張曼曼，王增輝，毛云飛，柴姍姍，趙曉紅，范義昌，倪偉，毛志泉，陳學(xué)森，沈向

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不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果品質(zhì)的影響

張曼曼，王增輝，毛云飛，柴姍姍，趙曉紅，范義昌，倪偉，毛志泉，陳學(xué)森，沈向

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院/作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東果蔬優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，山東泰安 271018）

【目的】探討不同授粉品種對蘋果品質(zhì)和香氣物質(zhì)成分差異的影響，為高效授粉樹的選育和蘋果品質(zhì)的提高提供依據(jù)?！痉椒ā坎捎米杂咝诜蹣洹t菱’‘紅錦’‘紅霧’的花粉，在‘富士’（‘Fuji’）、‘新紅星’（‘Starkrimson’）鈴鐺花期進(jìn)行授粉，以授‘嘎拉’（‘Gala’）花粉的果實(shí)為對照，對果實(shí)發(fā)育期間總類黃酮含量的變化進(jìn)行研究，并在果實(shí)成熟時(shí)測定可溶性固形物、花色苷含量等品質(zhì)指標(biāo)及香氣物質(zhì)成分?！窘Y(jié)果】不同的授粉品種條件下,‘富士’和‘新紅星’蘋果除可滴定酸外的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均高于對照。‘富士’蘋果經(jīng)‘紅菱’授粉后，其果形指數(shù)、硬度、花色苷、可溶性糖含量顯著提高，分別為對照的1.12、1.15、1.28、1.12倍。‘新紅星’蘋果經(jīng)‘紅霧’授粉后，其單果重、果形指數(shù)、花色苷、可溶性固形物、可溶性糖含量均顯著提高，分別為對照的1.22、1.12、2.48、1.10、1.11倍，其可滴定酸含量顯著降低，僅為對照的75％。在果實(shí)發(fā)育的整個(gè)生長期內(nèi)，不同授粉品種處理的‘富士’和‘新紅星’蘋果總類黃酮含量均高于對照，且不同品種間存在顯著差異。在花后160 d，‘富士’經(jīng)‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’花粉授粉后，果實(shí)內(nèi)總類黃酮含量與對照相比分別增長19.63%、28.72%、13.97%，‘新紅星’在花后120 d分別增長14.18%、15.26%、4.24%，差異顯著?！t菱’‘紅霧’‘紅錦’和對照授粉處理的‘富士’和‘新紅星’蘋果總酯類揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量分別為50.20%、52.03%、42.68%、45.10%和 71.08%、68.85%、71.83%、66.03%，‘紅菱’授粉后‘富士’‘新紅星’果實(shí)總酯類揮發(fā)性物質(zhì)含量明顯增加，其中2-甲基丁酸乙酯的含量分別為對照的1.14和203.91 倍?！皇俊O果中，‘紅菱’‘紅霧’‘紅錦’授粉處理的果實(shí)乙酸-2-甲基丁酯的含量分別為對照的1.73、1.07、1.36倍；其己酸乙酯和乙酸丁酯的含量分別為對照的1.09、1.12、1.29倍和1.50、0.77、1.30倍。而在‘新紅星’蘋果中，經(jīng)‘紅菱’‘紅霧’‘紅錦’授粉后，乙酸-2-甲基丁酯和己酸乙酯的含量分別為對照的1.82、1.27、0.93倍和2.57、1.15、0.27倍；乙酸丁酯的含量分別為對照的7.83、3.48、3.30倍。此外，‘富士’和‘新紅星’蘋果經(jīng)‘紅菱’授粉后，其烴類物質(zhì)含量明顯高于對照，主要表現(xiàn)為法呢烯的增多?！窘Y(jié)論】 高效授粉樹能顯著提高‘富士’和‘新紅星’蘋果的外觀和內(nèi)在品質(zhì)，并且與對照存在顯著差異。不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果品質(zhì)影響差異較大，經(jīng)‘紅菱’授粉，‘富士’和‘新紅星’蘋果品質(zhì)有顯著提高。

