观赏海棠（Malus sp.）花粉特性及花果香气研究

摘要

本研究以多个苹果属(Malus Mill.)原生种及观赏海棠(Malus sp.)品种为试材，采用环境扫描电镜观察其花粉形态的主要特征及差异，引入类平均法(UPGMA)进行聚类分析，初步探明了亲缘关系及类群。利用气相色谱一质谱联用(GC-MS)技术对观赏海棠花果香气成分进行研究，发现苹果属物种中具有特异香气的新种质。进一步研究了观赏海棠的授粉特性，为更好的开发利用这一资源奠定基础。 (1)观赏海棠与栽培苹果的授粉亲和性高，可作为苹果育种材料，也是有潜力的苹果高效授粉树。新建果园配置观赏海棠有望实现单品种建园。 (2)观赏海棠花粉为N3P4C5型，呈两侧对称的长球形或超长球形，赤道面具3条孔沟，沿极轴方向延伸至两极，萌发沟内有内孔，花粉表面为条状纹饰，有穿孔；各种或品种间花粉粒大小及外壁纹饰差异明显，花粉粒极轴(P)长34.51～50.67 μm，赤道轴(E)长16.28～24.95μm，P/E值为1.83～2.48，条脊宽0.114～0.20 μm，条脊距0.06～0.28μm，覆盖层穿孔大小不均，穿孔密度为1.20～27.50/10 μm2。 (3)根据花粉形态的聚类分析结果，佛罗伦萨海棠等2个苹果属原生种以及‘罗宾逊’等7个观赏海棠品种聚为第一类群；山荆子等7个苹果属原生种以及‘霍巴’等5个观赏海棠品种聚为第二类群；赛威士苹果等4个苹果属原生种以及‘道格’等1个观赏海棠品种聚为第三类群；野香海棠等2个苹果属原生种以及‘凯尔斯’等14个观赏海棠品种聚为第四类群。观赏海棠品种起源复杂，是由北美洲、欧洲、亚洲基因中心的苹果种间杂交形成的亲缘关系复杂的品种。 (4)3-甲基-1-丁醇、苯甲醇、3-甲基-4-氧络戊酸、罗勒烯、庚烷等挥发性化合物在所有供试观赏海棠和苹果品种花香中均有检出，相对含量较高，是花香的共有成分。苯甲醛、月桂烯等挥发性化合物在不同品种花香中所占的含量及种类不同，构成了不同品种海棠花的特异香气。‘道格’、‘艾丽’、‘霍巴’、‘李斯特’、‘马卡’、‘王族’等香气特异浓郁的品种可作为观赏海棠香花育种材料。 (5)‘红丽’、‘草莓果冻’、‘粉芽’、‘绚丽’、‘钻石’、‘火焰’等观赏海棠果实共同具有的主要挥发性物质为：2-己烯醛、3-己烯醛、己醛、2.4-己二烯醛、苯甲醛、邻苯二甲酸二乙酯。醛类物质是对这些海棠品种果实风味贡献最大的挥发性物质，酯类和醇类是构成不同品种海棠特异香气的重要组成。‘红丽’、‘草莓果冻’果实成熟后醇类物质表现出与醛类、酯类相反的变化趋势，醛类和酯类物质的相对含量下降，而醇类物质的相对含量增加。

目录

论文说明：英文缩略表

声明

1引言

1.1观赏海棠的概述

1.1.1观赏海棠的概念

1.1.2观赏海棠的栽培历史与现状

1.2海棠资源分类学研究进展

1.2.1苹果属植物分类学研究进展

1.2.2海棠分类学研究进展

1.3植物花粉形态的研究进展

1.4香气物质研究

1.4.1花香气物质研究进展

1.4.2果实香气物质研究进展

1.5苹果属植物授粉特性研究

1.5.1影响苹果树植物授粉的因子

1.5.2花粉生活力检测技术

1.5.3授粉对苹果坐果率及果实品质的影响

1.6本研究的目的与意义

2实验材料与方法

2.1观赏海棠品种授粉特性研究

2.1.1实验材料

2.1.2花粉的采集、贮藏及萌芽率测定

2.1.3观赏海棠与国光苹果的人工杂交

2.2观赏海棠品种的花粉形态及分类研究

2.2.1实验材料

2.2.2观赏海棠品种花粉的观测及聚类分析

2.3观赏海棠品种的花香气物质分析

2.3.1实验材料

2.3.2观赏海棠花香气物质的测定及聚类分析

2.4观赏海棠品种的果实挥发性物质分析

2.4.1实验材料

2.4.2观赏海棠果实挥发性物质的测定

3结果与分析

3.1观赏海棠品种授粉特性研究

3.1.1不同品种观赏海棠花粉的萌发率及随贮藏时间的变化

3.1.2不同品种观赏海棠与国光苹果的杂交亲和性研究

3.2观赏海棠品种的花粉形态及分类研究

3.2.1苹果属植物花粉的共同特征

3.2.2苹果属植物花粉的各自特点

3.2.3聚类分析与类群划分

3.3观赏海棠花香气物质分析

3.3.1不同极性柱系统分离观赏海棠花香气物质的效果分析

3.3.2观赏海棠花及苹果原生种苹果花香气物质的成分分析

3.3.3观赏海棠花及苹果原生种花香分类

3.4观赏海棠品种的果实香气物质分析

3.4.1几个观赏海棠品种果实香气物质的成分分析

3.4.2观赏海棠果实成熟后挥发性物质的变化

4讨论

4.1观赏海棠作为栽培苹果授粉树的意义

4.2观赏海棠品种的花粉形态及分类研究

4.2.1环境扫描电镜的选用

4.2.2花粉性状在苹果属植物基因中心划分中的价值

4.2.3苹果属植物演化及观赏海棠亲缘关系的确定

4.3观赏海棠花香气物质分析

4.3.1观赏海棠花香气物质测定方法的选用

4.3.2挥发性化合物对花香的贡献

4.4观赏海棠品种的果实挥发性物质分析

4.4.1挥发性物质对果实香气的贡献及果实香型分类

4.4.2果实成熟后挥发性物质的变化

4.4.2果实香气的影响因素

5结论

参考文献

附表

附图

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文