云南復(fù)烤煙葉不同地點醇化過程中可培養(yǎng)真菌種群分析
發(fā)布時間:2019-08-26 來源: 短文摘抄 點擊:
摘要:為較全面的了解云南復(fù)烤煙葉在不同地點醇化過程中真菌多樣性,挖掘其中的有益微生物,提高煙草醇化品質(zhì),以復(fù)烤煙葉為試驗材料,利用18S rDNA克隆測序技術(shù),系統(tǒng)研究了其醇化過程中可培養(yǎng)真菌的種群結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,醇化過程中,復(fù)烤煙葉葉面真菌數(shù)量除曲靖倉庫在6月有所上升外,其余各地均隨著醇化的進行而逐漸下降,其中曲靖和楚雄兩地非常接近,元江最少;通過形態(tài)特征及18S rDNA鑒定,煙葉葉面真菌包括根霉屬真菌、青霉屬真菌、曲霉屬真菌等24個真菌屬(種)。不同地點,不同時期煙葉葉面真菌的數(shù)量、種類及優(yōu)勢種群不盡相同,而根霉屬真菌始終為優(yōu)勢種群。
關(guān)鍵詞:復(fù)烤煙葉;醇化;真菌:18S rDNA
煙葉是一種經(jīng)濟價值較高的商品,是卷煙工業(yè)的主要原料。由于當年復(fù)烤的煙葉存在刺激性大、青雜氣重、煙氣粗糙、余味澀口、香氣不夠顯露等特點,不適宜直接進行卷煙生產(chǎn),需經(jīng)過一段時間的醇化來改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性及評吸質(zhì)量,從而達到生產(chǎn)標準。在煙葉醇化過程中,微生物及其產(chǎn)生的酶發(fā)揮著極其關(guān)鍵的作用微生物不僅可以通過自身的生命活動作用于煙葉醇化過程,還可通過其代謝產(chǎn)生的生物酶參與煙葉的生理生化反應(yīng),促進煙葉中生物大分子的轉(zhuǎn)化。有研究表明,將微生物或酶用于煙葉醇化可縮短醇化時間,提高煙葉品質(zhì)和改善煙氣特性。相反,如果醇化過程中某類微生物過度繁殖,則會影響煙葉醇化品質(zhì),后續(xù)的卷煙生產(chǎn)及質(zhì)量控制。因此,研究醇化過程中微生物的變化規(guī)律,對調(diào)控微生物作用,提高醇化效率,乃至揭示煙葉醇化機理具有重要意義。關(guān)于煙葉醇化過程中微生物變化已有不少研究,但關(guān)于復(fù)烤煙葉不同地點醇化其葉面微生物的變化卻鮮有報道。
云南是我國煙草原料大省,然而云南立體氣候特點明顯、不同地區(qū)生態(tài)條件差異顯著,勢必影響到微生物群落結(jié)構(gòu)差異,從而對煙葉醇化品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。但目前尚未見關(guān)于云南復(fù)烤煙葉不同地點醇化過程中葉面可培養(yǎng)真菌群落結(jié)構(gòu)的比較研究。基于此,本研究對置于彌勒、曲靖、元江、楚雄4地的紅花大金元復(fù)烤煙葉葉面可培養(yǎng)真菌數(shù)量、種類及其動態(tài)變化規(guī)律進行研究,為進一步研究煙葉醇化機理和人工調(diào)控?zé)熑~醇化進程提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
本試驗所用的煙葉為紅云紅河集團及紅塔集團2014年的紅花大金元復(fù)烤煙葉,共選取7個樣品進行試驗,分別為昆明WDB2F及WDC3F、曲靖WDC3F及WBBSF、紅河WDC3F及WBBSF、大理VC02S。
1.2醇化地點及氣候條件
所有供試紅花大金元(簡稱紅大,HD)復(fù)烤煙葉樣品均分別入庫彌勒、曲靖、元江和楚雄4個倉儲地。彌勒煙葉倉庫的年平均氣溫19.8℃、濕度為73.3%,曲靖煙葉倉庫的年平均氣溫19.8℃、濕度為58.2%,元江煙葉倉庫的年平均氣溫24.36℃、濕度為65%,楚雄煙葉倉庫的年平均氣溫20.5℃、濕度為59.6%。
1.3取樣及真菌分離
