武曉紅，景晨娟，陳雪峰，趙習平，季文章，李立穎，袁立勇，王 端*

(1.河北省農林科學院石家莊果樹研究所，河北 石家莊 050061；2.玉田縣林業(yè)局，河北 玉田 064100；3.巨鹿縣農林局，河北 巨鹿 055250)

【研究意義】杏營養(yǎng)豐富，風味佳，成熟早，是消費者喜愛的時令水果之一。香氣物質的構成和含量是決定杏果實鮮食品質的重要指標。隨著消費者對水果品質要求的進一步提高，杏果實香氣物質的研究也越來越受到學者們的重視。【前人研究進展】核果類水果中，桃香氣物質的研究較多且較為深入，在不同品種[1]、設施栽培[2]、果實不同發(fā)育時期[3]，果實套袋[4]以及采后各種貯藏條件[5-6]等方面，對果實香氣物質的研究均有涉及。在杏方面，Tang 等首次對歐洲品種群的香氣物質進行了研究[7]，Guichard 等鑒定出了82 種化合物[8]?！颈狙芯壳腥朦c】國內關于杏果實香氣物質的研究較少，為數不多的報道也多是對不同品種[9-13]和不同成熟期果實[14-19]香氣物質的研究，少有關于杏親本與后代香氣物質遺傳傾向方面的研究報道[20]。【擬解決的關鍵問題】‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’是2010年以‘串枝紅’杏為母本，‘豐園紅’杏為父本雜交選育出的2個早熟杏新品系，‘Z10-1-78’具有色澤艷麗、果肉細、汁液多、風味濃厚、離核、甜仁和豐產的特點，‘Z10-1-60’具有色澤紅艷、纖維細少、汁液中、離核、苦仁和豐產的特點。本研究以‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’及其母本‘串枝紅’和父本‘豐園紅’4個杏品種(系)的商熟期和完熟期果實為試材，通過采用固相微萃取技術結合氣相色譜-質譜聯用儀對它們的香氣組分與相對含量進行測定，旨在探討杏親本和后代之間香氣成分的差異和杏香氣物質的遺傳趨勢，為杏新品系果實品質評價和進一步示范應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年進行，樣品果取自于石家莊果樹研究所杏試驗園，土壤為砂壤土，地力均勻。供試杏品種(系)分別為子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’及母本‘串枝紅’、父本‘豐園紅’。每個品種(系)均選擇3株生長良好的盛果期杏樹，分別于果實商品種成熟期(商熟期：C)和完全成熟期(完熟期：F)，從樹冠外圍東、西、南、北各方向隨機采集樣品果約0.5 kg，立即將其與足量冰袋一起放入泡沫箱包裝后，快運至中國農業(yè)科學院原子能利用研究所(北京市)進行香氣物質(揮發(fā)性物質)測定。

1.2 測定方法

將果實沿縫合線切開，去掉果核，將樣品果肉打漿，再取1 g樣品置于20 mL頂空瓶內，采用固相微萃取方法提取香氣物質，再通過氣相色譜-質譜聯用儀(島津GC-MS QP2010 plus)對這些物質進行分離并分析。然后使用NIST11數據庫對未知香氣物質譜圖進行比對，選出相似度大于85 %的物質，并采用面積歸一化法進行定量。

以供試品種(系)果實中香氣物質的相對含量為基礎，利用風味閾值法計算各品種的香氣值(香氣值=濃度/香氣閾值)。將香氣值大于1 的香氣物質確定為特征香氣成分。

固相微萃取條件：采用65 μm PDMS/DVB萃取頭，將樣品置于50 ℃條件下平衡40 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取30 min，最后將萃取頭拔出并置于250 ℃的進樣口中解吸2 min。

氣相色譜條件：色譜柱型號DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱溫箱初始溫度40 ℃，進樣口溫度250 ℃，不分流進樣，載氣流速1 mL/min，柱溫箱升溫程序為40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持5 min。

質譜條件：離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，采用全掃描(Scan)模式采集信號，掃描范圍35～500 m/z。

