全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (2) : 218～221
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 03 - 15; 修回日期 : 2004 - 07 - 14
基金项目 : 辽宁省博士启动基金项目 (961043)3 通讯作者 Author for correspondence
葡萄自交与杂交后代香气成分的遗传研究
李　坤 1, 2 　郭修武 23 　谢洪刚 1 　郭印山 2 　李轶辉 2 　李成祥 2
(1 辽宁农业职业技术学院生物技术系 , 营口 115214; 2 沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161)
摘 　要 : 利用气相色谱 -质谱 -计算机联用系统 ( GC2MC2CS) 对两个自交组合、1个杂交组合亲本及
其后代的香气成分进行研究。结果表明 : 同一组合中不同香气成分的分离情况不同 , 同种香气成分在不同
组合中的分离情况也不完全相同。果实香气成分的遗传主要表现为分离 ( 1∶1、1∶3、3∶1、15∶1) 与不分
离两种方式 , 发生分离的成分有些是由单基因控制的 , 有些是由多基因控制的。
关键词 : 葡萄 ; 自交 ; 杂交 ; 香气成分 ; 遗传
中图分类号 : S 66311　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0220218204
The Ana lyses of Inher itance of Aroma Com ponen ts in Progen ies of Self ing
and Crossing Com b ina tion of Grape
L i Kun1, 2 , Guo Xiuwu23 , Xie Honggang1 , Guo Yinshan2 , L i Yihui2 , and L i Chengxiang2
( 1D epartm ent of B iolog ica l Technology, L iaoning A gricultural V oca tion2Technical College, Y ingkou 115214, China; 2 College of
Horticulture, Shenyang A gricu ltura l U niversity, Shenyang 110161, China)
Abstract: A roma components of grape from F1 generation of two selfing and one crossing combinations
were analysed with Gas chromatography2Mass spectrum2Computer System ( Gc2M s2Cs). The results indicated
that different aroma components showed variety segregation in same combinations, and same aroma components
showed different segregation in different combinations. The inheritance of aroma compounds exp ressed mostly
two ways that disjunction and no disjunction in selfing and crossing p rogenies. Some of the disjunction com2
pounds showed 1∶1, 1∶3, 3∶1 segregation ratio, controlled by mongenes, others showed 15∶1 segregation
ratio, controlled by polygenes.
Key words: V itis; Selfing; Crossing; A roma component; Inheritance
香味是葡萄及葡萄酒的重要指标〔1〕, 前人研究认为葡萄中共有 466种香味成分〔2〕。有关香味化
合物的组成和含量的研究对提高葡萄及葡萄酒的质量和风味有很大的科学指导意义〔3〕。目前的研究
多数集中在葡萄酒方面〔4〕, 而对葡萄本身香味成分及其遗传的研究在国内外报道较少〔5, 6〕, 结果和观
点也不尽一致 , 因此香味成分研究对葡萄育种中亲本选配、提高育种效率具有重要意义。本试验对葡
