全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (1) : 1 - 6
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 06 - 03; 修回日期 : 2008 - 11 - 07
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (506090022) ; 国家 ‘863’计划重点项目 (2006AA100108)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: hrshu@ sdau1edu1cn)
苹果不同品种高位嫁接 ‘红露’对果实品质的影响
姜中武 1 , 束怀瑞 13 , 陈学森 1 , 李元军 2 , 张　序 2 , 于　青 2 , 刘美英 2
(1 山东农业大学作物生物学国家重点实验室 , 山东泰安 271018; 2 山东省烟台市农业科学研究院 , 山东烟台 265500)
摘 　要 : 应用高位嫁接方法和固相微萃取与气相色谱 —质谱联用技术 , 研究了高位嫁接对 ‘红露 ’苹
果果实品质构成因素和香气组成的影响 , 结果表明 : ①‘富士 ’改接的红露果实硬度最大 ( 7102 kg·
cm
- 2 ) , 可溶性糖含量最高 ( 1215% ) , 而 ‘乔纳金 ’上果实单果质量最大 ( 211185 g) , 但硬度
(6142 kg·cm - 2 ) 与可溶性糖含量 (1116% ) 最小 ; ②高位嫁接对香气成分的具体种类有较显著影响 ; ③
高位嫁接能显著影响红露果实不同香气类别的含量 , 其中富士高位嫁接红露果实中酯类和醇类含量最高 ,
分别为 4156%和 42193% , 乔纳金高位嫁接红露果实酯类和醇类含量最低 , 分别为 1198%和 29176%。选用
富士树高接 , 有利于提高红露果实风味品质。
关键词 : 苹果 ; 高位嫁接 ; 果实 ; 品质 ; 气相色谱 —质谱联用
中图分类号 : S 66111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 0120001206
Effect of D ifferen t Cultivars Body In terstocks on Fru it Qua lity of‘Honglu’
Apple
J IANG Zhong2wu1 , SHU Huai2rui13 , CHEN Xue2sen1 , L I Yuan2jun2 , ZHANG Xu2 , YU Q ing2 , and
L IU Mei2ying2
( 1 S tate Key Laboratory of C rop B iology, Shandong A gricultural U niversity, Ta ipian, Shandong 271018, China; 2 Yantai A gricul2
tura l Science and Technology A cadem y, Yan ta i, Shandong 265500, China)
Abstract: Method of body interstocks, head space2solid phase m icroextraction (HS - SPME) and gas
chromatography - mass spectrometry ( GC - MS) were used to measure the composing factors of fruit quality
and aroma compound of Honglu app le fruit on different cultivars body interstocks. The results showed that the
firmness (7102 kg·cm - 2 ) and soluble sugar content (1215% ) of Honglu fruit on Fuji highly graft were the
highest. However, the firmness and soluble sugar of Honglu fruit on Jonagold interstock were the lowest, but
its fruit weight was the highest (211185 g). The body interstock could not affect the number of aroma com2
pounds of Honglu, but it could affect kinds of aroma significantly. The relative content of the same aroma cate2
gory of Honglu fruit was different on different cultivars body interstocks. The contents of esters and alcohols
were the highest ( 4156% and 42193% , respectively) on Fuji interstock, and they were the lowest on
Jonagold body graft, 1198% and 29176% respectively. So grafting on Fuji body interstock could enhance the
fruit quality of Honglu app le.
