基于HS-SPME-GC-MS方法的不同倍性库尔勒香梨果实风味相关代谢物质的变化

以普通二倍体库尔勒香梨及其自然发生的三倍体为试验材料,利用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对果皮和果肉中的挥发性成分及果肉中的初生代谢物质进行评价,并分析比较其种类和含量上的差异。对挥发性物质代谢谱的分析显示,与普通库尔勒香梨相比,三倍体库尔勒香梨果皮中挥发性物质总含量增加33%,但种类减少,主要挥发性物质中醛类总比例从69.74%升高到74.40%;在果肉中,挥发性物质含量无显著变化,但种类增加了9种。初生代谢产物对比结果显示,二倍体与三倍体香梨的蔗糖和果糖含量相对稳定,但三倍体中D-(-)-呋喃果糖、D-果糖、D-(-)-果糖和蔗糖的占比分别升高了4.62%、1.59%、1.28%和0.68%;苹果酸、奎宁酸、柠檬酸含量均低于二倍体库尔勒香梨且游离氨基酸减少了4种。因此,三倍体香梨果皮中挥发性物质及初生代谢物质代谢谱都发生了较大变化,可导致香味品质发生变化。     

库尔勒香梨挥发性物质及初生代谢物的GC-MS分析

分别采用甲基叔丁基醚(MTBE)萃取法和顶空固相微萃取(HS-SPME)法提取成熟期(盛花后180 d)库尔勒香梨果实的挥发性物质,结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对挥发性物质进行定性和定量分析,在筛选适宜的挥发性物质提取方法的基础上,比较果实不同组织挥发性物质的组成差异。结果表明:相较于MTBE萃取,HS-SPME对库尔勒香梨挥发性物质有更好的萃取效果。MTBE-GC-MS法在库尔勒香梨中共检测到15种挥发性物质,未检测到酯类、芳烃及酮类物质;HS-SPME-GC-MS法共检测到98种化合物,主要为醛类、酯类、醇类以及萜烯类,(E)-2-己烯醛、己醛、α-法尼烯、1-壬醇、乙酸己酯是其主要挥发性物质;果皮比果肉含有更丰富的挥发性物质,32种物质为果皮所特有。进一步利用GC-MS对果肉中初生代谢物质进行分析,共检测到果糖、葡萄糖、山梨醇等共17种糖以及苹果酸等共8种酸,糖酸比为71.49。     

新梨7号及其亲本果皮挥发性物质的比较分析

采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对采自新疆阿拉尔和河北保定商业成熟期的新梨7号(Pyrus sinkiangensis‘Xinli No. 7’)果皮挥发性物质进行测定,并将其与来自新疆阿拉尔的早酥(P.bretschneideri Rehd ‘Zaosu’,父本)和库尔勒香梨(P.sinkiangensis‘Korla’,母本)进行挥发性物质谱差异分析,探索梨果实杂交后代挥发性物质谱的变化。结果显示:所有样品中共检测出119种挥发性成分;分别在新疆和河北的新梨7号及其父母本中检测到55、53、56和100种挥发性物质。两地新梨7号果皮样本中挥发性物质总含量分别是其父本的4.52和2.48倍,母本的0.47和0.26倍。同时,新梨7号的挥发性物质分别较父母本减少了8和42种物质,但增加了(E)-2-辛烯醛、1-十二烯、柏木脑、2-庚酮、2-癸酮和1,2,4,5-四甲基-苯等6种物质。己醛、(E)-2-己烯醛是四者共有的含量最高成分,新梨7号果皮中(E)-2-己烯醛及己醛等7种物质含量偏向于高值亲本,30种物质含量接近低值亲本。总体来看,杂交后代新梨7号的挥发性物质种类较父母本有所减少,但新增了6种;在总含量上高于父本、低于母本;不同产地对新梨7号的挥发性物质谱有影响。