授粉；‘富士’蘋果；‘新紅星’蘋果；營養(yǎng)物質(zhì)；香氣

0 引言

【研究意義】中國是蘋果生產(chǎn)大國，栽培面積和產(chǎn)量居世界首位，蘋果產(chǎn)業(yè)已成為產(chǎn)區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要樹種以及農(nóng)民增收的主要經(jīng)濟(jì)來源[1]。提高蘋果果實(shí)品質(zhì)、增加產(chǎn)量，提升其市場競爭能力，使農(nóng)民增收，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益是目前蘋果生產(chǎn)的核心問題[2-3]。花粉直感現(xiàn)象可影響果實(shí)單果重、果形指數(shù)等品質(zhì)指標(biāo)，研究不同授粉組合對蘋果品質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)的影響，對更充分發(fā)揮高效授粉樹的作用具有指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】蘋果自花授粉結(jié)實(shí)率低，必須配置授粉樹。而目前果園中主栽蘋果品種與授粉樹的配置方式比較混亂，并且在生產(chǎn)中表現(xiàn)出諸多缺點(diǎn)，因此，果園高效授粉樹的選育對蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)的提高起著至關(guān)重要的作用[4-5]。在異花授粉的園藝作物中，普遍存在花粉直感現(xiàn)象，影響果實(shí)的產(chǎn)量、單果重、果形指數(shù)等果實(shí)的外在及內(nèi)在品質(zhì)等指標(biāo)[6]。Wang等[7]研究發(fā)現(xiàn)，‘富士’套袋蘋果中揮發(fā)性成分受花粉直感效應(yīng)的影響，‘金冠’蘋果授粉果實(shí)中揮發(fā)性化合物和特征香氣成分均增多，‘新紅星’和‘紅寶石’授粉的‘富士’蘋果中醇的含量顯著增高，醛的含量在‘新紅星’‘金冠’‘嘎拉’授粉的果實(shí)中顯著增高，‘金冠’‘新紅星’和‘紅寶石’授粉的蘋果中酯類和萜類化合物含量顯著增高，而‘錦繡海棠’對這4種揮發(fā)性化合物的含量無顯著影響；王延秀等[8]研究發(fā)現(xiàn)，‘長富2號’蘋果經(jīng)11個(gè)海棠品種授粉后，其坐果率以及果實(shí)的果形指數(shù)、單果重和可滴定酸含量均高于對照；蓋瑞等[9]利用海棠優(yōu)系授粉樹授粉后，蘋果中抗壞血酸（ascorbic acid，ASA）含量、抗氧化酶活性等均有不同程度提高，并且能夠增糖降酸、改善果實(shí)口感。【本研究切入點(diǎn)】前人對花粉直感現(xiàn)象的研究主要集中在果熟期增糖降酸或揮發(fā)性物質(zhì)等方面，而缺乏對果實(shí)內(nèi)/外在品質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)的系統(tǒng)性研究，且不同授粉組合對果實(shí)發(fā)育過程中總類黃酮含量動態(tài)變化的影響研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探討不同授粉品種對‘富士’和‘新紅星’蘋果品質(zhì)影響的差異性，研究果實(shí)發(fā)育期間內(nèi)含物的變化，以期為篩選優(yōu)質(zhì)高效的蘋果授粉品種、提高蘋果品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材及取樣

試驗(yàn)花粉于2016年3月底取自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)觀賞果樹實(shí)驗(yàn)站，授粉品種為自選育優(yōu)系海棠授粉樹‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’，是以‘國光’蘋果為母本與觀賞海棠雜交培育，花粉供體為3個(gè)品種的10年生嫁接樹，砧木為‘八棱海棠’。2016年4月上旬在山東省泰安市岱岳區(qū)灘清灣村果園，以授‘嘎拉’（‘Gala’）花粉的果實(shí)為對照，用試驗(yàn)花粉為‘富士’（‘Fuji’）、‘新紅星’（‘Starkrimson’）蘋果人工授粉，該地果園為沙壤土，蘋果品種試驗(yàn)樹均為‘八棱海棠’砧喬化大樹，樹齡20年生，紡錘形整枝，管理水平較高。