萄两个自交组合 , 1个杂交组合亲本及其后代的香味成分进行了研究 , 以期对葡萄优良品种的选育提
供理论依据。
1　材料与方法
试材来自沈阳农业大学葡萄园。1996年 6月进行人工杂交 , 亲本为 5年生树 , 每组合杂交 5～10
穗 , 自交和杂交组合共 20个 , 杂交组合于开花前 3～5 d去雄 , 授粉 , 套袋 ; 自交于花前 3～5 d套
袋 , 采用闭花受精方式。成熟期收获后取种子 , 洗净 , 沙藏 , 1997年 3月下旬于玻璃温室内播种 ,
1999年部分杂种实生苗开始结果 , 2000年以后大部分实生苗结果。杂种圃内采用双行篱架栽植 , 大
行距 115 m, 小行距 015 m , 株距 013 m, 常规管理。本试验于 2002年 8～11月进行。为了研究方便 ,
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　2期 李 　坤等 : 葡萄自交与杂交后代香气成分的遗传研究 　
选择亲本具有香味的紫珍香、8721自交后代和红地球 ×玫瑰香杂交后代作为研究试材。其中 8721和
紫珍香后代各 42和 55株 , 红地球 ×玫瑰香后代 26株。
待亲本及后代完全成熟时 (测糖仪测定达到最大含糖量 ) 开始采收。8721为 8月 13日 , 紫珍香
为 9月 2日 , 玫瑰香 9月 6日 , 红地球 9月 27日 ; 后代于 8月 13日开始 , 每隔 4 d取样 1次。亲本
重复 3次 , 后代由于果实数量有限 , 重复 2次。
样品处理参照李记明等的方法〔7〕。
香气成分分析采用气相色谱 -质谱 -计算机联用系统 ( GC2MC2CS) 进行定性分析。
色谱条件 : INNOWAX柱 30 m, Φ 0132 mm, 液膜厚 0125μm , 氢火焰离子检测器 F ID, 程序升
温 , 起始温度 50℃、时间 1 m in, 终温 190℃, 保持 6 m in, N2 流速 215 mL /m in, 进样量 1μL。质谱
条件 : 离子源温度 280℃; 载气 He, 流速 115 mL /m in。
2　结果与分析
211　葡萄自交后代香味成分的遗传
由表 1中可以看出两个品种所具有的香味成分不完全相同 , 有些两个品种共有 , 有些单个品种特
有。共有的物质在后代中出现了分离与不分离两种遗传表现 , 发生分离的物质在后代中出现了 15∶1、
1∶1、3∶1、1∶3的分离比例 , 符合质量性状的遗传规律。同种成分在两个自交后代中分离情况不完全
相同 , 例如 : 环己酮在紫珍香自交后代中未发生分离 , 在 8721自交后代中却发生了 3∶1分离 ; 己醇、
2 -乙基己醇、2, 6 -二甲基 - 1, 7 -辛二烯 - 3, 6 - 二醇在两个自交后代中也都表现出不同的分离
　　 表 1　紫珍香、8721自交后代香味成分的分离情况
Table 1　The segrega tion of aroma com ponen ts in progen ies of self ing com b ina tion of Z izhenx iang and 8721
香气成分
A roma components
自交组合
Selfing combination
后代分离 Progeny segregation
有 Yes 无 No
理论分离比 Ratio of
theory segregation X
2
香叶醇 Geraniol 紫珍香 Zizhenxiang 55 0
8721 42 0
32己烯醇 32hexen2ol 紫珍香 Zizhenxiang 50 5 15∶1 0135
8721 38 4 15∶1 0131
己醇 12hexanol 紫珍香 Zizhenxiang 14 41 1∶3 010061
8721 37 5 15∶1 01032
环己酮 Cyclo hexanone 紫珍香 Zizhenxiang 55 0
8721 32 10 3∶1 01103
22乙基己醇 12hexanol, 22ethyl 紫珍香 Zizhenxiang 20 35 1∶3 3120
8721 29 13 3∶1 01508
沉香醇 L inalool 紫珍香 Zizhenxiang 50 5 15∶1 0135
8721 38 4 15∶1 0131
香茅醇 Citronellol 紫珍香 Zizhenxiang 46 9 3∶1 11752
8721 29 13 3∶1 01508
苯乙醇 Phenylethyl alcohol 紫珍香 Zizhenxiang 40 15 3∶1 01055
8721 30 12 3∶1 01127
2, 62二甲基 21, 7辛二烯 23, 62二醇 紫珍香 Zizhenxiang 36 19 3∶1 21188
