全 文 ：园艺学报，2015，42 (3)：535–544.
Acta Horticulturae Sinica
doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2014-0824；http：//www. ahs. ac. cn 535
收稿日期：2014–10–24；修回日期：2015–01–06
基金项目：国家‘863’计划项目（2012AA101702）；国家科技支撑计划项目（2013BAD19B05）；国家自然科学基金项目（31171937）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：bozhang@zju.edu.cn；Tel：0571-88982471）
避雨栽培对桃果实挥发性物质形成的影响
吴 磊 1，柳洪入 1，陈妙金 2，吴大军 2，张 波 1,*，殷学仁 1，徐昌杰 1，
陈昆松 1
（1 浙江大学果实品质生物学实验室，农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室，杭州 310029；2 奉化市
水蜜桃研究所，浙江宁波 315502）
摘 要：避雨栽培在园艺植物生产中得到了越来越多的应用，而有关该技术对果实挥发性物质形成
的影响并不清楚。研究以中国水蜜桃品种‘玉露’为试材开展避雨栽培，以露地栽培作为对照，不同成
熟阶段分别取样直至商业采收。实时数据监测显示覆膜的避雨栽培并不显著改变果园空气温度、相对湿
度和土壤温度等微环境，但显著降低了土壤相对湿度并减弱了光照。采用顶空固相微萃取（HS–SPME）
结合气相色谱质谱联用（GC–MS）方法在桃果实中鉴别出包括碳六化合物、醛类、醇类、酯类、内酯类、
萜烯类、萜烯类衍生物和苯环化合物等 11 大类挥发性物质。利用偏最小二乘判别分析（PLS–DA）构建
的模型可以明显区分避雨栽培和露地栽培的桃果实的挥发性物质，与电子鼻技术检测的结果相似。根据
变量投影重要性指标（VIP）鉴别出了不同栽培模式下浓度具有显著差异的 18 种挥发性物质，整体趋势
表现为避雨栽培果实产生了较高浓度的顺–3–己烯醇、反–2–己烯醇等“青香型”物质，而顺–3–乙
酸己烯酯、γ–十一内酯和 δ–癸内酯等“果香型”物质含量较低。
关键词：桃；避雨栽培；挥发性物质；PLS–DA
中图分类号：S 662.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2015）03-0535-10

Effects of Rain-shelter Cultivation on Formation of Peach Fruit Volatile
Compounds
WU Lei1，LIU Hong-ru1，CHEN Miao-jin2，WU Da-jun2，ZHANG Bo1,*，YIN Xue-ren1，XU Chang-jie1，
and CHEN Kun-song1
（1Laboratory of Fruit Quality Biology，Zhejiang University；The State Agriculture Ministry Laboratory of Horticultural
Plant Growth，Development and Quality Improvement，Hangzhou 310029，China；2Fenghua Peach Research Institute，
Ningbo，Zhejiang 315502，China）
Abstract：Although rain-shelter cultivation is getting more attentions in horticulture crops
production，its effect on formation of volatile compounds remains unclear. In present study，fruits of
cultivar‘Yulu’（Prunus persica L. Batsch‘Yulu’）were grown under rain-shelter and open field as the
control，and the fruit were harvested at different maturity stages. Real-time data indicated that rain-shelter
treatment significantly reduced soil relative humidity and light transmission，but no significant changes
were found for air temperature，relative humidity and soil temperature eleven classes of volatiles were

Wu Lei，Liu Hong-ru，Chen Miao-jin，Wu Da-jun，Zhang Bo，Yin Xue-ren，Xu Chang-jie，Chen Kun-song.
Effects of rain-shelter cultivation on formation of peach fruit volatile compounds.
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identified in peach fruit by solid phase microextraction coupled to gas chromatography mass spectrometry
techniques，including C6 compounds，aldehydes，alcohols，esters，lactones，terpenes，terpenoids，
phenylpropanoids and others. Peach fruit treated with rain-shelter cultivation could be clearly distinguished
from the controls by partial least squares discriminant analysis（PLS–DA），being consist with results
produced by electronic nose analysis. Eighteen volatile compounds that contributing to differences in
volatile compositions between rain-shelter cultivation and open field fruit were identified based on variable
importance in projection（VIP）value. Peach fruit treated with rain-shelter produced higher contents of
“green note”C6 alcohols such as（Z）-3-hexenol and（E）-2-hexenol，and lower concentrations of“fruity
note”γ-Undecanolactone，γ-Decalactone and（Z）-3-Hexenyl acetate.
Key words：peach；rain-shelter cultivation；volatile compounds；PLS–DA