每個(gè)授粉組合選取3—5株長勢相近、生長健康的植株，每株選取生長方位、粗度相似的主枝并隨機(jī)選取狀態(tài)基本一致的花序，每個(gè)花序保留1—2朵花，每個(gè)處理對200朵以上鈴鐺花進(jìn)行去雄授粉，隨后套以無紡布袋，防止異源花粉的干擾，5 d后去除無紡布，保證其正常生長發(fā)育。授粉后及時(shí)疏果，結(jié)果數(shù)量不低于100個(gè)，每次取樣果實(shí)個(gè)數(shù)不低于10個(gè)，以保證充足的試驗(yàn)材料以及試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。從落花后20 d的幼果開始采樣，每隔20 d進(jìn)行一次采樣，直至果實(shí)成熟。每次采樣后立即放入冰盒中保存并帶回，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定，每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行3次重復(fù)測定。

1.2 樣品測驗(yàn)指標(biāo)與方法

1.2.1 授粉品種主要果實(shí)形狀統(tǒng)計(jì) 于果熟期對自選育海棠授粉樹優(yōu)系‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’的果實(shí)主要性狀進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)。

1.2.2 授粉蘋果果實(shí)單果重、硬度、可溶性固形物及果形指數(shù)的測定 單果重隨機(jī)選取10—15個(gè)果實(shí)進(jìn)行稱重計(jì)算；硬度使用GY-1型硬度計(jì)進(jìn)行測定；可溶性固形物使用ATAGO PAL-1型手持?jǐn)?shù)顯折光儀進(jìn)行測定；果形指數(shù)利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測定。

1.2.3 授粉蘋果果實(shí)可滴定酸、可溶性糖、花色苷、總類黃酮含量的測定 可滴定酸含量參照張玉剛等[10]的方法進(jìn)行測定；可溶性糖含量參照姚改芳等[11]的方法進(jìn)行測定；花色苷含量參照閆亞美等[12]的方法進(jìn)行測定，采用環(huán)周取樣法，選取果實(shí)赤道位置周遭果皮，切碎后混合取樣，每3個(gè)果實(shí)為一個(gè)處理，設(shè)置3個(gè)重復(fù)；總類黃酮含量參照Kim等[13]的方法進(jìn)行測定，采用環(huán)周取樣法，將果實(shí)赤道位置的果皮削去，分別在果實(shí)周遭切取果肉，切碎后混合取樣，每3個(gè)果實(shí)為一個(gè)處理，設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

1.2.4 授粉蘋果果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)含量測定 果實(shí)香氣品質(zhì)參照王安然等[14]的方法進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003處理，應(yīng)用SPSS17軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 授粉品種主要果實(shí)性狀

不同授粉品種主要果實(shí)性狀見表1，其中，‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’的果實(shí)均較小，直徑范圍為0.8—1.5 cm，果實(shí)著色好。

表1 不同授粉品種主要果實(shí)性狀

2.2 不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果果實(shí)成熟時(shí)品質(zhì)的影響

