全 文 :J.SHANXI AGRIC.UNIV.(Natural Science Edition)
学报(自然科学版)2012,32(2) 002881
收稿日期:2012-01-07 修回日期:2012-02-20
作者简介:李慧峰(1979- ),男(汉),山东烟台人,在读博士,研究方向:苹果资源与育种。
通讯作者:吕德国,教授,博士生导师。Tel:024-88487219;E-mail:lvdeguo@163.com
基金项目:山东省农业良种工程(二级子课题)
6个沙果品种果实香气成分分析
李慧峰1,2,吕德国1,王海波2,李林光2
(1.沈阳农业大学 园艺学院,辽宁 沈阳110161;2.山东省果树研究所,山东 泰安271000)
摘 要:分析6个沙果品种的果实香气,旨在为利用种间杂交选育优良的苹果新品种提供新的亲本。采用静态顶空和
气相色谱-质谱联用技术,对‘泰山花红’、‘秋风蜜’、‘一窝蜂’、‘大花红’、‘小花红’、‘莱芜花红’6个沙果品种果实香
气进行了测试。结果表明,‘泰山花红’与‘大花红’果实香气物质以醇类为主,分别占总成分含量的67.24%和
79.27%;‘秋风蜜’、‘一窝蜂’、‘小花红’和‘莱芜花红’的果实香气成分以酯类为主,其含量分别占总含量的98.86%、
94.62%、81.35%和73.56%,推测沙果果实香型也可能分醇香型和酯香型两种类型。
关键词:沙果;香气成分;顶空固相微萃取;气质联用
中图分类号:S661.1 文献标识码:A 文章编号:1671-8151(2012)02-0136-04
Analysis of Fruit Aroma Components in Six M.asiatica Varieties
Li Huifeng1,2,LüDeguo1,Wang Haibo2,Li Linguang2
(1.College of Horticulture,Shenyang Agricultural University,Shenyang Liaoning 110161,China;2.Shandong In-
stitute of Pomology,Taian Shandong 271000,China)
Abstract:In order to provide the basic evidences for choosing new parents for hybridization,we analyzed fruit aroma
components of six M.asiaticavarieties,including Taishanhuahong,Qiufengmi,Yiwofeng,Dahuahong,Xiaohuahong
and laiwuhuahong.The aroma compounds of the fruits were identified and quantified using static headspace and gas
chromatography-mass spectrometry(GC-MS).Aroma components of Malus asiatica Nakai were mainly alcohols and
esters,no abnormal taste components were detected.The main aroma components of Taishanhuahong and Dahuahong
were alcohols,with 67.24%and 79.27%of total component content,respectively.Aroma components of Qiufengmi,
Yiwofeng,Xiaohuahong and Laiwuhuahong were mainly esters,accounting for 98.86%,94.62%,81.35%,and
73.56%of total content.Consequently,it was assumed that M.asiaticaalso had two types of fruit flavor(alcohol and
ester)that similar to M.domestica.
