不同品种薄皮甜瓜果实香气成分差异的研究

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薄皮甜瓜(Cucumis melo var.makuwa Makino)俗称“香瓜”,因其香气浓郁、脆甜多汁,深受大众喜爱。香气是薄皮甜瓜重要的品质特征之一,直接影响消费者的选择。薄皮甜瓜的香气特征极其复杂,不同品种果实由于香气物质组成不同,香气类型也有差异,因此,明确果实中香气物质的成分和含量存在差异的具体原因,对调控薄皮甜瓜的风味品质具有重要意义。本研究以4个不同品种的薄皮甜瓜“YMR”、“HPM”、“B9”和“XSM”在不同成熟期(绿果期、转色期、成熟期)的果实为试材,测定了甜瓜果实的生理生化指标、香气物质的种类和含量、香气合成途径关键酶活性以及其基因表达的变化,为探究甜瓜果实香气物质存在差异的机制提供基础。主要研究结果如下:1.通过测定果实可溶性固形物(SSC)、硬度、乙烯释放速率等指标,确定不同品种甜瓜的成熟特性,利用电子鼻技术对不同品种不同时期甜瓜果实的风味进行检测,结果表明4种甜瓜的香气成分在不同时期存在着明显差异。2.对薄皮甜瓜不同成熟期的果实进行气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,共检测到57种香气物质,其中包括25种酯类物质。成熟果实中总芳香物质的含量“XSM”最低,果实香味最寡淡;“YMR”和“HPM”香气物质含量约为“XSM”的3倍,香气浓郁;而“B9”总芳香物质含量处于“YMR”、“HPM”与“XSM”之间,约为“XSM”的2倍,香味为中间型(香气较浓郁)。乙酸乙酯、乙酸苄酯、2-甲基丁基乙酸酯、乙酸己酯、硬脂酸、棕榈酸、(E,E)-2,4-壬二烯醛、2-正戊基呋喃等物质是导致4个品种甜瓜果实香气差异的关键物质。通过气味活度值可以看出香气物质对果实的贡献为“YMR”>“HPM”>“B9”>“XSM”,具有不同气味的香气物质对不同品种甜瓜果实的贡献不同,因此根据香气物质的气味描述将甜瓜果实进行香味分类,“YMR”为花果香,“HPM”是果香型,“XSM”表现出绿草清香味,“B9”是香气较浓郁的品种,属于中间香型品种。3.不同甜瓜果实之间的脂氧合酶(LOX)、醇脱氢酶(ADH)和醇酰基转移酶(AAT)活性均存在差异。3种酶活性均随着果实成熟而逐渐升高,成熟果实中“YMR”的LOX、ADH和AAT活性最高,其中AAT随着成熟变化幅度最大,约为绿果期(S1)的5~6倍。在绿草清香型品种“XSM”中CmLOX12的表达水平最高,CmLOX01在香气较浓郁的“B9”成熟果实中表达量最高,可能在其特征香气形成过程中发挥一定的作用。CmLOX09、CmADH12、CmAAT1和CmAAT2在不同果实中表达差异显著,可能参与不同品种果实香气差异的形成,在香气浓郁的成熟果实中表达量高,且表达量的变化趋势与酶活性的变化趋势相似,其中CmAAT1和CmAAT2的表达水平远高于其他基因,与高酯类含量的成熟果实的香气水平高度相关。综上,“YMR”和“HPM”果实香气浓郁,其中“YMR”果实呈花果香,“HPM”果实呈果香,“XSM”果实香气寡淡,属于绿草清香型品种,“B9”是香气较浓郁的品种,属于中间香型品种。脂氧合酶(LOX)、醇脱氢酶(ADH)和醇酰基转移酶(AAT)均不同程度地参与甜瓜香气合成,并初步明确CmLOX09、CmADH12、CmAAT1和CmAAT2参与不同品种果实香气差异的形成,可能是导致香气差异的关键基因。
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