李慧峰,呂德國,王海波,李林光
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,遼寧 沈陽110161;2.山東省果樹研究所,山東 泰安271000)
沙果(M.asiatica Nakai)又名花紅、秋果、林檎、檳子,原產(chǎn)于我國西北、華北,栽培歷史悠久,是我國重要的蘋果屬植物資源,其中不乏具有抗性好、食用價(jià)值高的栽培品種或類型,在復(fù)雜的品種或類型中可選擇優(yōu)質(zhì)、大果、適應(yīng)性強(qiáng)的單株作為雜交親本[1]。然而現(xiàn)有的少量文獻(xiàn)僅對(duì)國內(nèi)少數(shù)地方品種進(jìn)行簡要介紹,未見對(duì)沙果品種進(jìn)行細(xì)致評(píng)價(jià)和深入研究的報(bào)道。果實(shí)香氣源于某些揮發(fā)性物質(zhì),是果實(shí)品質(zhì)的重要組成部分,體現(xiàn)種類和品種的差異性。香氣研究對(duì)改善蘋果品質(zhì)及品質(zhì)育種具有重要意義[2]。近年來隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)絹碓街匾暪麑?shí)香氣的研究。眾所周知,國內(nèi)外研究人員已經(jīng)研究報(bào)道了很多蘋果品種的果實(shí)香氣,并在蘋果果肉中檢測到包括酯類、醇類、醛類在內(nèi)的350多種揮發(fā)性物質(zhì)[2,3],根據(jù)特征香氣成分的組成,將蘋果不同品種果實(shí)香型分成兩種:一種以‘元帥’、‘金冠’為代表稱為“酯香型”,另一種為以‘紅玉’為代表的“醇香型”[3]。但尚無沙果品種果實(shí)香氣的研究報(bào)道。
選取山東省果樹研究所保存的6個(gè)典型紅色沙果品種為試材,對(duì)果實(shí)香氣進(jìn)行了評(píng)價(jià),旨在篩選出優(yōu)良的沙果品種,為蘋果種間雜交育種的親本選擇提供參考。
試驗(yàn)于2010~2011年在山東省果樹研究所與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試材為成熟期基本一致的‘泰山花紅’、‘秋風(fēng)蜜’、‘一窩蜂’、‘大花紅’、‘小花紅’、‘萊蕪花紅’6個(gè)紅色沙果品種的果實(shí)。樣品采自山東省果樹研究所蘋果資源保存圃。
果實(shí)成熟期,每品種隨機(jī)采集果實(shí)3kg,用保溫盒帶回實(shí)驗(yàn)室,立即進(jìn)行測試。揮發(fā)性物質(zhì)測定參照文獻(xiàn)[3]的方法,略作修改。每份樣品取20個(gè)果實(shí)的果肉,迅速切成薄片并混勻,準(zhǔn)確稱取6g樣品放入樣品瓶中,用聚四氟乙烯丁基合成橡膠隔片密封。利用Perkin Elmer Turbo Matrix 40 Trap頂空進(jìn)樣器和Shimadzu GCMS-QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,采用靜態(tài)頂空氣相質(zhì)譜色譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行。數(shù)據(jù)處理采用Xcalibur軟件。揮發(fā)性成分的定性方法:未知化合物質(zhì)譜圖經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時(shí)與NIST Library和Wiley library兩個(gè)質(zhì)譜庫相匹配,并結(jié)合人工圖譜解析及資料分析,確認(rèn)各種揮發(fā)性成分。僅當(dāng)匹配度和純度大于800(最大值1000)的鑒定結(jié)果才予以報(bào)道。
經(jīng)過檢測分析,得到6個(gè)沙果品種果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)成分及含量,見表1。共檢測到揮發(fā)性物質(zhì)成分51種,其中醇類9種,醛類6種,酯類34種,成分檢出率為27.45%~60.78%。各品種果實(shí)中檢測出的酯類物質(zhì)種類差異較大,檢測出的種類最多。醇類和酯類是這6個(gè)沙果品種果實(shí)中主要的香氣物質(zhì),只在泰山花紅、大花紅、萊蕪花紅3個(gè)品種中檢測出極少量的醛類,相對(duì)含量分別為4.42%、3.39%、1.50%,未檢測到異味成分。
表1 6個(gè)沙果品種果實(shí)的揮發(fā)性成分Table 1 Volatile compound of six M.asiatica Nakai varieties
續(xù)表1