Key words:M.asiatica Nakai;Aroma components;SPME;GC-MS
沙果(M.asiatica Nakai)又名花红、秋果、林
檎、槟子,原产于我国西北、华北,栽培历史悠久,是
我国重要的苹果属植物资源,其中不乏具有抗性
好、食用价值高的栽培品种或类型,在复杂的品种
或类型中可选择优质、大果、适应性强的单株作为
杂交亲本[1]。然而现有的少量文献仅对国内少数
地方品种进行简要介绍,未见对沙果品种进行细致
评价和深入研究的报道。果实香气源于某些挥发
性物质,是果实品质的重要组成部分,体现种类和
品种的差异性。香气研究对改善苹果品质及品质
育种具有重要意义[2]。近年来随着现代分析技术
的发展,人们越来越重视果实香气的研究。众所周
知,国内外研究人员已经研究报道了很多苹果品种
的果实香气,并在苹果果肉中检测到包括酯类、醇
类、醛类在内的350多种挥发性物质[2,3],根据特征
香气成分的组成,将苹果不同品种果实香型分成两
种:一种以‘元帅’、‘金冠’为代表称为“酯香型”,另
一种为以‘红玉’为代表的“醇香型”[3]。但尚无沙
果品种果实香气的研究报道。
选取山东省果树研究所保存的6个典型红色
DOI:10.13842/j.cnki.issn1671-8151.2012.02.014
沙果品种为试材,对果实香气进行了评价,旨在筛
选出优良的沙果品种,为苹果种间杂交育种的亲本
选择提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2010~2011年在山东省果树研究所与
山东农业大学作物生物学国家重点实验室进行。
试材为成熟期基本一致的‘泰山花红’、‘秋风蜜’、
‘一窝蜂’、‘大花红’、‘小花红’、‘莱芜花红’6个红
色沙果品种的果实。样品采自山东省果树研究所
苹果资源保存圃。
1.2 试验方法
果实成熟期,每品种随机采集果实3kg,用保
温盒带回实验室,立即进行测试。挥发性物质测定
参照文献[3]的方法,略作修改。每份样品取20个
果实的果肉,迅速切成薄片并混匀,准确称取6g
样品放入样品瓶中,用聚四氟乙烯丁基合成橡胶隔
片密封。利用 Perkin Elmer Turbo Matrix 40
Trap顶空进样器和Shimadzu GCMS-QP2010气
相色谱-质谱联用仪,采用静态顶空气相质谱色谱
联用技术进行。数据处理采用Xcalibur软件。挥
发性成分的定性方法:未知化合物质谱图经计算机
检索同时与NIST Library和 Wiley library两个质
谱库相匹配,并结合人工图谱解析及资料分析,确
认各种挥发性成分。仅当匹配度和纯度大于800
(最大值1000)的鉴定结果才予以报道。
2 结果与分析
2.1 不同沙果品种果实挥发性物质成分分析
经过检测分析,得到6个沙果品种果实挥发性
物质成分及含量,见表1。共检测到挥发性物质成
分51种,其中醇类9种,醛类6种,酯类34种,成
分检出率为27.45%~60.78%。各品种果实中检
测出的酯类物质种类差异较大,检测出的种类最
多。醇类和酯类是这6个沙果品种果实中主要的
香气物质,只在泰山花红、大花红、莱芜花红3个品
种中检测出极少量的醛类,相对含量分别为
4.42%、3.39%、1.50%,未检测到异味成分。
表1 6个沙果品种果实的挥发性成分
Table 1 Volatile compound of six M.asiatica Nakai varieties
编号
No.
化合物名称
Compound
嗅感描述
Odour
descriptor
相对含量
Relative content/%
泰山花红
Taishan
huahong
秋风蜜
Qiufengmi
一窝蜂
Yiwofeng
大花红
Dahuahong
小花红
Xiaohuahong
莱芜花红
Laiwuhua
hong
醇类 67.27 0.93 5.38 79.27 16.90 24.25
1 乙醇 淡香[4] 0.78 0.12 2.31 0.55 1.53 1.03
2 1-丁醇 甜香[4] 25.97 0.08 0.77 18.81 4.59 8.73
3 2-丁醇 1.04 - - 1.28 - 0.69
4 2-甲基-1-丁醇 令人愉快的[4] 2.60 0.12 0.77 23.85 2.68 0.34
5 3-甲基-1-丁醇 1.04 - - - 0.61 -
6 1-戊醇 - - - - - 1.03
7 1-戊烯-3-醇 0.26 - - - - -
8 1-己醇 青草味的[4] 34.81 0.61 1.54 34.77 7.49 12.41
9 (E)-2-己烯-1-醇 0.78 - - - - -
醛类 4.42 - - 3.39 - 1.50
10 丁醛 - - - 1.38 - 0.46
11 2-甲基丁醛 - - - 0.37 - -
12 2-丁烯醛 2.08 - - 0.73 - 0.69
13 (Z)-2-丁烯醛 - - - - - -
14 己醛 1.56 - - 0.92 - 0.34
15 (E)-2-己烯醛 绿苹果[5] 0.78 - - - - -
16 3-羟基-2-丁酮 1.82 0.16 - - 1.76 0.57
酯类 26.49 98.86 94.62 10.28 81.35 73.56
17 乙酸乙酯 - 3.00 6.92 - 8.33 3.56
18 乙酸丁酯 果香的[5] 10.13 0.04 3.08 - - 6.09
73132(2) 李慧峰等:6个沙果品种果实香气成分分析
续表1
编号
No.
