制干鲜食兼用品种改良岗位
苏来曼•艾则孜 王勇 骆强伟 李玉玲 孙锋 伍国红
葡萄品质评估的两大方面包括果实的外观和食用的风味。外观品质主要包括穗形和果粒的大小、形状、色泽等;风味品质主要受糖酸和次生代谢产物构成及其含量的影响。香气物质属于次生代谢产物,无论是鲜食葡萄还是酿酒葡萄,香气都是其重要的特征。葡萄的芳香物质是果实成熟过程中形成、积累的各种挥发性成分的组合,如酯类化合物、醇类和羰基化合物、呋喃类化合物、芳香族化合物和萜类化合物等物质。它们以一定比例混合,构成不同品种特有的香味。筛选主要芳香类物质,研究该类物质在杂交群体里的遗传倾向,以期对优良香味葡萄品种育种提供数据。
1 实验材料与方法
1.1 材料
本试验材料以玫瑰香型葡萄品系SP10140,草莓香型葡萄品系S P 1 2 2 为亲本, 杂交组合SP10140×SP122 (组合编码为12-4,后代株数56)的2个亲本和56株杂交一代。试验于2016年在新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所试验基地进行,亲本与杂交后代株行距为0.5m×4.0m,单蔓水平架型整枝,按照日常栽培技术管理。
1.2 方法
(1)样品处理待亲本和杂交后代的果实充分成熟后,采收、除梗、破碎。萃取过程:在15mL装有磁力搅拌器的顶空瓶中加入0.5gNaCl,5g新鲜葡萄研磨样品,30℃平衡10min,插入PDMS纤维头,30℃吸附30min,GC250℃解吸3min,用于GC-MS分析。
(2) 固相微萃取头(SPMEfibers): 100μm聚二甲基硅氧烷(poly-dimethylsiloxane, PDMS)GC-MS法测定挥发性成分:采用Agilent 7890A-5975C气相色谱质谱联用仪分析植物挥发性物质成分及相对含量。
色谱条件:毛细管色谱柱HP-5(30m×0.25mm×0.25μm),载气为高纯氦气,流速1mL/min,进样口温度为250 ℃,辅助加热器温度为280℃,采用程序升温,初始温度55℃,保留1min以5℃/min的速度升温至220℃,保留6min,后运行温度为260 ℃。
质谱条件: EI电离源,电子能量为70 eV。离子源温度230 ℃,质谱扫描范围20-550 (m/z),使用NIST08谱库结合谱图相减进行结果分析。
2 结果与分析
2.1 SP10140与SP122果实的挥发性物质
由表1可知,SP10140果实具有69种挥发性物质,其中醇类14种,占17.22%;醛类5种,占3.3%;酯类19种,占44.51%;酮类7种,占3.91%;酸、稀、烷烃及其它占31.06%。由表2可知,SP122果实具有63种挥发性物质,其中醇类4种,占3.37%;醛类5种,占5.47%;酯类9种,占8.29%;酮类4种,占2%;酸、稀、烷烃及其它占80.87%。
表1和表2表明,SP10140与SP122果实之间挥发性物质的种类数存在差异,但差异不大;而在物质构成比例上存在很大差异,SP10140果实的醇、醛、酯、酮占总挥发性物质68.94%,SP122的仅为19.1%。
2.2 SP10140与SP122果实的芳香型物质
表3 表明,SP10140果实含有18种芳香型物质,其中醇类6种,里那醇和香叶醇为萜烯醇,里那醇含量最高,为5.17%;醛类4种,癸醛含量最高,为1.31%;酯类5种,1,2-苯二甲酸二异辛酯含量最高,为16.70%;酸类1种,酮类1种。表4 表明,SP122果实含有11种芳香型物质,其中醛类4种,2-甲基-正丁醛含量最高,为2.26%;酯类2种,酸类4种,酮类1种,没有醇。
表3和表4表明,SP10140果实含有的芳香型物质比SP122的丰富,两者具有两种相同物质邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯。
2.3 SP10140×SP122杂交组合的香味鉴定
表5 表明, 5 6 个SP10140×SP122杂交单株中,17个为香味株,其中4株香味浓郁,6株中等,7株淡。
2.4 SP10140与SP122果实的芳香型物质在杂交群体中的遗传及杂交单株香味
表3和表4表明,两个品系共含有27种芳香型物质。表5表明,27种芳香型物质中只有15种物质出现在杂交群体中。在56个杂交后代中,40个单株果实含有邻苯二甲酸二丁,16个含有邻苯二甲酸二乙酯,15个含有酚酞乙酸,12个含有癸醛,7个含有香叶基丙酮,5个含有正己醇和青叶醛,4个含有甲苯,3个含有1,2-苯二甲酸二异辛酯,2个含有柠檬醛和壬醛,1个含有里那醇、香叶醇、己二酸,双(2-乙基己基)酯和5(羟甲基)-2-呋喃甲醛。这说明大多数芳香型物质很难遗传给后代,而双亲均具有的芳香物质邻苯二甲酸二乙酯的遗传能力较强,为71.4%。
表5表明具有8种芳香型物质的单株有1个,为浓香型单株;7种的有1株,为中等香型单株;6种的有2株,一株为浓香型,另一株为淡香型;5种的有1株,为中等香型单株;4种的有7株,1株为浓香型,3株为中等香型,2株为淡香型,1株为无香型;3种的有9株,1株为浓香型,2株为淡香型,6株为无香型;2种的有5株,只有1株淡香味;1种有15株,1株中等香型,1株淡香味;不含芳香型物质的有15株,均不具有香味。这说明葡萄果实香味的有无及香味的强弱与果实内芳香物质的积累多少成正相关。
3 结论
具有中等玫瑰香味的品系SP10140比具有淡草莓香味的品系SP122的芳香型物质种类多。 56株SP10140×SP122杂交群体中,有17株具有香味,占群体的30%。葡萄香味遗传能力差,香味杂交育种中应选择具有浓香的品种作为母本和父本。葡萄果实香味的有无及香味的强弱与果实内芳香物质的积累多少成正相关。