芽孢杆菌YWF-17-0001对烟叶霉烂病具有良好的防控效果和应用前景。

雪茄烟叶中霉菌快速计数测试片的筛选及主要霉菌种类的鉴定

为明确引起雪茄烟叶霉变的主要霉菌种类,并筛选出适用于霉菌快速计数的测试片,分析了市售陆桥ET005、默克MC-Media、环凯HP003、3M 70200775800、美正LR10035种霉菌快速测试片在霉变雪茄烟叶中的计数效果,并采用平板计数法比对分析5种测试片检测结果的可信度及测试周期。同时对主要霉菌进行分离和纯化,并采用形态学、ITS测序和MALDI-TOF MS相结合的方法进行菌种鉴定。结果表明:霉菌快速计数测试片法检测结果略低于平板计数法,但其操作简单,判读清晰。其中,美正霉菌快速测试片综合检测效果最好,可满足日常检测的需要。引起雪茄烟叶霉变的霉菌具有多样性,曲霉属(Aspergillus sp.)是引起雪茄烟叶霉变的主要菌属,土曲霉(Aspergillus terreus)和黄曲霉(Aspergillus flavus)均可引起雪茄烟叶霉变。

雪茄烟叶关键致霉菌分离鉴定与拮抗菌株筛选及抑霉效果

为明确引起雪茄烟叶霉变的微生物种类、筛选拮抗菌株用以防治发酵雪茄烟叶霉变,从中国湖北省和多米尼加共和国产烟区的霉变雪茄烟叶中分离纯化得到致霉菌和拮抗菌株,结合形态学与分子生物学方法对菌株进行鉴定,并通过平板拮抗试验和雪茄烟叶发酵抑霉试验研究拮抗菌株的抑霉效果。结果表明,湖北省霉变雪茄烟叶的致霉菌主要为青霉属(Penicillium),其次为曲霉属(Aspergillus),多米尼加霉变雪茄烟叶的致霉菌主要为帚霉属(Sarocladium),其次为青霉属(Penicillium)。从样品中共分离出4种依赖培养型霉菌分别为桔青霉(Penicillium citrinum)、苏门答腊青霉(Penicillium sumatraense)、韦斯特迪克氏曲霉(Aspergillus westerdijkiae)和短柄帚霉(Scopulariopsis brevicaulis)。筛选到对致霉菌具有良好拮抗效果的2株菌株分别为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis),对霉菌的抑制率分别为96.94%和40.67%。其中,贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)可更有效地抑制发酵过程中雪茄烟叶致霉菌的滋生。

烘烤过程中烟叶主脉腐烂及霉变症状分析

为明确腐烂和霉变烟叶的主脉微观结构变化和主要元素含量状况,以云烟85中部叶为试验材料,通过扫描电镜观测了鲜烟叶和烘烤过程中腐烂和霉变烟叶的主脉,并采用能谱仪检测烟叶主脉和晶体Na、O、C、Ca、P元素含量(质量分数)。结果表明,与烟叶霉变相比,烟叶发生腐烂的时间早、扩散速度快,烟叶腐烂和霉变首先发生在叶脉,之后向其两侧叶肉延伸;烟叶腐烂时,主脉产生草酸钙砂晶,晶体中含有大量Ca元素(30.34%),可促进烟叶霉变,且晶体中还含有一定量P元素(24.92%),可调控晶体形态;细胞底壁、细胞侧壁和草酸钙砂晶均含有Na、O和Ca元素,细胞底壁和细胞侧壁含有C元素,细胞侧壁和草酸钙砂晶均含有P元素,以草酸钙砂晶的Ca和P元素含量最高。烟叶腐烂和霉变主要发生在叶基部叶脉,烟叶腐烂产生含Ca的草酸钙砂晶促进了烟叶的霉变。

初烤和复烤对烟叶真菌群落结构的影响

为了解初烤和复烤环节对烟叶真菌群落结构的影响,以贵州湄潭、平坝和惠水的烟叶为研究对象,通过高通量测序技术分析不同加工阶段(初烤前、初烤后、复烤前和复烤后)烟叶的真菌群落。12个样本共检测到真菌界4个门、23个纲、71个目、196个科、445个属、724个种和1171个OTUs。结果表明初烤和复烤前后的烟叶真菌组成存在明显差异:在属水平上,初烤前Sampaiozyma和Symmetrospora为优势属,其相对丰度分别为44.27%和21.24%;初烤后Sampaiozyma、链格孢属(Alternaria)和未分类的亚隔孢壳科(Didymellaceae)真菌为优势属,其相对丰度分别为37.87%、18.42%和12.89%;复烤前曲霉属(Aspergillus)、Sampaiozyma和根霉属(Rhizopus)为优势属,其相对丰度分别为60.82%、24.12%和2.51%;复烤后Sampiozyma和曲霉属(Aspergillus)为优势属,其相对丰度分别为46.12%和25.78%。Sampaiozyma在4个加工阶段一直占据优势地位。