不同授粉品種條件下，‘富士’和‘新紅星’蘋果除可滴定酸外，其他各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均高于對照（表2）。‘富士’‘新紅星’單果重分別為212—231、196—238 g，且授粉后兩者果實(shí)單果重均顯著增加；‘富士’‘新紅星’果形指數(shù)分別為0.78—0.87、0.83—0.93，‘紅菱’‘紅霧’授粉后‘富士’‘新紅星’果實(shí)的果形指數(shù)均顯著增長；‘富士’‘新紅星’果實(shí)硬度分別為7.4—8.5、7.0—8.1 kg·cm-2，‘紅菱’‘紅錦’授粉使兩者果實(shí)硬度顯著增長；‘富士’‘新紅星’花色苷含量分別為0.25—0.32、0.25—0.62 mg·g-1，‘紅菱’授粉使‘富士’花色苷含量顯著增加，‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’授粉使‘新紅星’花色苷含量顯著增加，不同授粉品種對蘋果果實(shí)花色苷含量的提高效果表現(xiàn)為在‘新紅星’中顯著高于‘富士’?！皇俊录t星’可溶性固形物分別為12.08%—12.94%、11.67%—12.88%，‘紅菱’‘紅霧’授粉后‘富士’‘新紅星’果實(shí)中可溶性固形物含量顯著增加；‘富士’‘新紅星’果實(shí)的可溶性糖含量分別為10.50%—11.80%、9.80%—10.89%，‘紅菱’授粉顯著增加了‘富士’果實(shí)可溶性糖含量，‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’授粉顯著增加了‘新紅星’果實(shí)可溶性糖含量；‘富士’‘新紅星’可滴定酸含量分別為0.28%—0.37%、0.33%—0.44%，‘紅霧’授粉后顯著降低了兩者果實(shí)中可滴定酸含量。

表2 不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果果實(shí)成熟時(shí)品質(zhì)的影響

FS代表‘富士’果實(shí)，HX代表‘新紅星’果實(shí)。數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤。同列數(shù)據(jù)后含相同字母表示差異不顯著（＞0.05）。下同

FS represents the pollinated fruit ‘Fuji’ and HX represents the pollinated fruit ‘Starkrimson’. Data are average±SE. The same lowercases after the data indicate no significant difference (＞0.05). The same as below

2.3 不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果果實(shí)生長發(fā)育過程中類黃酮含量的影響

在果實(shí)整個(gè)生長發(fā)育過程中，蘋果中總類黃酮含量的變化如圖1所示。隨著果實(shí)的生長，總類黃酮含量不斷減少，幼果中總類黃酮含量顯著高于成熟果實(shí)。整個(gè)生長期內(nèi)，不同授粉品種處理的‘富士’和‘新紅星’果實(shí)類黃酮含量均高于對照處理。在花后100 d內(nèi)，‘富士’經(jīng)‘紅霧’授粉后果實(shí)總類黃酮含量最高，與其他處理相比差異顯著，‘紅菱’‘紅錦’花粉處理的果實(shí)總類黃酮含量有所增高，但無顯著差異；而在‘新紅星’蘋果整個(gè)生長期內(nèi)，除花后20 d外，‘紅菱’‘紅錦’授粉后的果實(shí)總類黃酮含量顯著高于對照處理。在花后160 d時(shí)，‘富士’經(jīng)‘紅菱’‘紅錦’‘紅霧’授粉后的果實(shí)內(nèi)總類黃酮含量與對照相比分別增長19.63%、28.72%、13.97%，‘新紅星’在花后120 d時(shí)分別增長14.18%、15.26%、4.24%，‘紅菱’‘紅錦’授粉后果實(shí)內(nèi)總類黃酮含量與對照相比差異顯著。