中国是桃的发源地，栽培总面积和总产量均位居世界首位（冯立娟 等，2013）。而且桃果实也
是品质生物学研究的模式材料（Lombardo et al.，2011）。香气是桃果实感官品质形成的重要基础，
来源于挥发性的醛、醇、酯、内酯、酮、萜烯类及其衍生物等（席万鹏 等，2013）。香气物质的生
物合成受到遗传、成熟阶段、采后贮藏以及生长环境等因素的影响（Zhang & Chen，2014）。
避雨栽培在园艺生产中得到了应用。研究显示，避雨栽培可有效减轻葡萄病害的发生（Meng et
al.，2013），抑制樱桃裂果（Simon，2006），避雨栽培可降低果实酚类化合物含量（Meng et al.，2013），
也影响可溶性固形物与可滴定酸等风味指标（Detoni et al.，2007；武红霞 等，2012）。桃树采用避
雨栽培方式可减少雨水过多造成的生产损失并维持较好品质（Chen et al.，1998；熊彩珍 等，2012），
然而，目前有关避雨栽培对于园艺果品挥发性物质的影响尚不清楚。
本研究中选取中国南方软溶质水蜜桃品种‘玉露’（Prunus persica L. Batsch‘Yulu’）为试材，
记录分析避雨栽培对果园微环境因子的影响，采用电子鼻技术检测了不同栽培模式果实的挥发性物
质总体差异，利用 SPME 和 GC–MS 技术开展了果实挥发性物质的定性与定量分析，通过代谢组学
分析手段——偏最小二乘法判别分析（PLS–DA）鉴别了避雨栽培影响的桃果实挥发性物质。
1 材料与方法
1.1 材料与处理
软溶质水蜜桃‘玉露’，树龄 10 年，种植间距为 3 m × 4 m，种植在浙江省奉化市水蜜桃研究所。
避雨大棚采用钢架结构，长 × 宽 × 高为 28 m × 15 m × 5 m，顶部用 0.5 mm 聚乙烯薄膜（PE）覆
盖，四周开放保持空气流通。避雨大棚覆盖 35 株桃树，采收前 4 周开始盖棚避雨处理，以露地栽培
果树为对照。避雨与露地栽培果园采用相同的管理方式，果实均采用常规套袋技术。分别于 2012
年 8 月 4 日、7 日、10 日（对照果实达到商业采收阶段）取果。设置 3 个生物学重复，每个重复 10
株树，每株树在每个时间点采集 5 个果实，于采收当天运回实验室。挑选成熟度一致，无机械伤，
无病虫害，大小相对一致的果实测定基本生理指标，果肉样品经液氮冷冻后置于–80 ℃保存备用。
1.2 果园微环境因子监测
果实栽培过程中大棚 PE 膜以及果袋透光率使用 UV-Visible/NIR 分光光度计测量（型号 U4100，
日立公司，日本）。采用温湿度记录仪（型号 ZDR-20，浙江大学仪器有限公司，中国）每小时记录
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图 1 避雨栽培对透光率的影响
Fig. 1 Effect of rain-shelter cultivation on light conditions
果园树冠的空气温度、相对湿度（RH）、以及土壤温度和相对湿度的变化。
1.3 果实色差测定
果实色差的测定参照 Zhang 等（2010）的方法，采用色差仪 MiniScan XE Plus（Hunter Associates
Laboratory Inc.，美国），选择桃果实赤道面对称的两个点进行测定，亮度数值 L*直接测定，色彩角
h°和色彩度 C*由 a*，b*值通过公式计算得到。测试 3 组生物学重复，每组 5 个果实。
1.4 果实的挥发性物质检测
将果肉样品加入氯化钠溶液涡旋均匀，平衡 30 min 后取 2 mL 顶空气体注入电子鼻进样器（型
号 FOX 4000，Alpha-MOS 公司，法国）检测挥发性物质的传感器响应数值，空气流速 150 mL · min-1，
数据采集时间 120 s，延滞时间 240 s（Zhang et al.，2011）。同时采用顶空固相微萃取（HS–SPME）
结合气相质谱（GC–MS）技术检测果实挥发性物质含量（Zhang et al.，2011）。称取 8 g 冷冻果肉
组织，液氮磨成粉末后加入氯化钠溶液混匀后密封，恒温平衡 30 min 后用 65 μm 聚二甲基硅氧烷和
二乙烯苯（PDMS–DVB）萃取头（Supelco Co.，美国）进行 30 min 固相微萃取，以 2–辛醇为内
参。萃取头在 GC–MS（Agilent 7890-5975，美国）进样口解吸附 5 min，DB-WAX 毛细管色谱柱（0.25
mm，30 m，0.25 μm，J & W Scientific，美国）进行分离。温度程序为 40 ℃升温到 150 ℃后保持 2
min，再以 10 ℃ · min-1 升温至 220 ℃。以 1.0 mL · min-1 氦气为载气。MS 离子源温度 230 ℃，电
子轰击电离方式，电子能量 70 eV，质谱从 35 到 350 m/z 扫描。采用质谱库、保留指数（KI）以及
比对标准品进行物质鉴别。质谱库为 NIST-8（NIST/EPA/NIH，美国），KI 通过 C7-C40 烷烃在相同
条件下测量得到，标准品购自 Simga-Aldrich、Anpel 和 Alfa 公司。采用内标面积归一化法进行物质浓
度计算。
1.5 数据统计分析
作图使用 OriginPro 8.0（Microcal Software Inc.，美国）。电子鼻检测所获得的原始数据采用
AlphaSoft（V 11.0）软件开展判别因子分析（discriminant factorial analysis，DFA）。利用 Metaboanalyst
2.0 开展偏最小二乘判别分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA），并计算变量投影
重要性指标（variable importance in projection，VIP）数值，采用 SPSS 软件（version 20）进行基于
邓肯氏检验的差异性显著分析。
2 结果与分析
2.1 避雨栽培对果园微环境的影响
由图 1 可知，避雨栽培采用的 PE 膜在波
长 400 ~ 1 200 nm 的透光率约 80%，抑制了波
长在 430 ~ 450 nm 的蓝紫光和 640 ~ 660 nm 的
红光透光率。由于露地栽培果实和避雨栽培果
实均采用套袋处理，所以二者的果实表面光照
条件差异不显著。
果实不同成熟阶段的监测结果显示，树冠
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高度的空气温度和相对湿度数值与露地栽培果园差异不显著（表 1）。避雨栽培和露地栽培果园地表
深 10 cm 的土壤温度在连续 4 d 实时监测过程中并无显著差异（图 2）。相对于露地栽培果园约 20%
的土壤相对湿度，避雨栽培为 3%左右。