于2015年4、10月:2016年1、7、9月于每個醇化地同步采集自然醇化了0、6、9、15和17個月的煙草樣品,采用無菌袋(1500 g/袋)密封包裝,每地7個樣,共140個樣品,測定煙葉葉面真菌種類及數(shù)量。
在無菌條件下,從每個煙葉樣品中隨機選取50個煙葉片段,然后用無菌剪刀剪成1cmx1cm大小組織塊,并從中隨機取30個組織塊貼于PDA平板上(10個組織塊/平板,平板直徑為90mm),28℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)2~55 d,隔天觀察,發(fā)現(xiàn)組織塊周圍有真菌長出,則將其挑取并轉(zhuǎn)接到新鮮PDA平板上,純化后接于PDA斜面進行分類、鑒定及保藏。
1.4菌株鑒定
1.4.1形態(tài)學(xué)鑒定根據(jù)菌落顏色、形態(tài)、生長速率、質(zhì)地和分泌物狀態(tài)與顏色等,將分離得到的真菌分為不同的形態(tài)類群(morphotype)之后,從各類群中隨機挑取3-5株接種于PDA平板上,經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后,通過對孢子形態(tài)結(jié)構(gòu)與大小、產(chǎn)孢方式與產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)等特征來確定菌株的分類地位。對于不產(chǎn)孢的菌株,則進行促孢培養(yǎng),產(chǎn)孢后按上述方法進行鑒定。對于利用各種方法促孢后仍然不產(chǎn)孢的類群,則依據(jù)菌落質(zhì)地、顏色、生長速率,菌絲顏色、粗細和結(jié)構(gòu)等特征劃分為不同的無孢類群組(mycelia sterile)。
1.4.2分子鑒定
對于那些不產(chǎn)孢或產(chǎn)孢后仍不能確定其分類地位的菌株,則通過測定其18S rDNA序列,并與Genebank上的序列比對后,再結(jié)合其形態(tài)特征來確定其分類地位。具體做法為:將供試菌株從斜面轉(zhuǎn)接到PDA平板上進行活化,采用CTAB法(十六烷基三甲基溴化銨法)提取菌株基因組DNA。隨后利用真菌ITS通用引物ITSl(5"-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS4(5"-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3")進行PCR擴增。擴增產(chǎn)物經(jīng)純化后,通過瓊脂糖凝膠電泳進行檢測,合格后送碩擎生物科技有限公司進行測序。所得序列與NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)的序列進行比對,根據(jù)覆蓋率和相似度并結(jié)合形態(tài)學(xué)特征確定其分類地位。
2結(jié)果
2.1煙葉葉面可培養(yǎng)真菌數(shù)量及其動態(tài)變化
從彌勒、曲靖、元江、楚雄4個醇化地、5個不同醇化時間點的140個煙葉樣品的4200個煙葉片段中,共分離得到1636株真菌,其在醇化過程中各醇化地的分布及變化見圖1。由圖1可知,煙葉經(jīng)過一段時間的醇化后,除曲靖和楚雄兩地在醇化9個月后煙葉葉面真菌數(shù)量非常接近外,各醇化地?zé)熑~葉面真菌數(shù)量差異較大,但總體而言,在各個醇化時間點都是元江煙葉葉面的真菌數(shù)量低于其他3個醇化地(醇化17個月后略高于彌勒)。且除曲靖醇化煙葉葉面真菌數(shù)量在醇化6個月時有所上升外,各醇化地?zé)熑~葉面真菌的數(shù)量均隨著醇化時間的延長而降低。
2.2煙葉葉面可培養(yǎng)真菌種類及其動態(tài)變化
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