2.4 不同授粉組合對‘富士’和‘新紅星’蘋果果實(shí)香氣的影響

經(jīng)授粉處理，‘富士’和‘新紅星’蘋果主要香氣物質(zhì)的含量明顯提高，在改善果實(shí)香氣品質(zhì)方面發(fā)揮了重要作用。蘋果中主要香氣物質(zhì)如表3所示，其主要成分為酯類物質(zhì)，且不同品種間香氣物質(zhì)成分與含量相差較大，不同授粉組合對蘋果香氣的影響也不同。其中，‘紅菱’‘紅霧’‘紅錦’和對照授粉處理的‘富士’‘新紅星’蘋果總酯類揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量分別為50.20%、52.03%、42.68%、45.10%和71.08%、68.85%、71.83%、66.03%，授粉后對‘富士’和‘新紅星’果實(shí)總酯類揮發(fā)性物質(zhì)含量增加明顯的分別為‘紅菱’‘紅霧’和‘紅菱’‘紅錦’。其中，‘富士’和‘新紅星’蘋果經(jīng)‘紅菱’授粉后，2-甲基丁酸乙酯的含量分別為對照的1.14和203.91倍。乙酸-2-甲基丁酯、己酸乙酯、乙酸丁酯和2-甲基丁酸丁酯都具有蘋果所特有的甜香氣和果香氣?！皇俊O果中，‘紅菱’‘紅霧’‘紅錦’授粉處理的果實(shí)乙酸-2-甲基丁酯的含量分別為對照的1.73、1.07、1.36 倍；己酸乙酯和乙酸丁酯的含量分別為對照的1.09、1.12、1.29倍和1.50、0.77、1.30倍；2-甲基丁酸丁酯的含量除‘紅菱’處理外均低于對照。而在‘新紅星’蘋果中，經(jīng)‘紅菱’‘紅霧’‘紅錦’授粉后，乙酸-2-甲基丁酯和己酸乙酯的含量分別為對照的1.82、1.27、0.93倍和2.57、1.15、0.27倍；乙酸丁酯的含量分別為對照的7.83、3.48、3.30倍?！t菱’授粉后，蘋果中2-甲基丁酸丁酯消失，而‘紅霧’和‘紅錦’授粉后其含量分別為對照的2.90和3.60倍。以上均表明不同授粉組合對不同蘋果品種有不同的影響，且對‘新紅星’的影響更大。此外，‘富士’和‘新紅星’蘋果經(jīng)‘紅菱’授粉后，其烴類物質(zhì)含量明顯高于對照，主要表現(xiàn)為法呢烯的增多。

柱上標(biāo)有相同字母表示處理間差異不顯著（P＞0.05）

3 討論

不同授粉品種對于果實(shí)品質(zhì)的影響主要是因?yàn)榛ǚ壑备凶饔?。楊文彩等[15]研究發(fā)現(xiàn)，利用不同品種的授粉樹對皇冠梨進(jìn)行授粉后，果實(shí)品質(zhì)受到不同程度的影響，其中應(yīng)用金花梨授粉使皇冠梨果形指數(shù)顯著增長，效果優(yōu)于其他授粉樹；祝服奎等[16]利用紅將軍作為母本，將‘嘎拉’‘首紅’‘藤牧一號’的花粉做不同的授粉處理，果實(shí)品質(zhì)較好，坐果率、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，而利用‘金冠’‘王林’作為授粉樹時(shí)，果實(shí)著色程度差。本試驗(yàn)結(jié)果與以上研究基本一致。本研究表明，選育的海棠高效授粉樹能有效提高果實(shí)的單果重、果形指數(shù)、花色苷含量等外觀品質(zhì)和可溶性固形物、可溶性糖、硬度等內(nèi)在品質(zhì)，且不同授粉組合授粉后蘋果單果重和可滴定酸含量與對照相比均存在顯著差異?！t菱’授粉后‘富士’和‘新紅星’蘋果的果形指數(shù)、花色苷、可溶性糖含量顯著增加，‘紅霧’授粉后‘新紅星’蘋果的可溶性固形物和可溶性糖含量增加顯著，‘紅錦’對‘富士’的果形指數(shù)有顯著影響，對‘新紅星’的硬度、花色苷影響顯著。不同授粉品種間花粉的活力、形態(tài)以及內(nèi)源多胺、激素含量、授粉的幼果產(chǎn)生過氧化物酶活性的差異等都可能是造成授粉后當(dāng)代果實(shí)性狀差異的原因[17]。于立洋等[18]研究發(fā)現(xiàn)，絢麗海棠花粉授粉有增大4個(gè)新疆野蘋果優(yōu)系果實(shí)單果重的趨勢，對果實(shí)的果形指數(shù)也有一定改善，這與本研究結(jié)果一致。小果型授粉品種可以增大單果重，推測其原因有以下幾種：一是不同的授粉品種對蘋果果實(shí)內(nèi)源激素產(chǎn)生差異性影響，進(jìn)而影響果實(shí)的生長發(fā)育[19]；二是由于花粉濃度差異所造成的，高濃度的花粉會提高日本梨的坐果率和大小，并且花粉萌發(fā)后花粉管中赤霉素（GA3、GA4）濃度的增加與最后果實(shí)的大小呈正相關(guān)[20]。

