‘喬納金’蘋果及其脆肉變株的表型與分子鑒定

宋君　王傳增　冀曉昊等

摘 要：以 ‘喬納金蘋果品種為對(duì)照，從果實(shí)與葉片形態(tài)、果實(shí)硬度、脆度、香氣成分等表型特征以及AFLP分子標(biāo)記兩個(gè)層面，對(duì)脆肉變株進(jìn)行了鑒定。結(jié)果表明：①‘喬納金蘋果與其脆肉變株果實(shí)與葉片形態(tài)基本一致，但脆肉變株的平均單果重僅是‘喬納金蘋果的83.4%，而果實(shí)硬度與脆度分別是‘喬納金蘋果的1.5倍和1.2倍，具有果實(shí)變小、硬度及脆度變大的特點(diǎn)；②兩份材料果實(shí)香氣成分種類總數(shù)基本一致，但‘喬納金蘋果酯類成分種類多、含量高，而脆肉變株醇類和醛類成分種類多、含量高；③AFLP分子標(biāo)記聚類分析將‘喬納金及其脆肉變株聚為一類。結(jié)論認(rèn)為，該脆肉變株就是‘喬納金蘋果的脆肉芽變。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)碳{金；脆肉變株；表型特征； AFLP分子標(biāo)記

中圖分類號(hào)：S661.102.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）09-0023-03

芽變是體細(xì)胞遺傳物質(zhì)的突變，而芽變選種是優(yōu)中選優(yōu)，是果樹品種改良的有效途徑之一，龐大的元帥系及富士系蘋果品種群的形成就是一個(gè)很好的例證。因此，通過(guò)芽變選種，有力推動(dòng)了蘋果品種的升級(jí)換代和優(yōu)化調(diào)整[1～5]。‘喬納金是以‘金冠和‘紅玉為親本雜交育成的三倍體蘋果品種，果個(gè)大，品質(zhì)優(yōu)，深受歐美市場(chǎng)的消費(fèi)者歡迎，但貯藏性較差，果實(shí)容易軟化變綿，影響其產(chǎn)業(yè)發(fā)展；2004年在山東聊城某蘋果園內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)‘喬納金脆肉變株，枝、葉、花、果的形態(tài)特征與‘喬納金基本一致，僅是變異株的果個(gè)變小、果肉變脆，很有可能是‘喬納金蘋果的脆肉芽變株。為了進(jìn)一步明確變異的真?zhèn)危狙芯繌谋硇图胺肿觾蓚€(gè)層面對(duì)該變株進(jìn)行了鑒定，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2008～2012年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試材為采自山東省聊城市南郊鄭管屯村蘋果園的‘喬納金及其脆肉變株成熟果實(shí)。試驗(yàn)樹立地條件一致，常規(guī)管理，生長(zhǎng)結(jié)果正常。每個(gè)品種采果型端正、成熟度一致、無(wú)病蟲害及機(jī)械損傷的30個(gè)果實(shí)及30片葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 方法

1.2.1 果肉硬度與脆度及果實(shí)與葉片形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定 果實(shí)硬度和脆度采用馬慶華等（2011）[6]的方法，用英國(guó)Stable Micro Systems公司生產(chǎn)的TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀，采用P/2n針狀探頭（直徑2 mm），測(cè)前速度2 mm/s，貫入速度1 mm/s，測(cè)后速度5 mm/s，穿刺深度為8 mm，最小感知力為10 g。每次測(cè)定隨機(jī)取5個(gè)果實(shí)，在陰陽(yáng)兩面測(cè)定；果實(shí)重量用百分之一天平測(cè)量，果實(shí)、葉片縱橫徑利用游標(biāo)卡尺測(cè)量，測(cè)量10個(gè)樣品作為重復(fù)。