泰山花紅與大花紅果實(shí)香氣物質(zhì)以醇類為主分別占總成分含量的67.24%和79.27%,說明醇類物質(zhì)可能對(duì)其果實(shí)風(fēng)味形成貢獻(xiàn)較大。秋風(fēng)蜜、一窩蜂、小花紅和萊蕪花紅的果實(shí)香氣成分以酯類為主,其含量分別占總含量的98.86%、94.62%、81.35%和73.56%,說明酯類物質(zhì)可能對(duì)這4個(gè)品種果實(shí)風(fēng)味的形成起決定作用。泰山花紅中主要的香氣成分為1-丁醇、1-己醇、乙酸己酯、乙酸丁酯,各成分含量分別為25.97%、34.81%、12.99%和10.13%。秋風(fēng)蜜果實(shí)中主要的香氣成分為丁酸乙酯、己酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯,各成分含量分別為38.39%、40.14%和9.05%。一窩蜂果實(shí)中主要的香氣成分為乙酸己酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯,各成分含量分別為23.85%、20.77%、13.85%、8.46%、7.69%、6.92% 和3.08%。大花紅果實(shí)中主要的香氣成分為1-己醇、2-甲基-1-丁醇、1-丁醇,各成分含量分別為34.77%、23.85%、18.81%。小花紅果實(shí)中主要的香氣成分為丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸乙酯。萊蕪花紅果實(shí)中主要的香氣成分為丁酸乙酯、丁酸己酯、乙酸己酯、1-己醇、1-丁醇,各成分含量分別為25.06%、15.40%、14.94%、12.41%和8.73%。
根據(jù)嗅感描述,上述果實(shí)主要香氣成分可以分為以下幾類:“甜香”(1-丁醇)、“令人愉快的”(2-甲基-1-丁醇)、“青草味的”(1-己醇)、“果香的”(乙酸丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯)、“蘋果”(丁酸己酯)等,這些香味是形成6個(gè)沙果品種各自香味的主要元素。
目前有關(guān)蘋果屬植物果實(shí)香氣的研究,大都局限于西洋蘋果(M.domestica),缺少其它種的探索,這不利于對(duì)蘋果屬植物遺傳特性的認(rèn)識(shí),進(jìn)而不利于培育蘋果新品種[2]。從本試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在沙果中檢測到的揮發(fā)性物質(zhì)主要是醇類和酯類,部分品種中雖然檢測到了幾種醛類,但含量甚微。泰山花紅與大花紅果實(shí)香氣物質(zhì)中醇類分別占總成分含量的67.24%和79.27%,秋風(fēng)蜜、一窩蜂、小花紅和萊蕪花紅的果實(shí)香氣成分以酯類為主,其含量分別占總含量的98.86%、94.62%、81.35%和73.56%,因此推測沙果的果實(shí)香型可能與蘋果一樣,也分為“醇香型”和“酯香型”。酯被認(rèn)為是果實(shí)中最重要的一類香氣物質(zhì),賦予果實(shí)“花香”味[6,7]。在對(duì)桃的研究中也表明高含量的酯可以呈現(xiàn)出令人愉悅的果香味[8]。試驗(yàn)中有4個(gè)沙果品種表現(xiàn)出酯類物質(zhì)含量極高,感官評(píng)價(jià)也較其他品種香味濃郁,推測如果利用沙果為雜交親本可能獲得具有較好香味的雜種后代。盡管本試驗(yàn)中僅檢測了6個(gè)沙果品種,但由檢測結(jié)果也可以看出不同沙果品種香氣成分組成差異較大,在一定程度上可反映出該種遺傳特性。
培育優(yōu)質(zhì)多抗、管理簡單、廣適的蘋果新品種是今后蘋果育種的重要目標(biāo)[9]。國內(nèi)外大多數(shù)的育種計(jì)劃中采用的親本主要是紅桔蘋、金冠、紅星、布瑞本、旭、紅玉以及它們的雜交后代艾爾斯塔、嘎拉、喬納金、粉紅佳人等,大部分為富士、金冠、紅星的后代[10],遺傳基礎(chǔ)非常狹窄[11,12],這很難適應(yīng)品質(zhì)多樣和多抗的最新育種目標(biāo)要求[13,14]。因此,利用沙果作為育種親本,對(duì)擴(kuò)大蘋果育種的遺傳背景,選育優(yōu)質(zhì)抗病新品種具有重要意義。
沙果性狀與新疆野蘋果中的某些類型較為接近,可能是古人將新疆野蘋果的種子帶入內(nèi)地而從其實(shí)生苗中發(fā)展起來的,種內(nèi)類型繁多[15]。據(jù)此,推測沙果可能較新疆野蘋果更為進(jìn)化,與西洋蘋果雜交優(yōu)勢可能更強(qiáng)。進(jìn)行育種親本選擇時(shí)要求主要性狀都應(yīng)在中上水平,慎用小果品種[1]。因此,選擇沙果為親本與大蘋果雜交時(shí),要盡量選擇果實(shí)較大,風(fēng)味品質(zhì)中上的品種。綜合上述評(píng)價(jià)結(jié)果,認(rèn)為沙果中可以選出優(yōu)良的品種或類型,利用其進(jìn)行種間雜交有一定可行性。
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