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葡萄是重要的果树作物,在中国农业经济中具有重要地位。香气含量是葡萄果实的重要品质性状,受到遗传基因、种植栽培环境及栽培措施等多方面因素影响。为探究葡萄种质资源中挥发性香气物质的构成及含量特点,获得与香气含量密切相关的候选基因及SNP位点,为未来的葡萄香气调控机制解析及品种改良提供理论及技术上的支持,本研究以268个葡萄种质为实验材料,分析了不同种质果实香气物质组成及其含量特点,同时结合基因组重测序结果进行全基因组关联分析,挖掘出一些与葡萄果实挥发性香气物质相关的候选基因及SNP位点。取得主要结果如下: 268个葡萄种质资源共鉴定出66个香气物质,分为酯类、萜类、醇类、醛类、酮类、六碳(C6)化合物六大类。其中,C6化合物是葡萄果实挥发性香气主要物质,含量极其丰富,是葡萄果实香气重要的背景物质。除此之外,酯类和萜类化合物在葡萄种质中的含量也相对较高,醇类、醛类和酮类化合物含量则相对较低。且除酮类化合物之外,其他五类香气物质在不同分类葡萄中含量分布具有显著性差异。 各类葡萄香气物质占比结果显示,C6化合物是野生种和种间杂种中最主要的挥发性香气物质,比份高达95.0%,其他类香气物质比份极低。而欧亚种和欧美杂种葡萄果实中除了80.0%的C6化合物外,还有一定比分的酯类和萜类化合物。欧亚种、欧美杂种的遗传背景下不同功能葡萄的香气占比差异明显:鲜食葡萄中酯类和萜类化合物的占比均高于5.0%,而酿酒葡萄的酯类比份高达10.0%,萜类化合物含量则很低。值得一提的是,‘97-3-45’的香气物质以萜类化合物为主,C6化合物比份仅占23.3%;‘赤霞珠’则以酯类物质为主,C6化合物比份仅占41.4%,这些种质是培育酯类或萜类物质丰富的葡萄新品种重要的亲本资源。 主成分分析结果显示,野生种葡萄、种间杂种的C6化合物含量很高,与欧亚种、欧美杂种葡萄差异明显,是中性香型葡萄研究的重要资源。欧亚鲜食和欧美鲜食葡萄的萜类化合物含量及占比丰富,主要与里那醇、橙花醇、香叶醇等这些对玫瑰花香有贡献的萜类物质相关,是玫瑰香型葡萄研究的重要资源。欧美鲜食葡萄与27种酯类化合物相关,其中己酸乙酯和丁酸乙酯等被报道为与草莓香味相关的重要的挥发性香气物质相关,因此欧美鲜食葡萄是草莓香型葡萄研究的重要资源。 将268个葡萄种质资源的挥发性香气组分及含量结果与基因组测序结果进行关联性分析,发现了葡萄果实挥发性香气物质中,与酯类、醛类、酮类、醇类、萜类、C6化合物密切相关的124个候选基因及相关的132个SNP位点。这些基因包括香气物质合成中脂肪酸合成途径里的关键酶基因,与糖和糖脂转运相关的基因和一些结构域基因、蛋白激酶、磷酸酶,以及一些功能未知的基因等。