Key words: app le; body interstock; fruit; quality; gas chromatography - mass spectrometry
探讨砧穗组合对苹果果实大小、硬度、糖酸含量及香气组成等品质构成因素的影响 , 对苹果优质
生产具有重要意义。目前国内外关于不同砧木对苹果果实品质影响的研究报道较多 ( Gao et al. ,
1992; Motosugi et al. , 1995; 牛自勉 等 , 1996; 王丽琴 等 , 2003; 阎振立 等 , 2007) , 但不同品种
园 　　艺 　　学 　　报 36卷
高位嫁接早中熟苹果对果实品质的影响尚未见报道。针对我国晚熟苹果品种 ‘富士 ’比例过高 , 急
待调整的问题 , 选优良早熟苹果品种 ‘红露 ’ (该品种具有短枝、丰产、早熟、果肉甜脆和耐贮等特
点 ) , 探讨不同品种高位嫁接对红露苹果果实品质的影响 , 旨在为优良苹果品种引选和开发利用提供
参考 , 并为探讨砧穗互作机理提供基本资料。
1　材料与方法
试验于 2006—2007年在山东蓬莱市刘沟镇及山东农业大学作物生物学国家重点实验室进行。
1992年建园 , 面积 0133 hm2 , 地势平坦 , 土层深厚 , 砂壤质土 , 土质均匀。建园时栽植品种为八棱
海棠砧 ‘乔纳金 ’、‘富士 ’和 ‘王林 ’, 栽植密度 3 m ×4 m, 隔行栽植。2001年采用多头高位嫁接
‘红露 ’, 嫁接高度 018～115 m, 每品种改接 50～60株 , 改接树树势健壮 , 长势一致。高接当年 , 在
同一片园内以栽植 2年生八棱海棠砧红露 20株作对照。供试果园 2006年进入初盛果期 , 果园常规管
理 , 壁蜂授粉 , 人工疏果 , 单株负载量控制在 50～60 kg。果实套内红外褐双层纸袋 , 2006年 8月 10
日摘袋 , 8月 27日采收。随机选取不同高位嫁接树 10株 , 每株东南西北四个方位的树体中部外围随
机取样果 10个 , 每处理取 100个果 , 进行各个指标的测定。
每处理随机取 30个果实用于测量果实纵径、横径、硬度与单果质量 , 根据纵径与横径计算果形
指数 , 利用 GY21型硬度计测定果实硬度。各指标取 30次测定的平均值。可溶性糖的测定参照
GB6194286, 用斐林试剂法测定 ; 可滴定酸含量参照 GB12293290, 用 NaOH滴定法测定。测定结果为
3次重复的平均值。
采用手动固相微萃取进样器 , PDMS萃取头 , 使用前将萃取头在气相色谱进样口于 270 ℃老化
1 h。果实去皮去核后 , 用榨汁机迅速榨取果汁 , 并迅速转移 7 mL果汁到 15 mL样品瓶中。将老化好
的萃取头插入样品瓶顶空部分 , 在磁力搅拌器上于 40 ℃萃取 35 m in。将吸附完成的萃取头插入进样
口于 270 ℃解吸 5 m in。
气相色谱 —质谱联用仪为 Finnigan Trace GC - MS。测定条件参照 Chen等 (2007) 的方法略作修
改。色谱条件 : 色谱柱为 Supelco CV1701 (30 m ×0125 mm ×0125μm ) ; 进样口温度 250 ℃, 柱温 :
起始温度为 34 ℃, 保持 3 m in, 以 3 ℃·m in - 1升至 50 ℃, 再以 6 ℃·m in - 1升至 140 ℃, 最后以
10 ℃·m in - 1升至 230 ℃, 保持 7 m in。不分流方式进样 , 进样量 1 μL。质谱条件 : 载气为氦气
(He) , 流量 018 mL·m in - 1 , E I离子源 , 离子源温度 200 ℃; 电子能量 70 eV; 发射电流 200μA。扫
描模式为全扫描。
数据处理采用 Xcalibur软件。定性方法 : 未知化合物质谱图经计算机检索同时与 N IST library和
W iley library两个质谱库相匹配 , 并结合人工图谱解析及资料分析。本文仅报道正反匹配度均大于 800
(最大值 1 000) 的鉴定结果。定量方法 : 按峰面积归一化法求得各成分百分含量。
2　结果与分析
211　不同品种高位嫁接红露对果实质量、硬度及糖酸含量的影响
以红露 /八棱海棠为对照 , 分别检测了富士、王林、乔纳金改接的红露苹果果实质量、硬度及糖
酸含量。
由表 1可以看出 , 富士、王林及乔纳金等对红露苹果果形指数及果实可滴定酸含量的影响较小 ;
单果质量、硬度及可溶性糖含量等指标均存在显著差异 , 其中以乔纳金单果质量最大 (211185 g) ,
王林及对照单果质量最小 , 分别为 175170 g和 175120 g; 而果实硬度及可溶性糖含量均以富士最高 ,
分别为 7102 kg·cm - 2和 1215% , 乔纳金最低 , 分别为 6142 kg·cm - 2和 1116% , 差异达到显著水平。
2
　1期 姜中武等 : 苹果不同品种高位嫁接 ‘红露 ’对其果实品质的影响 　
表 1　不同品种高位嫁接红露对果实大小、硬度及糖酸含量的影响
Table 1　Fru it shape index, fru it we ight, f irmness, soluble sugar and titra table ac id of Honglu fru it on d ifferen t in terstocks