2 結果與分析

2.1 2個杏新品系與親本果實香氣物質的種類比較

從表1可知，根據‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’、‘串枝紅’和‘豐園紅’果實香氣成分的總離子色譜圖分析，從4個品種(系)的商熟期果實中，共檢測出11大類36種香氣物質，其中有醇類香氣物質13種，酮類7種，酯類4種，酸類3種，醛類3種，烯類2種，烷類，苯類、酚類、萘類各1種。從完熟果實中共檢測出11大類72種香氣物質和7種未知成份，其中有醇類香氣物質20種，酯類18種，酮類14種，其他依次為酸類5種、烷類4種、烯類4種、醛類4種、苯類1種、酚類1種、萘類1種。4個品種(系)中，完熟果實中的香氣物質種類均多于商熟期果實中的香氣物質種類，‘豐園紅’完熟果比商熟果香氣種類多13種，而‘串枝紅’完熟果比商熟果香氣種類僅多1種，子代中‘Z10-1-78’完熟果比商熟果香氣種類多22種，‘Z10-1-60’完熟果比商熟果香氣種類多17種，可見子代中2個新品系均與父本‘豐園紅’類似，在果實達到完熟期時，果實香氣物質充分釋放。在4個品種(系)完熟果實各自的香氣物質種類中，‘豐園紅’和‘Z10-1-78’主要香氣物質是醇類，而‘串枝紅’和‘Z10-1-60’主要香氣物質是酮類。從品種(系)來看，商熟果中，‘豐園紅’香氣物質種類最多，為22種；完熟果中，子代‘Z10-1-78’的香氣物質種數最多，達37種；‘串枝紅’的商熟果和完熟果中的香氣物質種類均最少，分別為10種和11種。

表1 2個杏新品系及親本不同成熟期果實香氣物質的種類

2.2 不同杏品種(系)果實發(fā)育期香氣物質含量的變化

從表2可以看出，父本‘豐園紅’和子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’商熟期和完熟期果實中醇類香氣物質成分含量最高，而母本‘串枝紅’商熟期果實中酯類香氣物質成分含量最高，完熟期果實中則以醇類香氣物質含量最高。

表2 2個杏新品系及親本不同成熟期果實香氣物質的相對含量

醇類香氣物質含量以‘Z10-1-60’商熟期果實中最高，達80.09 %，而‘串枝紅’商熟期果實中最少，僅為5.99 %。隨著果實由商熟期向完熟期的轉變，除‘串枝紅’的該指標值升高外，‘Z10-1-78’及其父本‘豐園紅’和姊妹系‘Z10-1-60’均有所下降，降幅分別為22.52 %、44.21 %、33.69 %。

只有‘Z10-1-78’及父本‘豐園紅’果實中含有烯類物質，而且隨著果實從商熟期向完熟期轉變，烯類物質的含量均明顯上升。‘Z10-1-78’和‘豐園紅’分別增加了7.17和15.98倍。

‘Z10-1-78’果實中酮類香氣物質變化與其雙親及姊妹系‘Z10-1-60’相反，隨著果實由商熟期到完熟期的轉變，‘Z10-1-78’果實中酮類香氣物質含量降低了30.13 %。

子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’及其父本‘豐園紅’果實中的酯類香氣物質到完熟期才出現，相對含量分別為6.84 %、13.66 %和21.49 %。‘串枝紅’商熟果實中酯類香氣物質含量達81.86 %，完熟果實中該指標值下降了48.82 %。

完熟期子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’及其母本‘串枝紅’的果實中的酸類物質，較商熟期均有所增加。

隨著果實成熟，‘Z10-1-60’醛類物質的含量增加外，‘Z10-1-78’及其親本的醛類物質含量均降低，其中，‘Z10-1-78’的降幅介于雙親之間，且更接近于父本‘豐園紅’。

烷類物質在‘豐園紅’的商熟果實和完熟果實中均存在，且隨著果實成熟度的提高而升高，而‘串枝紅’的商熟果實和完熟果實中均未檢測到烷類物質，子代 ‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’中的烷類物質均在完熟期才出現。

杏果實中的酚類物質含量較少，父本‘豐園紅’的商熟果實和完熟果實中均未檢測出酚類物質，子代‘Z10-1-78’的酚類物質隨著果實從商熟期向完熟期轉變而消失，子代‘Z10-1-60’與母本‘串枝紅’一樣，酚類物質均在完熟期出現。

苯類、萘類和唑類物質在子代‘Z10-1-78’及親本中均未檢測到，子代‘Z10-1-60’果實中的這3個指標值，由商熟期到完熟期均有所降低。

此外，父本‘豐園紅’及子代‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’的完熟果實中均有部分物質未測出其種類。

2.3 子代遺傳親本的果實香氣物質種類及含量比較

親本與子代之間果實香氣物質的種類和含量差異很大(表3)。子代‘Z10-1-78’與雙親的完熟果實中相同的香氣物質只有2種，分別為3-羥基-2-丁酮和6-甲基-5-(1-甲基亞乙基)6，8-壬二烯-2-酮。這兩種香氣物質在‘Z10-1-78’中的相對含量分別為4.88 %和0.35 %，合計5.23 %。只與母本‘串枝紅’香氣物質相同的有3種，為2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯-1-羧醛(1.11 %)、香葉基丙酮(1.28 %)和乙酸葉醇酯(0.2 %)，相對含量較低，合計只占果實總香氣物質的2.59 %。只與父本‘豐園紅’香氣物質相同的共有9種，分別為芳樟醇(43.48 %)、α-松油醇(7.63 %)、香葉醇(5.79 %)、橙花醇(2.41 %)、(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇(0.67 %)、苯乙醇(0.26 %)、二氫-β-紫羅蘭酮(1.71 %)、苯乙烯(11.27 %)和乙酸丁酯(2.38 %)，共占果實香氣物質的75.6 %。