1, 72octodiene23, 62diol, 2, 62dimethyl 8721 15 27 1∶3 21032
乙酸 Acetic acid 紫珍香 Zizhenxiang 42 13 3∶1 01006
辛醇 12octanol 紫珍香 Zizhenxiang 40 15 3∶1 01055
萜品醇 Terp ineol 紫珍香 Zizhenxiang 52 3 15∶1 01001
2, 3, 62三甲基 21, 52庚二烯
1, 52hep tadiene22, 3, 62trimethyl 紫珍香 Zizhenxiang　 54　 1　 15∶1　 11165　
3, 72二甲基 21, 5, 72辛烯 232醇
3, 72dimethyl21, 5, 7, 2octylene232alocohol 紫珍香 Zizhenxiang　 41　 14　 3∶1　 01006　
乙酸香叶酯 Geranyl acetate 紫珍香 Zizhenxiang 42 13 3∶1 01006
32羟基丁酸乙酯 32hydroxyl butyric ether 8721 13 29 1∶3 01508
12十六烯 Tetradecene 8721 32 10 3∶1 01103
苯乙酸乙酯 Phenylethy acetate 8721 15 27 1∶3 21032
壬醛 Pelargonic 8721 15 27 1∶3 21032
22己烯醛 22hexenal 8721 13 29 1∶3 01508
P = 3184,α = 0105
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园 　　艺 　　学 　　报 32卷
比例 , 可以看出葡萄果实香味成分的遗传是非常复杂的 , 并不是简单的基因之间的显隐关系。两个自
交亲本所特有的物质在后代中也出现了 3∶1、1∶1、15∶1的符合质量性状遗传的分离规律。
紫珍香、8721是两个具有玫瑰香味的品种 , 由表 1可以看到它们所共有的成分 : 沉香醇、香茅
醇、苯乙醇都具有玫瑰香味 , 但每个品种还特有一些成分 , 可以推断出这 3种成分可能是决定两品种
产生香味的物质 , 但也不排除各种物质之间的相互作用。
212　葡萄杂交后代香味成分的遗传
由表 2可以看出红地球与玫瑰香杂交双亲共有 9种成分 , 但玫瑰香具有香味 , 而红地球却未表现
出香味 , 因此我们可推断这 9种成分并不是决定葡萄香味有无的主要物质 , 他们可能与其他成分相互
作用导致香味产生。这些成分在后代中出现了分离和不分离的遗传。发生分离的成分 (5 - 甲基十一
烷、3 -己烯醇、苯乙醇、2 -乙基己醇、3 -羟基丁酸乙酯 ) 在后代中符合 1∶3、3∶1、1∶1的单基因
控制的质量性状的遗传规律。
表 2　红地球与玫瑰香杂交后代双亲共有香味成分的分离情况
Table 2　The segrega tion of aroma com ponen ts shared w ith paren ts in Red Globe ×M usca t Ham burg
香气成分
A roma components
后代分离 Progeny segregation
有 Yes 无 No
理论分离比 Ratio of
theory segregation X
2
52甲基十一烷 52methyl hendecane 7 19 1∶3 010513
32己烯醇 32hexen2ol 20 6 3∶1 010513
苯乙醇 Phenylethyl alcohol 13 13 1∶1 0100
22乙基己醇 12hexanol, 22ethyl 15 11 1∶1 01346
32羟基丁酸乙酯 32hydroxyl butyric ether 19 7 3∶1 010513
柠檬醛 Citral 26 0
苯乙酸乙酯 Phenylethy acetate 26 0
香叶醇 Geraniol 26 0
2, 52二氢 232甲基呋喃乙酮 2, 52dinydro2furanone, 32methyl 26 0
P = 3184,α = 0105
由表 3可以看出不具有香味的品种红地球含有的香味成分种类多于香味极浓的玫瑰香品种。玫瑰
香含有的成分虽少却有沉香醇和香茅醇两种具有玫瑰香味的物质 ; 而红地球不具有这两种物质 , 可以
得出葡萄品种是否具有香味可能是由其所含有物质种类决定的 , 并不是由物质种类多少决定的。
表 3　红地球与玫瑰香杂交后代双亲之一具有香味成分的分离情况
Table 3　The segrega tion of aroma com ponen ts of single paren t in Red Globe ×M usca t Ham burg