中间砧
Interstock
果形指数
Fruit shape index
单果质量 / g
Fruit weight
硬度 / ( kg·cm - 2 )
Firmness
可溶性糖 /%
Soluble sugar
可滴定酸 / %
Titratable acid
富士 Fuji 0184a 178148b 7102a 1215a 0126a
王林 O rin 0184a 175170c 6165b 1214a 0124a
乔纳金 Jonagold 0184a 211185a 6142c 1116b 0125a
对照 Control 0184a 175120c 6195a 1213a 0125a
　　注 : 不同小写字母表示 Duncanpis新复极差检验 5%显著水平。
Note: D ifferent small letters indicate significant difference atα = 0105 by Duncanpis test1
212　不同品种高位嫁接红露对果实香气成分种类及其含量的影响
气相色谱 —质谱联用检测结果 (表 2) 表明 , 从富士、王林、乔纳金改接的红露苹果果实中检测
出的香气成分均为 36种 , 从对照红露苹果果实中检测出的香气成分为 34种 , 4种嫁接组合中共有的
成分为 19种 , 主要为己醛、1 -丁醇、 ( E) - 2 -己烯醛、2 -甲基 - l -丁醇、1 -己醇、1 -戊醇等醛
类与醇类成分 , 在各品种高位嫁接的红露果实中均含有一些特有成分 , 如富士改接红露中的丁酸戊
酯、乙苯、丁酸己酯、苯乙醇 , 王林改接红露中的 3 - 甲基 - 2 - 丁醇、5 - 甲基 - 5 - 己烯 - 2 - 醇、
3 -甲基 - 2 -丁醛、2 -甲基 - 4 -戊醛、丙酸 - 2 -甲基 - 1 - 丁酯 , 乔纳金改接红露中的 2 - 乙基呋
喃、1 -戊烯 - 3 -酮、 ( E) - 2 -戊烯醛、 ( Z) - 3 -己烯醛、乙酸、2 -甲基丁酸等 , 说明不同品种高
位嫁接对香气成分种类数影响不显著 , 但对香气成分的具体种类存在较显著影响。
表 2　苹果不同品种高位嫁接红露果实的香气成分及其相对含量
Table 2　Aroma com pounds and the ir rela tive con ten ts of Honglu fru it on d ifferen t body in terstocks /%
保留时间 /m in
Retention
time
香气成分
A roma compound
中间砧 Interstock
富士
Fuji body
interstock
王林
O rin body
interstock
乔纳金
Jonagold body
interstock
对照
Control
3125 乙酸乙酯 Ethyl Acetate 0137 0115 0110
4111 3 -甲基 - 2 -丁醇 22Butanol, 32methyl2 0104
4135 2 -乙基呋喃 Furan, 22ethyl2 0110
4139 5 -甲基 - 5 -己烯 - 2 - 醇 52Hexen222ol, 52methyl2 0104
4185 乙酸丙酯 Propyl acetate 1112 1102 0123
4188 戊醛 Pentanal 0158 0121
5194 1 -戊烯 - 3 -酮 12Penten232one 0120
6185 1 -丙醇 12Propanol 0177 0171 0129 0113
7164 乙酸丁酯 Acetic acid, butyl ester 1120 0119 0115 0116
7193 己醛 Hexanal 28174 32124 35170 30107
8198 2 -甲基 - 1 -丙醇 12Propanol, 22methyl2 0110 0102
9100 乙苯 Ethylbenzene 0117
9109 2 -甲基丙酸戊酯 Propanoic acid, 22methyl2, pentyl ester 0121 0114 0110
9139 3 -甲基 - 2 -丁醛 22Butenal, 32methyl2 0121
9139 ( E) - 2 - 戊烯醛 22Pentenal, ( E) 2 0112
9162 ( Z) - 3 - 己烯醛 32Hexenal, ( Z) 2 1148
9177 2 -甲基 - 4 -戊醛 42Pentenal, 22methyl2 0135
10173 1 -丁醇 12Butanol 15112 11175 10171 7179
10197 庚醛 Hep tanal 0131 0135 0121 0114
11104 丙酸 - 2 - 甲基 - 1 - 丁酯 12Butanol, 22methyl2, p ropanoate 0105
12110 ( E) - 2 - 己烯醛 22Hexenal, ( E) 2 18133 22110 25194 25132
12124 2 -甲基 - l - 丁醇 12Butanol, 22methyl2 6154 7132 6134 11171
12139 2 -甲基丁酸丁酯 Butyl 22methylbutanoate 0133 0144 0124 1136