表3 完熟果實中子代遺傳親本的香氣物質成分及相對含量

‘Z10-1-60’完熟果實中的香氣物質與雙親相同的只有1種，為乙醇，占13.13 %。只與‘串枝紅’相同的有5種，分別是2,3,5,6-四甲基苯酚(0.38 %)、2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯-1-羧醛(5.41 %)、香葉基丙酮(3.47 %)、乙酸葉醇酯(0.25 %)和乙酸己酯(7.43 %)，占總香氣物質的16.94 %。只與父本‘豐園紅’相同的有8種，分別是芳樟醇(31.5 %)、α-松油醇(4.25 %)、香葉醇(2.82 %)、橙花醇(1.11 %)、苯乙醇(0.3 %)、二氫-β-紫羅蘭酮(3.4 %)、乙酸丁酯(0.6 %)、乙酸異戊酯(3.46 %)，占果實總香氣成分的47.44 %。

子代‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’均與父本‘豐園紅’一樣，測到了部分未知物質，其比例分別占總香氣物質的2.53 %和3.01 %。

2.4 子代與親本完熟果實含有的特征香氣物質種類

從表4可以看出，不同品種(系)中特征香氣成分不盡相同，從香氣值來看，芳樟醇、乙酸乙酯、香葉醇等為主要的特征香氣成分。在‘豐園紅’、‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’完熟果實中鑒定出的特征香氣成分中，芳樟醇的香氣值最高，在13 293.33～28 986.67，‘串枝紅’完熟果實中未檢測出此成分。芳樟醇有著濃青帶甜的木青氣息，既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有木香、果香氣息。乙酸乙酯為‘串枝紅’和‘豐園紅’完熟果實中重要的特征香氣成分，尤其是‘串枝紅’中的香氣值達到了最高，為6230.00，而子代中均未檢測到該物質。乙酸乙酯有強烈的醚似的氣味，清靈、微帶果香的酒香。在父本及子代中香葉醇的香氣值也相對較高，在244～772，香葉醇具有溫和、甜的玫瑰花氣息。

表4 2個杏新品系及親本完熟果實中的特征香氣物質種類

‘豐園紅’完熟果實中的特征香氣物質共14種，醇類占了8種，醛類占了1種，酮類占了3種，酯類占了4種。香氣值較高的依次為芳樟醇(13 293.33)、乙酸乙酯(2340.00)、香葉醇(244.00)、乙酸異戊酯(86.67)等，1-正辛醇、異戊醇、2-壬醇、壬醛、2-十一酮、2-壬酮和乙酸苯乙酯為‘豐園紅’完熟果實中特有的特征香氣物質。

‘串枝紅’完熟果實中含有的特征香氣物質種類最少，只有4種，其中3種酯類，1種酮類，分別為乙酸乙酯(6230)、乙酸葉醇酯(36.36)、乙酸己酯(36.25)和香葉基丙酮(49.00)。

‘Z10-1-78’完熟果實中的特征香氣物質共13種，醇類占了7種，醛類占了1種，酮類占了1種，烯類占了1種，酯類占了3種，其中與父本‘豐園紅’相同的特征香氣物質占了6種，與母本‘串枝紅’相同的特征香氣物質占了2種。香氣值較高的為芳樟醇(28 986.67)、反式-2-壬烯醛(923.08)、香葉醇(772.00)等。3-苯丙醇、2-甲基-1-丁醇、反式-2-壬烯醛、D-檸檬烯、乙酸香葉酯為‘Z10-1-78’特有的特征香氣物質。‘Z10-1-78’為供試品種(系)中唯一含有烯類特征香氣物質的品種(系)，D-檸檬烯有新鮮橙子香氣及檸檬樣香氣，具有消炎、抑菌、抗腫瘤等多種功效[21]。

‘Z10-1-60’完熟果實中特征香氣物質共13種，醇類占了5種，醛類占了1種，酮類占了2種，酯類占了5種，其中與父本‘豐園紅’相同的特征香氣物質占了6種，與母本‘串枝紅’相同的特征香氣物質占了3種。香氣值較高的為芳樟醇(21 000)、十二醛(1308.41)、香葉醇(376.00)、乙酸己酯(185.75)和乙酸異戊酯(115.33)等。其中十二醛和乙酸丙酯為‘Z10-1-60’完熟果實中特有的特征香氣物質，尤其是十二醛的香氣值較高，其具有強烈脂肪香氣，并有類似松葉油和橙油的強烈香氣。