化合物名称
Compound
嗅感描述
Odour
descriptor
相对含量
Relative content/%
泰山花红
Taishan
huahong
秋风蜜
Qiufengmi
一窝蜂
Yiwofeng
大花红
Dahuahong
小花红
Xiaohuahong
莱芜花红
Laiwuhua
hong
19 乙酸-2-甲基丁酯 0.52 - 7.69 - - 0.23
20 乙酸戊酯 0.26 - - - - 0.23
21 乙酸己酯 12.99 23.85 14.94
22 丙酸乙酯 - 3.57 2.31 0.37 6.12 1.03
23 丁酸甲酯 - 0.49 3.08 - 3.29 0.57
24 丁酸乙酯 果香的[5] 1.04 38.39 20.77 1.65 40.90 25.06
25 2-甲基丙酸乙酯 - - - - - 0.80
26 丁酸丙酯 - - - 0.28 - 0.23
27 异丁酸乙酯 - 0.45 - - - -
28 丁酸丁酯 1.30 - - 0.37 - 3.10
29 丁酸丙酯 - - - - - -
30 丁酸戊酯 - - - - - 0.11
31 丁酸己酯 苹果[4] - - - 0.46 - 15.40
32 2-甲基丁酸甲酯 - - 2.31 1.56 - -
33 2-羟基丙酸丁酯 - - - - 2.37 -
34 2-甲基丁酸乙酯 果香的 - 9.05 8.46 2.57 22.86 1.03
35 2-甲基丁酸丙酯 - - - 0.64 - -
36 2-甲基丁酸丁酯 果香的[5] - - - 0.83 - 0.11
37 2-甲基丁酸己酯 果香的[5] 0.26 - - 1.38 - 0.46
38 异丁酸己酯 - - - - - 0.11
39 2-丁烯酸乙酯 - 0.41 - - 0.34 -
40 (E)-2-甲基-2-丁烯酸乙 - - 1.54 - 0.24 -
41 3-羟基丁酸乙酯 - 0.04 - - - -
42 戊酸乙酯 - 0.61 0.77 - - 0.11
43 己酸甲酯 - 0.41 - - - --
44 己酸乙酯 果香的[5] - 40.14 13.85 0.15 - 0.34
45 (E)-3-己烯酸乙酯 - 0.49 - - - -
46 (E,E)-2,4-己二烯酸乙酯 - 0.67 - - - -
47 庚酸乙酯 - 0.12 - - - -
48 辛酸乙酯 - 0.69 - - - -
49 (E)-2-辛烯酸乙酯 - 0.28 - - - -
50 己酸己酯 苹果[4] - - - - - 0.45
51 α-法尼烯 - 0.04 - 5.89 - 0.11
2.2 不同沙果品种果实香味物质含量分析
泰山花红与大花红果实香气物质以醇类为主
分别占总成分含量的67.24%和79.27%,说明醇
类物质可能对其果实风味形成贡献较大。秋风蜜、
一窝蜂、小花红和莱芜花红的果实香气成分以酯类
为主,其含量分别占总含量的98.86%、94.62%、
81.35%和73.56%,说明酯类物质可能对这4个
品种果实风味的形成起决定作用。泰山花红中主
要的香气成分为1-丁醇、1-己醇、乙酸己酯、乙
酸丁酯,各成分含量分别为25.97%、34.81%、
12.99%和10.13%。秋风蜜果实中主要的香气成
分为丁酸乙酯、己酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯,各成
分含量分别为38.39%、40.14%和9.05%。一窝