13138 1 -戊醇 12Pentanol 4143 3143 1199 0142
3
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续表 1
保留时间 /
m in
Retention
time
香气成分
A roma compound
中间砧 Interstock
富士
Fuji body
interstock
王林
O rin body
interstock
乔纳金
Jonagold body
interstock
对照
Control
13156 乙酸己酯 Acetic acid, hexyl ester 0128 0110 0117 0122
13168 2 - 甲基丁酸 - 2 - 甲基丁酯 Butanoic acid, 22methyl2, 22methylbutyl ester 0108 0104
14134 1 - 辛烯 - 3 - 酮 12Octen232one 0106 0102
14172 丁酸戊酯 Butanoic acid, pentyl ester 0106
14190 ( Z) - 2 - 庚烯醛 22Hep tenal, ( Z) 2 0105 0111 0102
15101 2 - 甲基丁酸戊酯 Butanoic acid, 22methyl2, pentyl ester 0107 0114 0104
15111 2 - 甲基 - 2 - 丁烯 - 1 - 醇 22Buten212ol, 22methyl2 0116 0118 0122 0109
15130 6 - 甲基 - 5 - 庚烯 - 2 - 酮 52Hep ten222one, 62methyl2 0111 0115 0125 0102
15197 1 - 己醇 12Hexanol 14151 1011 9177 9118
16114 4 - 甲基 - 1 - 戊醇 12Pentanol, 42methyl2 0111 0117
16162 ( Z) - 2 - 壬烯 - 1 - 醇 22Nonen212ol, ( Z) 2 0108 0107 0108 0106
16186 ( E, E) - 2, 4 - 己二烯醛 2, 42Hexadienal, ( E, E) 2 0142 0110 0163 0129
17111 反 - 2 - 甲基 - 环戊醇 Cyclopentanol, 22methyl2, trans2 0136
17112 己酸 - 1, 1 - 二甲基乙酯 Hexanoic acid, 1, 12dimethylethyl ester 0125 0142 0118
17118 丁酸己酯 Butanoic acid, hexyl ester 0132
17124 5 - 己烯 - 1 - 醇 52Hexen212ol 0112 0104 0108
17144 2 - 甲基丁酸己酯 Butanoic acid, 22methyl2, hexyl ester 0135 0146 0157 1154
18124 1 - 庚醇 12Hep tanol 0177 0120 0113 0150
18140 乙酸 Acetic acid 0129
18197 2 - 甲基 - 1 - 己醇 12Hexanol, 22ethyl2 0106 0110 0106
20137 l -辛醇 12Octanol 0107 0104 0102
21125 己酸己酯 Hexanoic acid, hexyl ester 0112 0110
21127 己酸 Hexanoic acid 0112
21131 辛酸丁酯 Butyl cap rylate 0104 0104
21146 5 - 辛烯 - 1 - 醇 52Octen212ol 0114 0110 0109 0111
22197 2 - 甲基己酸 Hexanoic acid, 22methyl2 0106 2134 0120
22173 2 - 甲基丁酸 Butanoic acid, 22methyl2 0115
23156 α -法呢烯 α2farnesene 0117 0108 0105 0107
23166 丁酸丁酯 Butyl butyrate 0109
26103 苯乙醇 Phenyl alcohol 0106
28184 丙酸己酯 Propanoic acid, hexyl ester 0109 0106
29119 1, 5 -己二醇 1, 52Hexanediol 0105 0109
每种香气成分的相对含量在不同嫁接组合间亦存在差异 (表 2) , 如对苹果香气有较大贡献的
1 -丁醇 , 在富士、王林、乔纳金以及对照红露果实中的相对含量分别为 15112%、 11175%、
10171%和 7179% , 丁酸己酯在富士改接的红露苹果果实中的相对含量为 0132% , 而在其它组合中均
未检测到。
213　不同品种高位嫁接红露对果实香气物质类别的影响
将检测结果按醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、烃类及杂环类分别进行统计分析 , 不同品种高位
嫁接的红露果实中各类物质的相对含量存在明显差异 , 其中醇类、酯类和烃类化合物以富士含量最