表 1 避雨栽培对桃果实不同成熟阶段果园日平均温湿度的影响
Table 1 Effects of rain-shelter cultivation on changes in canopy air temperature and RH during peach fruit maturation
气温/℃ Canopy temperature 空气相对湿度/% Canopy RH 处理
Treatment 08–04 08–07 08–10 08–04 08–07 08–10
对照 Control 28.74 ± 0.58 a 26.60 ± 0.29 a 30.59 ± 0.94 a 72.58 ± 2.80 a 92.08 ± 1.44 a 94.57 ± 3.50 a
避雨 Rain-shelter 27.73 ± 0.65 a 26.40 ± 0.30 a 29.89 ± 0.97 a 70.75 ± 2.27 a 94.41 ± 1.99 a 88.92 ± 1.91 a
注：每列数字后面的字母表示处理间差异的显著性（P < 0.05）。
Note：Values with different letters within a column are significantly different at P < 0.05.


图 2 避雨栽培对土壤温度和相对湿度的影响
Fig. 2 Effect of rain-shelter cultivation on soil temperature and relative humidity

2.2 避雨栽培下果实质量和色差的变化
如表 2 所示，‘玉露’桃果实单果质量在成熟进程中增速约 2 g · d-1。避雨栽培的单果质量与露
地对照差异不显著（表 2）。代表外观色泽的明亮度（L*）数值和果实色差饱和度（C*）在避雨栽培
与对照果实之间没有显著差异，在 8 月 7 日采收阶段，避雨栽培果实的色度角（h°）数值显著低于
对照果实。