蜂果实中主要的香气成分为乙酸己酯、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,各成分含量分别为23.85%、
20.77%、13.85%、8.46%、7.69%、6.92% 和
3.08%。大花红果实中主要的香气成分为1-己
醇、2-甲基-1-丁醇、1-丁醇,各成分含量分别为
34.77%、23.85%、18.81%。小花红果实中主要的
香气成分为丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸乙酯。
莱芜花红果实中主要的香气成分为丁酸乙酯、丁酸
己酯、乙酸己酯、1-己醇、1-丁醇,各成分含量分别
为25.06%、15.40%、14.94%、12.41%和8.73%。
根据嗅感描述,上述果实主要香气成分可以分
为以下几类:“甜香”(1-丁醇)、“令人愉快的”(2-
831 山 西 农 业 大 学 学 报(自然科学版) 2012
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)、“苹果”(丁酸己酯)等,这些香味是
形成6个沙果品种各自香味的主要元素。
3 讨论
目前有关苹果属植物果实香气的研究,大都局
限于西洋苹果(M.domestica),缺少其它种的探
索,这不利于对苹果属植物遗传特性的认识,进而
不利于培育苹果新品种[2]。从本试验结果可以看
出,在沙果中检测到的挥发性物质主要是醇类和酯
类,部分品种中虽然检测到了几种醛类,但含量甚
微。泰山花红与大花红果实香气物质中醇类分别
占总成分含量的67.24%和79.27%,秋风蜜、一窝
蜂、小花红和莱芜花红的果实香气成分以酯类为
主,其含量分别占总含量的98.86%、94.62%、
81.35%和73.56%,因此推测沙果的果实香型可
能与苹果一样,也分为“醇香型”和“酯香型”。酯被
认为是果实中最重要的一类香气物质,赋予果实
“花香”味[6,7]。在对桃的研究中也表明高含量的
酯可以呈现出令人愉悦的果香味[8]。试验中有4
个沙果品种表现出酯类物质含量极高,感官评价也
较其他品种香味浓郁,推测如果利用沙果为杂交亲
本可能获得具有较好香味的杂种后代。尽管本试
验中仅检测了6个沙果品种,但由检测结果也可以
看出不同沙果品种香气成分组成差异较大,在一定
程度上可反映出该种遗传特性。
培育优质多抗、管理简单、广适的苹果新品种
是今后苹果育种的重要目标[9]。国内外大多数的
育种计划中采用的亲本主要是红桔苹、金冠、红星、
布瑞本、旭、红玉以及它们的杂交后代艾尔斯塔、嘎
拉、乔纳金、粉红佳人等,大部分为富士、金冠、红星
的后代[10],遗传基础非常狭窄[11,12],这很难适应品
质多样和多抗的最新育种目标要求[13,14]。因此,
利用沙果作为育种亲本,对扩大苹果育种的遗传背
景,选育优质抗病新品种具有重要意义。
沙果性状与新疆野苹果中的某些类型较为接
近,可能是古人将新疆野苹果的种子带入内地而从
其实生苗中发展起来的,种内类型繁多[15]。据此,
推测沙果可能较新疆野苹果更为进化,与西洋苹果
杂交优势可能更强。进行育种亲本选择时要求主
要性状都应在中上水平,慎用小果品种[1]。因此,
选择沙果为亲本与大苹果杂交时,要尽量选择果实
较大,风味品质中上的品种。综合上述评价结果,
认为沙果中可以选出优良的品种或类型,利用其进
行种间杂交有一定可行性。
参 考 文 献
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(编辑:马荣博)
93132(2) 李慧峰等:6个沙果品种果实香气成分分析