高 , 分别为 42193%、4156%和 0134% , 而醛类和酮类化合物以乔纳金的含量最高 , 分别为 64177%
和 0127% , 酸类化合物以王林含量最高 , 为 2134% (表 3)。
4
　1期 姜中武等 : 苹果不同品种高位嫁接 ‘红露 ’对其果实品质的影响 　
表 3　苹果不同品种高位嫁接红露的果实香气物质类别
Table 3　Aroma ca tegor ies and the ir rela tive con ten ts of Honglu fru it on d ifferen t body in terstocks /%
化合物类别
A roma categories
富士中间砧
Fuji interstock
王林中间砧
O rin interstock
乔纳金中间砧
Jonagold interstock
对照
Control
醇类 A lcohols 42193a 34150b 29176c 30143c
醛类 A ldehydes 47185c 55135b 64177a 56105b
酮类 Ketones 0117b 0115b 0127a 0104c
酯类 Esters 4156a 2187c 1198d 3198b
酸类 Acids 0118c 2134a 0144b 0120c
烃类 Hydrocarbons 0134a 0108b 0105c 0107b
杂环类 Heterocycles 0110
　　注 : 不同小写字母表示 Duncanpis新复极差检验 5%显著水平。
Note: D ifferent small letters indicate significant difference atα = 0105 by Duncanpis test1
3　讨论
Samad等 (1999) 的研究表明 , 不同砧木对苹果内源激素及矿质营养均会产生影响 , 从而导致果
实硬度、含糖量、单果质量等指标的变化。闫树堂和徐继忠 (2005) 的研究表明苹果不同矮化中间
砧能够影响果实大小和果实细胞数。本研究中 , 不同品种高位嫁接对红露果实单果质量与硬度影响较
大 , 中间砧作为连接根系与嫁接品种的输导系统 , 可能影响了果实不同内源激素的水平或矿质养分的
转运与积累 , 导致红露果实的单果质量与硬度变化。多倍体品种往往表现出果实体积大 , 产量高等特
点 (沈德绪 , 1999) , 本研究中 , 以乔纳金改接的红露果实单果质量显著增加 , 而以王林、富士改接
的红露果实单果质量无明显变化 , 这是否与乔纳金为三倍体有关 , 还有待进一步研究。Motosugi等
(1995) 研究发现 , 使用 M126、MM1106嫁接能够影响富士果实钙含量。钙能抑制多聚半乳糖醛酸酶
( PG) 的活性 , 从而降低了不溶性果胶的降解 (B rady et al. , 1985) , 而增加果实硬度。本研究表明 ,
王林、乔纳金改接的红露果实硬度均低于对照 , 可能是两品种影响了钙的转运 , 导致 PG活性上升 ,
使果实硬度下降 , 具体还有待进一步研究。
果实的风味物质或果实风味复合物 ( FFC) 由味感物质 (糖、酸等 ) 和嗅感物质 (香味物质 )
构成 , 其组成及含量对果实内在品质有着重要影响 (Dandekar et al. , 2004; 陈美霞 等 , 2006a,
2006b)。不同砧木类型对不同的氮素形式反应不同 , 矮化砧和半矮化砧 M126、MM1106木质部赤霉
素类与细胞分裂素类激素受氮素影响明显 ( Gao et al. , 1992)。而这种影响能够反映在嫁接品种果实
的单果质量、果皮色泽、糖酸含量以及矿质积累上 (Motosugi et al. , 1995)。本研究表明 , 不同品种
高位嫁接对红露果实可溶性糖含量与香气成分均产生显著影响 , 而对可滴定酸影响不大 , 不同品种高
位嫁接可能存在比基砧更复杂的作用过程。
不同砧木会对苹果的香气成分产生影响 (牛自勉 等 , 1996; 阎振立 等 , 2007)。本研究中红露
主要的香气成分醛类、醇类和酯类物质在 3种不同品种高位嫁接树上均存在种类和含量上的差异 , 富
士为 “酯香型 ” (赵峰 等 , 2006) , 富士改接的红露果实酯类含量显著高于王林和乔纳金改接的果
实 , 说明富士促进了红露酯类物质的合成 , 但其醇类含量也显著高于其它嫁接组合 , 说明香气成分的
代谢过程可能存在砧穗互作。感官评价结果表明 , 富士改接红露果实风味优于其它嫁接组合 , 可能与
其酯类和醇类含量较高有关 , 选用富士树高接 , 有利于提高红露果实香气品质。
果实中糖类物质不仅是构成果实味感的成分 , 也是许多嗅感成分如醇、醛、酸、酯等的重要前体
物质 ( Sanz et al. , 1997 ) , 单糖经无氧代谢生成丙酮酸进入香气合成过程 (陈美霞 等 , 2006a,
2006b)。本研究结果发现 , 在不同嫁接组合中乔纳金改接红露果实可溶性糖含量最低 , 同时乔纳金
的果实香气成分中酯类和醇类含量均低于其它类型果实 , 可能是乔纳金影响了红露果实的糖类代谢 ,
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
从而影响了上述香气成分的合成 , 还有待进一步研究。
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