【摘 要】
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香气是苹果果实品质的重要构成部分。苹果果实香气是由多基因控制的复杂性状,与遗传因素密切相关,同时还受环境等因素的影响。目前,基于遗传连锁图谱进行QTL定位分析是研究植物数量性状的主要方法。本研究以母本‘蜜脆’(香气浓郁)和父本‘秦冠’(香气较淡)的F1代果实(2014-2016年)为试验材料,基于气相色谱-质谱联用技术,对F1代果实中香气物质含量及分布特点进行分析;并基于已构建的SNP图谱,对香气
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:31501724); 国家苹果产业技术体系(编号:CARS-27);
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香气是苹果果实品质的重要构成部分。苹果果实香气是由多基因控制的复杂性状,与遗传因素密切相关,同时还受环境等因素的影响。目前,基于遗传连锁图谱进行QTL定位分析是研究植物数量性状的主要方法。本研究以母本‘蜜脆’(香气浓郁)和父本‘秦冠’(香气较淡)的F1代果实(2014-2016年)为试验材料,基于气相色谱-质谱联用技术,对F1代果实中香气物质含量及分布特点进行分析;并基于已构建的SNP图谱,对香气物质进行QTL定位分析,以期获得与香气物质相关的稳定遗传QTLs,为进一步研究苹果香气物质合成分子机制奠定基础。主要研究结果如下:1.采用气相色谱-质谱联用技术,基于标准物质对‘蜜脆’ב秦冠’F1代果实香气物质进行定性定量分析。F1代果实中共鉴定出42种物质,包括21种酯类,5种醇类,7种醛类,4种有机酸类,2种苯系物,3种萜类物质。在F1代果实中,酯类物质种类最丰富,其中乙酸己酯的平均含量最高;醛类物质含量最丰富,且以C6醛为主。2.不同香气物质在‘蜜脆’ב秦冠’F1代果实中分布不同,表现出不同的遗传模式。乙酸己酯、己酸己酯、己醇、己醛等24种物质的含量呈连续变化的偏态分布;丁酸乙酯(1:3)、E,E-2,4-己二烯醛(1:3)、草蒿脑(1:1)等18种物质呈离散分布,除2-甲基丁酸丁酯、1,3-辛二醇外其他16种香气物质物质分离比符合孟德尔遗传规律。3.‘蜜脆’ב秦冠’F1代果实中各香气物质相关性分析结果表明,2-甲基丁酸戊酯与戊酸戊酯在三年的结果中均呈显著正相关(r≥0.85);2-甲基丁酸丁酯与2-甲基丁酸戊酯,己酸己酯与辛酸己酯在2014-2015年显著正相关(r≥0.82,r≥0.89;p<0.01)。F1代果实香气物质聚类分析结果显示,42种香气物质可聚为4组,A组以除乙基酯外的其他酯类物质和醇类物质为主,该组又可细分为包含支链酯或直链酯的两个亚组;B组以乙基酯为主;C组以醛类和萜类物质为主;其余物质归为D组。4.基于‘蜜脆’ב秦冠’遗传连锁图谱以及F1代果实香气的表型数据,进行QTL定位分析。共扫描获得569个与果实香气物质相关的QTLs,包含82个稳定遗传位点,分别位于LG1、2、3、4、5、6、8、10、12、13、15、16这12个连锁群。F1代果实中存在相关性且聚为一类的香气物质,其QTL位点出现重叠或连锁现象。其中乙酸-2-甲基丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、乙酸戊酯、己酸乙酯、2-甲基丙酸己酯、辛酸己酯、E-2-己烯醛、α-法尼烯和草蒿脑的QTLs存在连锁,定位于LG3;2-甲基丁酸丁酯、2-甲基丁酸戊酯、2-甲基丁酸共定位在LG5;以上QTL簇可能在香气物质代谢过程中发挥重要作用。
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