表 2 避雨栽培对桃果实质量和色泽的影响
Table 2 Effect of rain-shelter cultivation on fruit weight and color
时间
Date
处理
Treatment
单果质量/g
Fruit weight
L*
明亮度 Lightness
C*
饱和度 Chrome
h°
色度角 Hue angle
对照 Control 175.65 ± 4.86 a 61.99 ± 0.49 a 20.85 ± 0.42 a 97.26 ± 2.51 a 08–04
避雨 Rain-shelter 180.02 ± 4.84 a 60.94 ± 0.56 a 20.26 ± 0.66 a 93.56 ± 3.06 a
对照 Control 177.65 ± 7.58 a 59.27 ± 0.48 a 19.54 ± 0.43 a 87.21 ± 1.22 a 08–07
避雨 Rain-shelter 176.14 ± 4.58 a 57.64 ± 0.67 a 17.85 ± 0.37 a 78.07 ± 2.03 b
08–10 对照 Control 189.31 ± 3.74 a 57.34 ± 0.65 a 20.56 ± 0.26 a 89.65 ± 1.20 a
避雨 Rain-shelter 195.59 ± 6.00 a 57.66 ± 0.60 a 18.84 ± 0.26 a 88.17 ± 1.07 a
注：不同字母表示同一时间处理之间显著性差异（P < 0.05）。
Note：Values with different letters are different at P < 0.05.
吴 磊，柳洪入，陈妙金，吴大军，张 波，殷学仁，徐昌杰，陈昆松.
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2.3 挥发性成分分析
2.3.1 桃果实挥发性物质的电子鼻分析
图 3 是‘玉露’桃果实电子鼻检测数据的判别因子（DFA）三维模型，判别因子 1（DF1）、DF2
和 DF3 的累积贡献率为 95.90%。8 月 4 日和 8 月 7 日避雨栽培条件下的样品主要分布在 DF2 正半
轴，而对照 8 月 4 日和 8 月 7 日的样品主要集中在负半轴；8 月 10 日的样品主要聚类在 DF2 × DF3
平面，处理和对照样品呈现分别聚类的趋势（图 2）。上述结果显示，利用电子鼻数据开展的 DFA
分析可以区分避雨栽培与露地栽培的桃果实样品，表明避雨栽培改变了桃果实的挥发性物质。


图 3 桃避雨栽培（T）与对照（C）果实的电子鼻 DFA 分析
Fig. 3 Discriminant factor analysis（DFA）of peach fruit by electronic nose
（C means control，T means rain-shelter）


2.3.2 桃果实不同种类挥发性物质的 SPME–GC–MS分析
进一步用顶空固相微萃取结合气质联用（SPME–GC–MS）技术对果实的具体挥发性物质的具
体组分与含量进行了分析。共鉴别出 42 种挥发性物质（表 3），按官能团与合成途径分为 11 类化合
物，包括碳六化合物（A）5 种，醛类（B）4 种，醇类（C）2 种，酯类（D）2 种，内酯类（E）5
种，萜烯类（F）4 种，萜烯类衍生物（G）9 种，苯环类衍生物（H）5 种，C13 降异戊二烯化合物
（I）3 种，烷烃类（J）2 种以及酸（K）1 种。
碳六化合物和萜烯类是桃果实主要的挥发性物质，含量最高时可达总挥发性物质的 37.23%和
67.12%，其次为内酯类（6.61% ~ 25.93%），萜烯类衍生物（6.62% ~ 17.39%），苯环化合物（4.09% ~
6.29%）和醛类（1.29% ~ 4.34%），而酯类、醇类、C13 降异戊二烯化合物、烷烃类和酸类含量较少
（表 4）。桃果实成熟进程中的挥发性物质总量呈现显著增加趋势，对照果实从 8 月 4 日的 53.31
μg · g-1 增加至 8 月 10 日的 321.02 μg · g-1。露地栽培桃果实的内酯类物质含量在随着果实成熟而增
加，浓度增加了约 2.3 倍。γ–癸内酯是主要的内酯类物质，对照果实的浓度从 8.05 μg · g-1 增加到
19.5 μg · g-1。