3 討 論

目前已經從杏果實中鑒定到200 種以上的香氣物質，包括酯類、內酯類、醇類、酸類、萜烯類、乙酸鹽、酮類和少量的醛類[16]。華北品種群中，在‘新世紀’中檢測出74種成分，‘紅豐’中檢測出72種成分[11]，而在‘魯杏1號’和‘魯杏2號’中分別檢測出10種成分[12]，歐洲品種群中，王家喜檢測出‘金太陽’含有47種香氣成分[14]，而‘凱特’完熟果中含有17種香氣成分[15]。本研究發(fā)現,子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’和父本‘豐園紅’完熟果實中分別檢測出37、30、35種成分，而母本‘串枝紅’的完熟果實中只檢測出10種成分?？梢姡煌贩N群以及同一品種群中不同品種之間果實香氣種類差異很大。

香氣的釋放受果實成熟度的影響[23]?！率兰o’杏商熟期檢測出香味成分45種，完熟期檢測出44種[16]，‘金太陽’商熟期檢測出33種成分，而完熟期檢測出18種成分[14]，完熟期比商熟期香氣物質種類有所減少。然而，在蘋果、梨和香蕉等呼吸躍變型果實上的研究表明，絕大多數香氣物質是在呼吸躍變開始之后大量產生的。早采蘋果(呼吸高峰前4 周)的香氣很少，總量不足呼吸高峰期采收果實的1/10[24]。杏也屬于典型的呼吸躍變型果實，在本研究中，子代及親本的完熟果實比商熟果實香氣物質種類有所增加，這可能與采樣標準有關。

芳香物質成分對果實香氣的貢獻不同，僅憑香氣種類多少及含量的高低不能準確判斷其對樣品整體香氣貢獻的大小，只有具有較高香氣值的成分才是果實的特征香氣[25]。Sauvage 等認為，決定杏香氣的主要物質是內酯類、萜烯醇和苯甲醛[26]。盧娟芳等在鑒定新疆杏的特征香氣成分中，β-紫羅蘭酮，γ-癸內酯，δ-十二內酯等具有較高的香氣值[18]。本研究供試品種中，芳樟醇、乙酸乙酯、香葉醇等具有較高的香氣值，且不同品種(系)的特征香氣物質種類也有較大差別，父本‘豐園紅’及子代‘Z10-1-78’、‘Z10-1-60’完熟果實中花香型的芳樟醇對果實的香氣有重要貢獻，而母本‘串枝紅’完熟果實中‘果酒香型’的乙酸乙酯對果實的香氣有重要貢獻。

4 結 論

果實香味成分的遺傳是非常復雜的,不同自交或雜交組合所含有的香味成分不同,同種成分在不同組合中的分離情況也不完全相同,香味的產生可能由幾種主要成分決定,也可能是各種香味成分通過融合、疊加、掩蓋等相互作用而表現出來的[20]。本試驗結果表明，子代‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’果實中的香氣物質更多的遺傳自父本‘豐園紅’?！甖10-1-78’完熟果實中的香氣物質只與父本相一致的香氣成分占到了其總香氣成分的75.6 %，而只與母本相一致的香氣成分占果實總香氣物質的2.59 %?！甖10-1-60’完熟果實中只與父本‘豐園紅’相同占果實總香氣成分的47.44 %，只與‘串枝紅’相同占總香氣物質的16.94 %。從特征香氣物質來看，父本完熟果實中的1-正辛醇、異戊醇、2-壬醇、壬醛、2-十一酮、2-壬酮和乙酸苯乙酯等幾種特征香氣成分在子代中并未檢測出，而子代果實中最重要的玫瑰香型特征香味成分芳樟醇和香葉醇均遺傳自父本，而且濃度比父本有所提高，香味更加濃郁，這說明特征香氣成分的遺傳不僅存在加性效應，還存在一定程度的非加性效應，在后代中選育其高含量的品種或株系具有很大的潛力[20]。同時，子代完熟果實中還出現了親本果實中未檢測出且對果實香氣有重要貢獻的特征香氣物質，如‘Z10-1-78’中的反式-2-壬烯醛，其稀釋至1mg/kg時呈黃瓜香味，‘Z10-1-60’中的十二醛，具有強烈脂肪香氣，并有類似松葉油和橙油的強烈香氣，這就賦予了2個子代新品系果實更加獨特的香味。

子代‘Z10-1-78’和‘Z10-1-60’與父本‘豐園紅’的完熟果實中均測出了一定量的未知香氣物質，這些物質是否是同一種或幾種物質，還有待于進一步研究。