1.2.2 果實(shí)香氣成分測(cè)定 分別取‘喬納金及其變株異成熟果實(shí)，洗凈切碎后準(zhǔn)確稱取40 g放入100 ml錐形瓶中，加入內(nèi)標(biāo)物3-壬酮（0.4 g/L） 5 μl，加蓋封口后放在50℃磁力攪拌加熱板上平衡10 min。將纖維萃取頭插入250℃的GC進(jìn)樣口老化20 min后插入已平衡好的樣品瓶中萃取35 min，然后插入GC進(jìn)樣口，230℃解吸2 min，進(jìn)行GC-MS 檢測(cè)。

氣相色譜—質(zhì)譜分析條件：參照陳美霞等（2005）[7]的方法并略做修改，利用Shimadzu GC/MS-QP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。色譜條件：色譜柱Rtx-1MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度200℃；柱溫：初始溫度35℃保持2 min，以6℃/min升至120℃保持1 min，然后以10℃/min升至180℃后以20℃/min升至230℃保持5 min。質(zhì)譜條件：載氣為He，流量1.03 ml/min，電離方式EI，電子能量70 eV。離子源溫度200℃，掃描質(zhì)量范圍：45～450 amu。進(jìn)樣：不分流進(jìn)樣。

定性方法：得到GC/MS分析總離子流圖（TIC）后，經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時(shí)與NIST05質(zhì)譜庫(kù)相匹配，并結(jié)合人工圖譜解及資料分析，確認(rèn)香味物質(zhì)的各種化學(xué)成分。定量方法：按峰面積歸一化法求得各成分的相對(duì)質(zhì)量百分含量，并選擇3-壬酮為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量。

1.2.3 AFLP分子標(biāo)記鑒定 采用CTAB法提取‘喬納金及其脆肉變株等29個(gè)蘋果品種（系）基因組DNA，熒光AFLP擴(kuò)增采用苑兆和等（2009）[8]方法在北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司進(jìn)行，其中選擇性擴(kuò)增引物MseⅠ為FAM熒光標(biāo)記引物，用 SHAN程序中的 UPGMA方法進(jìn)行聚類分析，并通過(guò) Tree plot模塊生成聚類圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘喬納金蘋果及其脆肉變株果實(shí)與葉片指標(biāo)的比較

‘喬納金蘋果與其脆肉變株的果實(shí)和葉片形態(tài)基本一致（圖1），果實(shí)均為扁圓形，葉片均為闊卵形，但脆肉變株的平均單果重僅是‘喬納金蘋果的83.4%，果實(shí)硬度與脆度分別是‘喬納金蘋果的1.5倍和1.2倍（表1），表明脆肉變株的果實(shí)變小，脆度和硬度變大。

2.2 ‘喬納金蘋果及其脆肉變株果實(shí)香氣成分的比較

從‘喬納金蘋果及其脆肉變株成熟果實(shí)中分別檢測(cè)到21種和18種香氣成分，香氣成分種類總數(shù)基本一致，但‘喬納金蘋果酯類成分較多，且含量較高，而脆肉變株醇類和醛類成分較多，且含量較高（表2）。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，脆肉變株與‘喬納金果實(shí)、葉片形態(tài)基本一致，但脆肉變株具有果實(shí)變小、硬度及脆度變大的特點(diǎn)；AFLP分子標(biāo)記將兩者聚為一類，表明，該脆肉變株就是‘喬納金蘋果的脆肉芽變株。田長(zhǎng)平等（2010）[9]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理有效抑制了黃金梨貯藏期間醛類、醇類總量的下降以及酯類總量的增加，從而維持較好的貯藏品質(zhì)，可見，香氣物質(zhì)組成及含量不僅是果實(shí)品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一，也是果實(shí)耐貯性評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。‘喬納金脆肉變株醇類和醛類成分多、含量高的特點(diǎn)可能是導(dǎo)致其硬度及脆度變大的原因，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

聚類系數(shù)

注：C1～C14及C22～23是‘富士及其芽變系，C15～C18是‘紅將軍及其芽變，C19～C21是‘煙紅蜜及其芽變系，C24～C25是‘國(guó)光及其芽變系，C26～C27是喬納金及其芽變系，C28～C29是‘嘎啦及其芽變系。

圖2 29個(gè)蘋果品種（系）的 AFLP聚類圖

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]

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