凤梨草莓与黄毛草莓种间杂种果实香气成分的代谢谱分析

【目的】通过比较黄毛草莓和凤梨草莓的2个种间杂种PF（具黄毛草莓浓郁的蜜桃香气）和NF（无蜜桃香气）完熟期果实香气成分的代谢谱,为黄毛草莓蜜桃香气特征成分鉴定及野生草莓优异资源的开发利用提供参考。【方法】采用顶空固相微萃取和气相色谱/质谱联用技术（gas chromatograph tandem mass spectrometer technology,GC-MS）,对供试材料的香气成分进行检测。采用偏最小二乘法判别分析（partial least squares discrimination analysis,PLS-DA）模型第一主成分的变量投影重要度（variable importance in the projection,VIP）值和log2FC（Fold Change,FC）,结合T-test的P值来筛选差异性代谢物,PF相对于NF,设置阈值VIP>1.0, log2FC>1.0或log2FC<-1.0且P value<0.05,差异代谢物的相对含量采用峰面积归一化法计算,CAS号（Chemical Abstracts Service Registry Number）在https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov网站查阅。【结果】从检测到的383种总代谢物中筛选出67种差异代谢物,其中58种上调,9种下调,上调幅度较大的差异代谢物为内酯类物质,log2FC排在前3名的依次是(Z)-7-癸烯-5-酸（5.60）、丁位十一内酯（5.33）、δ-癸内酯（5.30）,下调幅度较大的差异代谢物为酯类物质,-log2FC排在前3名的依次是肉桂酸乙酯、亚硫酸（-7.19）,2-乙基己基异己酯（-6.65）和3-羟基丁酸乙酯（-4.14）。从相对含量来看,酯类在PF（37.69%）中大幅低于NF（57.20%）,内酯类在PF（20.91%）中大幅高于NF（6.12%）,酮类在PF（15.30%）中略高于NF（9.12%）,醇类、醛类、酸类、烯烃类和其他代谢物在PF和NF中的含量相当,NF中相对含量最大的酯是丁酸乙酯（17.92%）,PF中相对含量最大的内酯是δ-癸内酯（12.53%）,PF相对含量最大的酮与NF相同,均为2-庚酮。【结论】肉桂酸乙酯、丁酸乙酯和3-羟基丁酸乙酯等酯类可能是NF的关键香气成分,(Z)-7-癸烯-5-酸、丁位十一内酯和δ-癸内酯等内酯类可能是形成PF蜜桃香气的关键物质。     

黄毛草莓叶片离体再生及其同源四倍体的诱导

为探究黄毛草莓叶片离体再生率及其同源四倍体的诱导效果,以黄毛草莓试管苗叶片和离体芽尖为材料,研究了不同激素配比对叶片离体再生的影响以及不同秋水仙素浓度和处理时间对其染色体的加倍效果。结果表明,黄毛草莓离体叶片在MS+1.0 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1IBA的培养基上不定芽的再生率最高,为73.19%;0.15%秋水仙素处理草莓离体芽尖48 h诱导效果最佳,诱导率达13.33%,获得了经染色体计数确定为四倍体的株系12个,四倍体基因组DNA含量发生了倍增,染色体数量由14(2n=2x=14)条增加到28(2n=4x=28)条。与二倍体相比,四倍体黄毛草莓叶片更大更厚,颜色更深,叶形指数减小,气孔变大,叶绿素含量升高,整体植株生长势较强。黄毛草莓同源四倍体株系的获得为黄毛草莓的进一步研究奠定了基础。     

黄毛草莓与凤梨草莓种间杂种的获得及其细胞遗传学分析

以中国原产二倍体黄毛草莓与八倍体栽培种凤梨草莓栽培品种春霄和硕香杂交,通过胚拯救获得了种间杂种。经体细胞鉴定种间杂交后代为五倍体,育性差。株高、植株状态、叶形、叶面状态、叶柄茸毛等性状介于亲本之间;匍匐茎颜色、花序高度等多与母本一致;叶色、花梗茸毛等性状也倾向野生母本。田间抗病性鉴定结果表明,获得了与野生亲本表现一致的抗叶斑病和炭疽病的杂交后代材料。杂交F1代的花粉母细胞减数分裂观察表明,染色体构型为7.55Ⅰ 12.97Ⅱ 0.29Ⅲ 0.16Ⅳ,后期出现畸形多分孢子,推测黄毛草莓与栽培种亲缘关系较远。     