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表 3 基于 SPME 和 GC–MS 技术鉴别的桃果实挥发性物质
Table 3 Identification of volatile compounds in peach fruit by SPME and GC–MS
种类
Type
挥发性物质
Volatile compounds
代号
Code
保留指数
Kovats retention index
文献
Reference
碳六化合物 己醛 1-Hexanal A1 1129 Wang et al.，2009
C6 compounds 2–己烯醛 2-Hexenal A2 1251 Montero-Prado et al.，2013
己醇 1-Hexanol A3 1260 Wang et al.，2009
顺–3–己烯醇 (Z)-3-Hexen-1-ol A4 1269 Wang et al.，2009
反–2–己烯醇 (E)-2-Hexen-1-ol A5 1280 Wang et al.，2009
醛类 Aldehydes 反,反–2,4–己二烯醛 (2E,4E)-Hexadienal B1 1377 Wang et al.，2009
壬醛 Nonanal B2 1448 Tabilio et al.，2013
反–庚二烯醛 (2E,4E)-Heptadienal B3 1481 Montero-Prado et al.，2013
癸醛 Decanal B4 1554 Wang et al.，2009
醇类 Alcohols 2–乙基 1–己醇 2-Ethyl-1-hexanol C1 1410 Wang et al.，2009
辛醇 1-Octanol C2 1467 Wang et al.，2009
酯类 Esters 乙酸己酯 Hexyl acetate D1 1308 Montero-Prado et al.，2013
顺–3–乙酸己烯酯 (Z)-3-Hexenyl acetate D2 1326 Montero-Prado et al.，2013
内酯类 Lactones γ–辛内酯 γ-Octalactone E1 1947 Wang et al.，2009
5–羟基–2,4–癸二烯酸-δ-内酯 6-pentyl-α-pyrone E2 2158 Eduardo et al.，2010
γ–癸内酯 γ-Decalactone E3 2184 Montero-Prado et al.，2013
δ–癸内酯 δ-Decalactone E4 2248 Montero-Prado et al.，2013
γ–十一内酯 γ-Undecanolactone E5 2417
萜烯类 Terpenes 月桂烯 Myrcene F1 1145 Montero-Prado et al.，2013
柠檬烯 (R)–(+)–Limonene F2 1222 Montero-Prado et al.，2013
γ–松油烯 γ-Terpinene F3 1267
α–松油烯 α-Terpinolene F4 1297 Sánchez et al.，2013
萜烯类衍生物 芳樟醇 Linalool G1 1474 Wang et al.，2009
Terpenoids 3,7–二甲基–1,5,7–辛三烯–3–醇
3,7-Dimethyl-1,5,7-octatriene-3-ol
G2 1525 Montero-Prado et al.，2013
4–萜烯醇 4-Terpineneol G3 1558 Aubert & Milhet，2007
β–松油醇 β-Terpineol G4 1565
α–松油醇 α-Terpineol G5 1618 Montero-Prado et al.，2013
2–(4–甲基–3–环己烯基) 丙醛 p-Menth-1-en-9-al G6 1633 Montero-Prado et al.，2013
香叶醇 Geraniol G7 1711
L–香芹酮 L-Carvone G8 1728
香叶基丙酮 (E)-Geranylacetone G9 1873 Sánchez et al.，2013
苯环化合物 对伞花烃 p-Cymene H1 1286 Sánchez et al.，2013
Phenylpropanoids 4–异丙烯基甲苯 4-Isopropenyltoluene H2 1408
苯甲醛 Benzaldehyde H3 1440 Wang et al.，2009
1,2,3,4–四氢–1,1,6–三甲基萘
Naphthalene,1,2,3,4-tetrahydro-1,1,6-trimethyl
H4 1493 Sánchez et al.，2013
2,4,5–三甲基苯乙酮
Ethanone，1-(2,4,5-trimethylphenyl)
H5 1922
C13–降异戊二烯化合物 大马士酮 β-Damascenone I1 1829 Montero-Prado et al.，2013
C13-Norisoprenoids 7,8–二氢–β–紫罗兰酮 7,8-Dihydro-β-ionone I2 1871
β–紫罗兰酮 β-Ionone I3 1967 Wang et al.，2009
烷烃类 Alkane 十五烷 Pentadecane J1 1578 Wang et al.，2009
十六烷 Hexadecane J2 1676
酸类 Acid 2–乙基己酸 2-Ethyl hexanoic acid K1 1641