表3 不同授粉組合對蘋果主要揮發(fā)性氣體含量的影響

—表示沒有檢測到— represents no detected

蘋果果實(shí)類黃酮達(dá)34 種，分屬黃烷醇、黃酮醇、二氫查爾酮、花青苷和二氫黃酮醇等5類[21]。類黃酮在植物中有影響生長素的轉(zhuǎn)運(yùn)過程、根系的生長發(fā)育分支和向重力性、種子的萌發(fā)生長、植物與微生物的互作、抵御外界不良環(huán)境等的作用[22]。本試驗(yàn)利用不同授粉品種與‘富士’‘新紅星’的組合，對果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的總類黃酮含量進(jìn)行測定。在果實(shí)發(fā)育初期，具有較高的類黃酮含量，在花后20—60 d時(shí)類黃酮含量迅速減低，這與Shoji等[23]提出的在蘋果果肉中由于不同品種、時(shí)期、生長環(huán)境、儲存環(huán)境等的差異使類黃酮的組成成分和含量存在差異的結(jié)論相符。有研究表明，‘富士’‘喬納金’‘金冠’‘國光’等生產(chǎn)中的栽培蘋果品種的大部分類黃酮組分含量在蘋果膨大發(fā)育和成熟期下降[24-25]，這也與本研究結(jié)果一致。在果實(shí)發(fā)育初期，不同授粉組合處理的‘富士’和‘新紅星’果實(shí)總類黃酮含量差異不顯著；花后40—80 d，‘紅霧’授粉的‘富士’蘋果果實(shí)總類黃酮含量與其他授粉處理差異顯著，而在‘新紅星’蘋果果實(shí)中，‘紅菱’‘紅錦’授粉處理的果實(shí)總類黃酮含量顯著增高；果實(shí)成熟期，‘紅菱’‘紅錦’授粉處理的‘富士’‘新紅星’果實(shí)總類黃酮含量均顯著高于對照處理，這可能與果實(shí)成熟時(shí)糖分的積累有關(guān)，花青苷等類黃酮糖苷在細(xì)胞質(zhì)以糖為底物合成[26]，MdVGT1可能與MdTMT1在液泡膜形成復(fù)合體，共同轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞質(zhì)中的葡萄糖進(jìn)入液泡，從而增加果實(shí)含糖量[27]，而MdSUT4可能將蔗糖從液泡中轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，增加了胞質(zhì)中類黃酮合成的前體物質(zhì)，從而促進(jìn)類黃酮的合成[28]。劉靜軒等[29]研究表明，‘紅心7號’果實(shí)類黃酮含量是‘嘎拉’的2.3倍，且糖總量顯著高于‘嘎拉’。這與本研究結(jié)果相一致，表明總糖含量的升高可能會導(dǎo)致總類黃酮含量的升高。

