三种类型柑橘成熟果实表面蜡质分析

【目的】分析中国主栽柑橘类型（‘鄂柑一号’椪柑（Citrus reticulata Blanco cv.Ponkan）、尤力克柠檬（C. limon cv Eureka cv. Lemon）和沙田柚（C. grandis Osbeck cv. Shatian Yu）成熟期果实表面蜡质,建立中国柑橘果实蜡质基础数据,为科学指导柑橘采后生产提供依据。【方法】以3种类型柑橘的成熟果实为材料,采用扫描电镜观察果实表面蜡质晶体结构;用GC-MS测定果实表面蜡质成分及含量;用定量PCR检测蜡质相关基因在不同类型柑橘果皮表达特性。【结果】扫描电镜结果显示沙田柚蜡质晶体呈较大的倒伏片状,椪柑片状晶体较小,柠檬介于上述两者之间。GC-MS分析表明,3种类型柑橘果实表面外蜡中脂肪族物质主要组成成分相同,分别为：脂肪醛、饱和游离脂肪酸、饱和正链烷烃和伯醇,但品种之间各组分比例及碳原子分布有一定差异。椪柑、柠檬以及沙田柚外蜡含量分别为1.1、2.2和9.3 μg·cm^-2。椪柑外蜡中醛、脂肪酸、烷烃和伯醇所占比例为50%、16%、28%和6%;柠檬中各个成分比例分别为42%、30%、18%和11%;沙田柚中则分别为50%、31%、12%和7%。椪柑中26醛和28醛含量最高;柠檬中碳原子数分配比较均匀,没有绝对占主导的成分;沙田柚脂肪族物质中高碳原子数所占比例比其他柑橘类型果实蜡质中高,尤其是32酸、31和33烷烃含量很高。椪柑和柠檬总蜡含量分别为4.3和4.6 μg·cm^-2。椪柑总蜡中醛、脂肪酸、烷烃和伯醇与外蜡各成分所占比例相似,分别为57%、14%、23%和4%;柠檬总蜡各成分所占比例则分别为53%、15%、19%和8%。总蜡不同种类脂肪族物质碳原子数分配与外蜡基本相同。萜类物质种类和含量在不同品种类型之间存在较大差异：柠檬中主要的三萜类成分是软木三帖酮（friedelin）、羽扇豆醇（lupeol）、α-香树精（α-amyrin）和β-香树精（β-amyrin）;椪柑中主要含有后3种,没有检测到软木三帖酮;角鲨烯和法尼醇为紧皮柑橘（柚和柠檬）特有。定量表达分析表明,超长链脂肪酸辅酶A合成酶KCS6在不同柑橘类型之间的表达趋势与其对应的物质含量比较吻合,推测该基因造成了这些柑橘类型蜡质含量的差异。酰基转移酶CER2在沙田柚中表达量最高,推测该基因则导致了沙田柚中大于30碳原子数的蜡质成分在不同柑橘类型中占据最高比例。3种类型柑橘果实表面总蜡和外蜡中脂肪族物质均以醛为主,烷烃或酸次之,伯醇最少。总蜡和外蜡物质分配存在差异,其中伯醇和超长链脂肪酸在外蜡中占据比例更高,烷烃则是在外蜡中占据比例较低。萜类物质中三萜类和淄醇仅在总蜡中可以测定出,而角鲨烯和法尼醇则在外蜡和总蜡中都含有。【结论】蜡质成分在柑橘果实中受遗传背景和果皮结构共同影响。宽皮柑橘与紧皮柑橘具有不同的蜡质特征,本研究结果对宽皮柑橘和紧皮柑橘品种特异性的果蜡配方研发具有重要参考价值。