随着果实成熟进程中挥发性物质总量的快速积累，碳六化合物相对含量逐渐降低，其中避雨栽
培处理果实 8 月 10 日的含量比 8 月 4 日减少约 4.5 倍（表 4），相同采收时间点的避雨处理和对照
果实相对含量并无显著差异。露地栽培在 8 月 10 日有较高含量苯环化合物，约为避雨栽培果实的
1.5 倍。醛类物质的差异主要体现在 8 月 7 日，避雨栽培处理果实含量明显高于露地栽培果实（表 4）。
避雨栽培和露地栽培桃果实的挥发性物质具有差异，需要进一步借助多元统计方法的判别分析鉴别
具体物质。
吴 磊，柳洪入，陈妙金，吴大军，张 波，殷学仁，徐昌杰，陈昆松.
避雨栽培对桃果实挥发性物质形成的影响.
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表 4 桃果实成熟进程中不同类别挥发性物质含量的变化
Table 4 Changes in classes of volatile compounds during peach fruit maturation （μg · g-1）
日期
Date
处理
Teatment
碳六化合物
C6 compounds
醛
Aldehyde
醇
Alcohol
酯
Ester
内酯
Lactone
萜烯类
Terpene
08-04 对照
Control
16.44 ± 2.29 b
（31.88 ± 6.92 a）
1.88 ± 0.13 b
（3.58 ± 0.39 a）
0.30 ± 0.03 b
（0.57 ± 0.11 ab）
0.73 ± 0.15 ab
（1.34 ± 0.16 a）
13.75 ± 5.16 b
（25.00 ± 8.96 a）
11.40 ± 2.70 b
（21.05 ± 3.37 c）
避雨
Rain-shelter
16.62 ± 2.02 b
（37.23 ± 4.53 a）
1.95 ± 0.27 b
（4.34 ± 0.46 a）
0.32 ± 0.01 b
（0.74 ± 0.16 a）
0.48 ± 0.07 b
（1.06 ± 0.07 ab）
13.23 ± 4.69 b
（25.93 ± 5.56 a）
1.84 ± 0.21 b
（4.41 ± 1.30 d）
08-07 对照
Control
12.48 ± 0.48 b
（20.66 ± 2.29 b）
2.31 ± 0.22 b
（3.86 ± 0.61 a）
0.34 ± 0.02 b
（0.56 ± 0.05 ab）
0.57 ± 0.02 b
（0.94 ± 0.11 bc）
11.06 ± 2.08 b
（18.14 ± 3.56 ab）
17.76 ± 4.47 b
（26.89 ± 6.75 c）
避雨
Rain-shelter
17.35 ± 2.73 b
（18.30 ± 1.11 bc）
3.44 ± 0.02 ab
（3.74 ± 0.36 a）
0.44 ± 0.02 b
（0.47 ± 0.03 ab）
0.63 ± 0.06 b
（0.67 ± 0.02 cd）
6.30 ± 1.15 b
（6.61 ± 0.57 b）
41.11 ± 3.48 b
（43.95 ± 0.50 b）
08-10 对照
Control
28.87 ± 4.52 a
（8.95 ± 0.68 c）
4.13 ± 0.46 a
（1.29 ± 0.04 b）
1.14 ± 0.09 a
（0.36 ± 0.06 b）
1.09 ± 0.17 a
（0.34 ± 0.0 e）
30.02 ± 7.84 a
（9.13 ± 1.49 b）
214.81 ± 21.41 a
（67.12 ± 2.40 a）
避雨
Rain-shelter
20.53 ± 0.79 b
（8.05 ± 1.14 c）
4.20 ± 1.00 a
（1.56 ± 0.21 b）
1.22 ± 0.20 a
（0.46 ± 0.01 ab）
1.05 ± 0.11 a
（0.42 ± 0.09 de）
33.03 ± 5.57 a
（12.50 ± 1.25 ab）
167.80 ± 31.72 a
（62.05 ± 2.61 a）
日期
Date
处理
Teatment
萜烯衍生物
Terpenoid
苯环化合物
Phenylpropanoids
C13 降异戊二烯化合物
C13-Norisoprenoids
烷烃
Alkane
酸
Acid
总含量
Total volatiles
08-04 对照
Control
3.59 ± 0.65 d
（6.62 ± 0.59 b）
2.63 ± 0.33 c
（5.09 ± 1.04 a）
1.02 ± 0.18 b
（1.88 ± 0.15 a）
0.62 ± 0.14 c
（1.16 ± 0.23 b）
0.95 ± 0.03 b
（1.82 ± 0.18 ab）
53.31 ± 5.12 b
避雨
Rain-shelter
7.00 ± 1.80 d
（14.53 ± 1.41 a）
2.91 ± 0.74 c
（6.19 ± 0.91 a）
0.96 ± 0.17 b
（2.09 ± 0.08 a）
0.67 ± 0.10 c
（1.50 ± 0.18 b）
0.89 ± 0.14 b
（1.98 ± 0.23 a）
46.87 ± 9.63 b
08-07 对照
Control
10.61 ± 1.57 cd
（17.39 ± 2.63 a）
3.75 ± 0.12 c
（6.29 ± 0.97 a）
1.24 ± 0.13 b
（2.04 ± 0.23 a）
1.04 ± 0.23 bc
（1.69 ± 0.37 ab）
0.94 ± 0.05 b
（1.54 ± 0.12 b）
62.10 ± 7.90 b
避雨
Rain-shelter
14.67 ± 0.80 bc
（15.80 ± 0.90 a）
4.91 ± 0.68 c
（5.21 ± 0.38 a）
1.53 ± 0.14 b
（1.65 ± 0.14 a）
2.06 ± 0.09 a
（2.22 ± 0.12 a）
1.30 ± 0.08 a
（1.39 ± 0.05 b）
93.74 ± 9.00 b
08-10 对照
Control
21.09 ± 0.42 ab
（6.71 ± 0.64 b）
15.50 ± 3.53 a
（4.72 ± 0.59 a）
2.22 ± 0.22 a
（0.70 ± 0.09 b）
1.26 ± 0.13 b
（0.40 ± 0.02 c）
0.89 ± 0.05 b
（0.28 ± 0.04 c）
321.02 ± 35.31 a
避雨
Rain-shelter
23.67 ± 4.97 a
（8.99 ± 1.37 b）
10.59 ± 0.86 b
（4.09 ± 0.41 a）
2.46 ± 0.23 a
（0.95 ± 0.10 b）
1.29 ± 0.15 b
（0.50 ± 0.05 c）
1.10 ± 0.08 ab
（0.44 ± 0.08 c）
266.95 ± 41.70 a
注：括号中数据为挥发性物质的相对含量。表格中数字后面的不同字母表示显著性差异（P < 0.05）。
Note：Values in parentheses represent relative amount of volatiles（%）. Values with different letters are different at P < 0.05.