果實(shí)的香氣是蘋果品質(zhì)的重要組成部分，它主要決定果實(shí)的嗅感。根據(jù)香氣成分區(qū)分，‘富士’果實(shí)為酯香型，而‘新紅星’主要香氣成分由醇類和酯類物質(zhì)共同構(gòu)成，其中酯類揮發(fā)性物質(zhì)對果實(shí)擁有果香和甜香特征發(fā)揮著巨大作用[14,30]。乜蘭春等[30]研究表明，‘富士’果實(shí)主要香氣成分為丁酸乙酯、正丁醇、2-甲基丁酸乙酯等，乙酸丁酯、乙酸丙酯、2-甲基丁醇和2-甲基丁酸乙酯為‘紅星’果實(shí)主要香氣成分。本研究中，這些物質(zhì)的含量在經(jīng)不同授粉組合授粉后與對照相比均有不同程度的提高，說明高效授粉樹可以改善‘富士’和‘新紅星’蘋果的果實(shí)風(fēng)味。李曉磊等[31]研究表明，醛類物質(zhì)特別是C6醛是對海棠果實(shí)風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的揮發(fā)性物質(zhì)，酯類和醇類是構(gòu)成不同品種海棠特異香氣的重要組成?！皇俊汀录t星’蘋果經(jīng)不同授粉組合處理后，其醛類、酯類和醇類物質(zhì)在組分和含量上均有不同程度的改善，‘紅菱’授粉的‘富士’蘋果果實(shí)酯類、醇類物質(zhì)含量升高，醛類物質(zhì)含量減少；而‘紅霧’‘紅錦’授粉的‘富士’蘋果果實(shí)酯類、醇類物質(zhì)含量有所降低，醛類物質(zhì)含量升高；不同授粉組合處理的‘新紅星’果實(shí)中酯類物質(zhì)含量均明顯增加，醛類物質(zhì)含量有所降低，且‘紅菱’授粉后‘新紅星’果實(shí)醇類含量有所提高。段亮亮等[32]研究表明，香氣物質(zhì)的生物合成途徑主要包括脂肪酸-氧化和脂氧合酶（LOX）氧化、氨基酸生物合成、羥基酸為前體的生物合成、單糖、糖苷生物合成，而其中脂肪酸途徑主要為通過果實(shí)中的脂肪酸經(jīng)-氧化后產(chǎn)生的酮酸和酰基-CoA，進(jìn)一步還原成醛和醇，用于合成酯類香氣物質(zhì)；通過LOX直接氧化，形成C6醛及相應(yīng)的醇和酯類。于立洋等[18]研究認(rèn)為，不同的遺傳基礎(chǔ)和響應(yīng)機(jī)制是引起授粉后果實(shí)香氣成分類別及主要類別中各組分成分所占比重差異的主要原因，花粉直感導(dǎo)致的內(nèi)源激素含量的變化以及包括過氧化物酶、同工酶在內(nèi)的酶類含量的差異可能對香氣物質(zhì)的形成產(chǎn)生一定的影響。本試驗(yàn)中，不同的授粉品種對乙酸-2-甲基丁酯等香氣物質(zhì)的含量產(chǎn)生差異性影響，推測其原因可能為‘紅菱’授粉品種含有某種促進(jìn)物質(zhì)，調(diào)節(jié)了脂肪酸途徑中-氧化過程，提高了LOX活性，而乙酸-2-甲基丁酯的生物合成與LOX活性呈正相關(guān)[33]，因此提高了果實(shí)香氣品質(zhì)。綜合來看，不同授粉組合中，‘紅菱’授粉后的‘富士’和‘新紅星’蘋果，其主要香氣物質(zhì)增高顯著，這對改善蘋果風(fēng)味、優(yōu)化蘋果資源具有重要意義。

4 結(jié)論

高效授粉樹對‘富士’和‘新紅星’蘋果授粉后能夠顯著提高果實(shí)的外觀和內(nèi)在品質(zhì)，并且與對照存在顯著差異。結(jié)合授粉效果，在本試驗(yàn)中高效授粉樹‘紅菱’‘紅錦’在‘富士’蘋果中表現(xiàn)較好，‘紅菱’‘紅霧’在‘新紅星’蘋果中表現(xiàn)較好，二者綜合來看，高效授粉樹‘紅菱’對于蘋果果實(shí)品質(zhì)有顯著的提高，授粉后在‘富士’和‘新紅星’果實(shí)中均表現(xiàn)出良好的效果。

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（責(zé)任編輯 岳梅）

Effects of Different Pollination Combinations on the Fruit Quality of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ Apple

ZHANG Manman, WANG Zenghui, MAO Yunfei, CHAI Shanshan, ZHAO Xiaohong, FAN Yichang, NI Wei, MAO Zhiquan, CHEN Xuesen, SHEN Xiang

(College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University/State Key Laboratory for Crop Biology/ Shandong Collaborative Innovation Center for Fruit and Vegetable Production with High Quality and Efficiency, Taian 271018, Shandong)