黄毛草莓、东北草莓与凤梨草莓种间杂交种的胚拯救

以中国原产的2个草莓野生种黄毛草莓(FragarianilgerrensisSchidl.)和东北草莓(FragariamandschuricaStaudt)分别与凤梨草莓(FragariaananassaDuch.)杂交,对杂交后的幼胚进行胚拯救。研究了胚发育天数、培养基等对幼胚离体培养成苗的影响,明确了胚拯救条件:授粉后20～25d,MS培养基加入1mg/LBA、5mg/L2,4 D和0 5g/L水解酪蛋白。     

黄毛草莓花粉活力及柱头可授性测定

为了研究黄毛草莓的开花生物学特性,观测黄毛草莓的散粉规律和繁育系统,并以不同时期的花蕾为试材,用不同方法测定花粉的萌发率和柱头可授性。结果表明:黄毛草莓的单朵花期为2d,散粉时间为每天9∶30～17∶00,在12∶00～14∶00达到顶峰。黄毛草莓的花粉在开花盛期活力最大,其它时期均较低或没有活力。柱头可授性在开花初期和盛花中期达到顶峰,持续到末花期仍具有一定的可授性。     

黄毛草莓组织培养与快繁技术研究

以原产我国的黄毛草莓匍匐茎茎尖为材料进行初始离体培养获得无菌苗,并以此为试材筛选出适宜黄毛草莓增殖快繁和离体生根的培养基。实验表明,利用草莓匍匐茎茎尖在MS+0.5 mg/L 6-BA培养基上获得无菌苗,适合黄毛草莓快繁的培养基为MS+0.4 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,增殖倍数为5.877;适宜其生根的培养基是1/2MS+0.2 mg/L IBA,生根率可达100%。初步建立了黄毛草莓茎尖培养、组培苗快繁技术,为今后黄毛草莓再生及离体诱导染色体加倍奠定了基础。     

秦岭野生黄毛草莓的坪用价值和适应性评价

秦岭野生黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schltdl)是一种野生地被植物,具有较长的匍匐茎。为了研究其作为观赏草坪草的坪用性状及其推广价值,以目前在园林绿化中被广泛应用的观赏草坪草白三叶（Trifolium repens L.）和红花酢浆草（Oxalis corymbosa DC.）为对照,用3 a时间对秦岭野生黄毛草莓的坪用性（盖度、均一性、叶色、花序颜色、花序美感）、适应性（成坪天数、绿期、抗病性、抗虫性、越冬率、越夏率）和草坪综合质量进行了观测和比较。结果显示：3种植物均能在关中平原地区良好生长,形成观赏草坪,其中,黄毛草莓的盖度和均一性最好,白三叶次之,红花酢浆草最差;白三叶绿期最长,为303d,野生黄毛草莓绿期次之,为268d,红花酢浆草绿期最短,为248d;草坪质量综合评价结果为白三叶>野生黄毛草莓>红花酢浆草。试验结果表明：秦岭野生黄毛草莓可作为一种新的坪用价值较高、适应性较强的观赏草坪植物,在关中平原及气候相似的地区推广使用。     

不同地理来源的黄毛草莓果实香气成分初步分析

风味改良是目前草莓育种最重要的工作之一，黄毛草莓因其具有特殊的香气成分而被广泛关注，四川等西南地区黄毛草莓资源丰富，但目前其香气成分的研究并不系统，本研究通过分析不同地理来源的黄毛草莓果实香气成分，拓宽栽培草莓遗传背景，为创新利用黄毛草莓资源和育种攻关提供理论依据。本研究采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术，初步分析6个不同地理来源的黄毛草莓果实香气成分的差异。结果显示，共检测出89种香气物质，与文献报道的栽培草莓香气成分不同，除丽江玉龙雪山外，其他5个地理来源的草莓香气成分中酯类化合物所占比例均不高。本研究共检测出相对含量大于1%的挥发性物质56种，其中醛类2种，烃类19种，酯类16种，酮类5种，醇类4种，胺类和酸类5种，其他化合物5种。无共同的芳香成分，芳香成分以酯类和烃类为主，但未达50%。丽江玉龙雪山的黄毛草莓香气成分种类最为丰富，万源秦巴山的黄毛草莓香气成分种类最少。测得的香气成分中，相对含量较高的挥发性成分依次为：赤藓-9,10-二溴二十五烷、二丁基邻苯二甲酸酯、苯乙胺等。聚类分析和主成分分析结果表明，丽江玉龙雪山黄毛草莓的香气成分被划分为单独一簇。虽然同为黄毛草莓品种，香气成分却因为地理位置及环境特点大不相同，关于环境对草莓挥发性物质的影响需要进一步研究。