2.3.3 挥发性物质的 PLS–DA分析
PLS–DA 方法是一种基于 PLS 回归的一种判别分析方法，构建模型过程中考虑了辅助矩阵以
代码形式提供的类成员信息，具有高效的样品判别能力，广泛用于代谢组学研究。以避雨栽培和露
地栽培的桃果实为观测变量，以检测到的挥发性物质浓度作为响应变量建立数据矩阵，进行数据归
一化和降维之后构建了 PLS–DA 模型，并通过了具有显著性差异的置换检验。构建模型的前 3 个
成分（component）解释了 69.4%的样品差异，避雨栽培果实具有明显的聚类趋势，该模型可以明显
区分相同时间采收的不同栽培条件的桃果实样品（图 4），与电子鼻数据的 DFA 分析结果类似。
VIP 指标主要用于说明自变量在解释因变量时的权重，通常认为数值大于 1 表示在 PLS–DA 判
别过程中具有重要作用。研究中发现 18 种挥发性物质的 VIP 指标大于 1（图 5），VIP 数值最大的
顺–3–乙酸己烯酯（D2）在露地栽培果实 8 月 4 日和 8 月 7 日的含量显著高于避雨栽培，二氢–β–
紫罗兰酮（I2）、α–松油烯（F4）、γ–松油烯（F3）具有类似的趋势。8 月 10 日的果实中 γ–十一
内酯（E5）和 δ–癸内酯（E4）的含量以露地栽培果实较高，而避雨栽培果实则产生较多的顺–
3–己烯醇（A4）、反–2–己烯醇（A5）、辛醇（C2）、芳樟醇（G1）、香叶醇（G7）、α–松油醇（G5）、
β–紫罗兰酮（I3）、1,2,3,4–四氢–1,1,6–三甲基萘（H4）、2,4,5–三甲基苯乙酮（H5）。

Wu Lei，Liu Hong-ru，Chen Miao-jin，Wu Da-jun，Zhang Bo，Yin Xue-ren，Xu Chang-jie，Chen Kun-song.
Effects of rain-shelter cultivation on formation of peach fruit volatile compounds.
542 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (3)：535–544.