【Objective】The objective of this study is to explore the effect of different pollination cultivars on apple quality and volatile substance, and to provide a basis for the breeding of efficient self-pollination trees and improvement of apple fruit quality.【Method】This study investigated the apple cultivars including ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’, which were pollinated before the blooming period by pollen from efficient pollination trees ‘Hongling’ ‘Hongjin’ ‘Hongwu’, ‘Gala’ pollen was served as a control. The content of flavonoids in fruits was measured at fruit development stage every 20 days. The external and internal quality of fruits at maturity stage were determined, such as fruit weight, fruit shape, fruit hardness, volatile substances and peel anthocyanin content.【Result】Except for titratable acid, the quality indexes of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ apple fruits were higher than those of the control under the conditions of different pollination trees. After the ‘Fuji’ apple was pollinated by ‘Hongling’, its fruit shape index, hardness, anthocyanin and soluble sugar content increased significantly, 1.12, 1.15, 1.28 and 1.12 times as much as that of the control, respectively. After the ‘Starkrimson’ apple was pollinated by ‘Hongwu’, its single fruit weight, fruit shape index, anthocyanin, soluble solids, and soluble sugar content all increased significantly, 1.22, 1.12, 2.48, 1.10 and 1.11 times as much as that of the control, respectively. The titratable acid content was significantly reduced, only 75% of the control. During the whole growth period of fruit development, the content of flavonoids in apples of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ treated by different pollination trees was higher than that of the control, and there were significant differences among different cultivars. At 160 d after flowering, the content of flavonoids in the fruit of ‘Fuji’ pollinated by ‘Hongling’ ‘Hongjin’ and ‘Hongwu’ increased by 19.63%, 28.72%, and 13.97%, respectively. At 120 d after flowering, the content of flavonoids in ‘Starkrimson’ apples increased by 14.18%, 15.26%, and 4.24%, respectively. The difference was significant. The relative contents of total ester volatiles in ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ apple fruits pollinated by ‘Hongling’ ‘Hongwu’ ‘Hongjin’ and control pollination were 50.20%, 52.03%, 42.68%, 45.10%, and 71.08%, 68.85%, 71.83%, 66.03%. After pollinated by ‘Hongling’, the content of total ester volatile substances in fruits of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ increased significantly, the content of ethyl 2-methyl-butyrate was 1.14 and 203.91 times as much as that of the control, respectively. In ‘Fuji’ apple, the content of 2-methyl-butyl acetate in pollination fruits of ‘Hongling’ ‘Hongwu’ and ‘Hongjin’ was 1.73, 1.07 and 1.36 times as much as that of the control, respectively. The content of ethyl caproate and butyl acetate was 1.09, 1.12, 1.29 and 1.50, 0.77, 1.30 times as much as that of the control, respectively. In ‘Starkrimson’ apple, the content of 2-methyl-butyl acetate and ethyl caproate was 1.82, 1.27, 0.93 and 2.57, 1.15, 0.27 times as much as that of the control after pollinated by ‘Hongling’ ‘Hongwu’ and ‘Hongjin’, respectively, the content of butyl acetate was 7.83, 3.48 and 3.30 times as much as that of the control. In addition, the content of hydrocarbons of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ apples after pollinated by ‘Hongling’ was higher than that of the control, which mainly showed the increase in farnesene. 【Conclusion】The appearance and intrinsic quality of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ were improved significantly by high efficient pollination trees. The effect of different pollination combinations on the quality of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’ apples was significantly different. After pollinated by ‘Hongling’, the quality of ‘Fuji’ and ‘Starkrimson’apple fruits was significantly improved.

pollination; ‘Fuji’ apple; ‘Starkrimson’ apple; nutrient substance; aroma

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.18.011

2018-04-08；

2018-06-07

國家科技支撐計(jì)劃（2014BAD6B102）、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（SDAIT-06-07）、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-28）

張曼曼，E-mail：2247502023@qq.com。通信作者沈向，Tel：0538-8249140；E-mail：shenx@sdau.edu.cn