香气成分
A roma components 亲本 Parent
后代分离 Progeny segregation
有 Yes 无 No
理论分离比 Ratio of
theory segregation X
2
环己酮 Cyclo hexanone 红地球 Red Glode 26 0
32甲基 23戊烯 212醇
32methyl232pentene212alcohol 红地球 Red Globe　 26　 0　
2, 3 , 62三甲基 21, 52庚二烯
1, 52hep tadiene22, 3, 62trimethyl 红地球 Red Globe　 26　 0　
己酸乙酯 Ethyl hexoate 红地球 Red Glode 0 26
22甲基 222羟基 2丙酮
22methyl222hydroxyl2acetone 红地球 Red Globe　 6　 20　 1∶3　 010513　
3, 72二甲基 21, 5, 72辛烯 232醇
1, 52hep tadiene22, 3, 62trimethyl 红地球 Red Globe　 19　 7　 3∶1　 010513　
萜品醇 Terp ineol 红地球 Red Globe 25 1 15∶1 01010
己酸 Hexanoic acid 红地球 Red Globe 23 3 15∶1 01503
大茴香酸乙酯 Ethyl anisate 红地球 Red Globe 19 7 3∶1 010513
2, 62二甲基 22, 7辛二烯 21, 62二醇
2, 72octodiene21, 62diol, 2, 72dimethyl 红地球 Red Globe　 19　 7　 3∶1　 010513　
丁香酚 Eugenol 红地球 Red Globe 19 7 3∶1 010513
羟基香茅醇 Hydroxyl citronellol 红地球 Red Globe 11 15 1∶1 01346
辛醇 12octanol 玫瑰香 Muscat Hamburg 23 3 15∶1 01503
12十六烯 Tetradecene 玫瑰香 Muscat Hamburg 19 7 3∶1 010513
沉香醇 L inalool 玫瑰香 Muscat Hamburg 26 0
香茅醇 Citronellol 玫瑰香 Muscat Hamburg 26 0
P = 3184,α = 0105
022
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　2期 李 　坤等 : 葡萄自交与杂交后代香气成分的遗传研究 　
红地球与玫瑰香杂交双亲之一具有的成分在后代中出现了分离和不分离两种遗传方式。发生分离
的成分在后代中符合 1∶3、3∶1、1∶1、15∶1的质量性状的遗传规律。由葡萄香气成分的分离比例可以
看出 , 2 -甲基 - 2 -羟基 -丙酮、3, 7 -二甲基 - 1, 5, 7 -辛稀 - 3 -醇、大茴香酸乙酯、2, 6 - 二
甲基 - 2, 7 -辛二烯 - 1, 6 - 二醇、丁香酚、羟基香茅醇、1 - 十六烯是由单基因控制的 ; 萜品醇、
己酸是由多基因控制的。其中辛醇的遗传较为复杂 , 其在紫珍香后代中的分离比为 3∶1, 在红地球 ×
玫瑰香杂交后代中的分离比却为 15∶1。
3　讨论
关于葡萄果实香味的遗传 , 过去主要集中在玫瑰香型、草莓香型上 , 而且主要是通过感官嗅闻分
类后得出的 , 很少进行深入细致的研究 , 本试验研究了 1个杂交组合、两个自交组合香味成分的遗
传 , 可以看出葡萄的香味成分主要是一些醇类、酯类、酮类、烷类以及萜烯类物质 , 这些物质在后代
中主要表现为分离与不分离两种遗传方式 , 发生分离的成分在后代中符合 1∶3、3∶1、1∶1、15∶1的质
量性状遗传规律。不同自交或杂交组合所含有的香味成分不同 , 同种成分在不同组合中的分离情况也
不完全相同。因此葡萄香味成分的遗传是非常复杂的 , 香味的产生可能是由几种主要成分决定的 , 也
可能是由各种成分通过融合、叠加、掩盖等相互作用表现出来的。玫瑰香、紫珍香、8721 3个具有玫
瑰香味的亲本都含有沉香醇、香茅醇两种具有玫瑰香味的物质 , 而无香味的亲本红地球不具有这两种
物质 , 因此 , 这两种物质可能对葡萄玫瑰香味的产生起较大作用。李记明〔7〕研究认为沉香醇的有无
受一对基因控制 , 呈 1∶1的分离比例 , 本试验中沉香醇在红地球 ×玫瑰香组合后代中未发生分离 , 在
紫珍香、8721自交后代中表现为 15∶1分离。
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