图 4 桃果实挥发性物质的 PLS–DA 分析
Fig. 4 PLS–DA scores plot of peach fruit volatiles at different maturity stages



图 5 桃果实挥发性物质的 VIP 数值
代号表示的挥发性物质见表 3。
Fig. 5 VIP scores of peach fruit volatiles at different maturity stages
Code represent volatiles in Table 3.
3 讨论
桃果实的香气研究已经取得了较大进展，发现香气物质的形成受遗传、发育阶段、采后贮藏措
施等影响（席万鹏 等，2013），也开展了栽培措施对于香气品质的研究（Jia et al.，2005；Wang et al.，
2010；李玲 等，2011）。查找现有文献，发现避雨栽培对园艺产品香气物质形成的影响尚不清楚。
本研究中发现避雨栽培条件下的桃果实具有更高含量的 C6 类化合物顺–3–己烯醇（A4）和反–
2–己烯醇（A5），这些物质是桃果实主要的“青香型”物质，随着果实成熟含量趋于下降，变化趋
吴 磊，柳洪入，陈妙金，吴大军，张 波，殷学仁，徐昌杰，陈昆松.
避雨栽培对桃果实挥发性物质形成的影响.
园艺学报，2015，42 (3)：535–544. 543

势与已有的研究报道（Zhang et al.，2010；Sánchez et al.，2013）一致。同时，芳樟醇、香叶醇、α–
松油醇、β–紫罗兰酮等萜类和萜烯类物质也在避雨栽培果实中具有较高的含量。研究显示，芳樟
醇与柑橘、柠檬果实的新鲜香味有关，而 α–松油醇和 β–紫罗兰酮则具有优雅的紫丁花香味
（Eduardo et al.，2010）。相对于避雨栽培果实，露地栽培条件下的对照果实具有较高含量的 δ–癸
内酯（E4）、γ–十一内酯（E5）和顺–3–乙酸己烯酯（D2）。癸内酯等内酯类物质具有浓郁甜香和
果香味，被认为是桃果实的特征香气物质，酯类物质顺–3–乙酸己烯酯（D2）属于果香味香气物
质（Eduardo et al.，2010）。上述结果表明，由于 C6 类化合物和萜类及萜烯类物质的含量增加，避
雨栽培模式下的桃果实可能具有较为浓郁的青草味和花香味等感官品质，而露地栽培的果实则可能
具有相对较强的果香型香气品质。
为了探讨避雨栽培影响桃果实挥发性物质的可能原因，分析了果园微环境因子的变化。研究发
现由于采用了周边通风的方式，再加上棚架结构较高，避雨栽培条件下的空气温度与露地栽培并无
明显差异，这与葡萄（Meng et al.，2013）和草莓（Rohloff et al.，2004）等避雨栽培上的报道一致。
大棚覆盖的 PE 膜降低了植物光合作用需要的蓝紫光（430 ~ 450 nm）和红光（640 ~ 660 nm），下降
幅度为 10% ~ 20%，与已有草莓避雨栽培上的报道结果（Rohloff et al.，2004）相似。Chen 等（1998）
研究显示避雨栽培条件对光照抑制效率可达 25% ~ 50%，降低了桃树的光合作用速率。相对于光照，
避雨条件下的土壤相对湿度则显著低于露地栽培。葡萄上的研究显示，避雨栽培通过改变微环境因
子延缓了果实的成熟进程（Meng et al.，2013）。本研究显示避雨栽培桃果实产生较多的“青香型”
C6 类化合物，而露地栽培果实则释放出较高的“果香型”内酯类物质，前者通常在成熟度较低的果
实组织中积累，而后者则为成熟桃果实的特征香气物质（Zhang et al.，2010；Sánchez et al.，2013）。
这一趋势与套袋对果实色泽的影响是一致的，即露地栽培果实具有相对较高色度角（h°）数值，表
现为与高成熟度相关的红色和黄色，而避雨栽培果实以绿色和蓝色为主。上述结果显示，避雨栽培
与露地栽培模式下的桃果实成熟进程存在差异，前者延缓了桃果实成熟进程。
综上所述，本研究中发现避雨栽培显著降低了果园的土壤含水量，削弱了蓝紫光和红光的透光
率，桃果实的挥发性物质组成受到了影响。通过利用 SPME–GC–MS 检测技术和 PLS–DA 数据
多元统计分析方法，鉴别出了具有显著差异的 18 种挥发性物质。总体趋势表现为避雨栽培果实具有
较高含量的醇类和萜烯类等“青香型”和“花香型”物质，而露地栽培果实则积累较多的内酯类等
“果香型”物质。结合挥发性物质以及色泽等品质指标的变化规律，认为避雨栽培影响了桃果实的
成熟进程，进而造成了不同栽培模式下挥发性物质含量的差异。有关避雨栽培模式下改变的果实挥
发性物质是否影响消费者的感官评价有待进一步分析，相关的分子生理机制也有待阐明。

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