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黄瓜风味品质的构成因素及部分因素遗传参数的研究
作 者: 刘春香
导 师: 何启伟
学 校: 山东农业大学
专 业: 园艺学
关键词: 黄瓜 风味品质 变化规律 遗传参数
分类号: S642.2
类 型: 博士论文
年 份: 2003年
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内容摘要
本研究以风味品质差异较大的华北型黄瓜胶州地黄瓜、张店地黄瓜、M13、益都黄瓜、张店春到秋,华南型黄瓜金旱瓜、旱长棒、长叶三和欧洲型黄瓜HL-18,SW等10个品种作为实验材料,并根据实验需要做不同取舍,研究影响黄瓜风味品质的主要因素及部分性状的遗传参数,主要研究结果如下:1. 通过SPME、SHS和蒸馏法的比较,选择了SPME的前处理方法,对黄瓜香气成分进行分析。通过GC-MS实验,选择了Supelwax10类型毛细管色谱柱,PDMS-Carboxen类型的SPME 萃取头,及适宜的色谱条件和萃取条件。通过模拟GC-MS条件进行GC实验,并附加外标样作参考, 认为可以采用GC法分析黄瓜的主要芳香成分,通过内标样辛醛进行定量。GC-MS实验发现三种类型的黄瓜在主要芳香物质种类上无明显差异,未发现不同类型黄瓜特有物质的存在。但对黄瓜的GC-MS实验却发现反式石竹烯、α-葎草烯、乙酸二乙基己酯等10种新物质。2. 对20℃贮藏的黄瓜果实、畸形果实、不同发育期果实、不同生育期果实、不同季节果实等进行主要芳香物质含量的分析,发现反,顺-2,6-壬二烯醛,反-2-壬烯醛等8种物质呈不同的变化规律。贮藏果实和衰老果实中乙醛、丙醛含量下降,反式石竹烯经贮藏后消失,特征风味化合物反,顺-2,6-壬二烯醛含量不下降。畸形果实与正常果实相比,反,顺2,6-壬二烯醛和反-2-壬烯醛含量下降,而己醛等含量略升高。随着果实发育天数的增加,乙醛、丙醛等含量逐渐降低,而反,顺-2,6-壬二烯醛、反-2-壬烯醛等含量则逐渐升高,当果实超过商品成熟期,轻度衰老时才开始逐渐下降。整个生育期内,在植株生长旺盛的前期和中期,果实中反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛的比值较高;植株衰老,果实的这个比值下降,这个比值还受作果密度的影响。不同品种果实中,反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛的比值均随栽培季节的变化而变化,昼夜温差大的秋季黄瓜这一比值较高,夏季较低,冬季高于夏季,但不及秋季的高。脂肪酸前体亚麻酸与亚油酸的比值与黄瓜风味具有相关性,这个比值还与反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛的比值呈显著正相关。表明前体组成比例对后来产物的组成比例有较大影响。外源添加亚麻酸和亚油酸,分别使反,顺-2,6-壬二烯醛和反-2-壬烯醛的含量急剧增加,证明提高芳香物质合成底物含量可以提高芳香物质的含量。LOX等风味酶是风味物质形成所必需的,黄瓜果实发育期及贮藏期的LOX活性变化显著;但处于同一时期的果实,品种间LOX酶活性差异与风味浓淡无明显关系。<WP=10>3. 通过对品种间感官分析及芳香物质、呈味物质的分析可知,特征芳香物质反,顺-2,6-壬二烯醛与感官检验值密切相关,并分别与香气、甜度、综合口味、感官总分等呈显著正相关关系;反式石竹烯与香气、甜度、综合口味等相关系数显著,而反-2-壬烯醛则与感官检验值无明显相关性;己醛与多项感官检验项目的得分都呈显著负相关,该物质对风味不利;反-2-己烯醛只与涩味得分呈负相关。可溶性糖与感官检验的甜度和综合口味分别呈显著正相关,而与有机酸、干物质等相关性不显著。4. 对质地品质差异较大的4个品种果实的解剖结构,纤维素、果胶含量等的测定分析发现,黄瓜质地品质与解剖结构、纤维素和果胶含量等关系密切。果皮细胞厚度对质地品质影响较大,果皮厚,皮层细胞排列紧密则果实不脆;导管粗,细胞形状不规则不利于脆性提高。纤维素含量高,果实不脆;果胶含量高,果实较脆,果胶性质对脆性也有影响。5. 通过Griffing4模型,对7个黄瓜亲本的可溶性糖、反,顺-2,6-壬二烯醛和反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛的比值进行了遗传参数分析,三个性状的狭义遗传力都不高,前两个性状广义遗传力较高;而反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛比值的广义遗传力为64%, 但狭义遗传力为40%,基因的非加性作用影响小,环境因素影响较大。品种选育过程中,应尽可能排除环境条件对风味的影响。7个品种在三个性状上的一般配合力差异较大,在亲本选育的早期,选择反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛比值一般配合力高的亲本,有利于基因型值的提高,从而提高亲本风味品质;在杂交配组时,应重点考虑可溶性糖和反,顺-2,6-壬二烯醛含量特殊配合力高的组合。
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全文目录
中文摘要 9-11 英文摘要 11-13 缩略词 13-14 Ⅰ 引言 14-31 1.1 蔬菜芳香物质研究的概况 15-16 1.2 黄瓜风味品质研究现状 16-25 1.2.1 黄瓜风味品质研究现状 16-18 1.2.2 主要芳香物质的作用 18-19 1.2.3 芳香物质产生的前提条件及形成途径 19-21 1.2.4 品种间芳香物质变化的可能特征 21-22 1.2.5 脂肪酸组成对风味的影响 22 1.2.6 风味酶的特征及对风味的影响 22-24 1.2.7 基因工程改良风味品质的作用及设想 24-25 1.3 影响风味品质的非挥发性因素 25 1.4 芳香物质研究方法 25-30 1.4.1 蒸馏法 25-26 1.4.2 溶剂萃取法 26 1.4.3 顶空法 26-27 1.4.4 液空采集法 27 1.4.5 固相微萃取 27-28 1.4.6 电子鼻 28-29 1.4.7 感官分析 29-30 1.5 存在问题 30-31 Ⅱ 材料方法与结果分析 31-83 第一章 黄瓜芳香物质的研究方法 31-44 1 材料与方法 31-33 1.1 固相微萃取气质联用分析黄瓜香气成分 31-32 1.1.1 实验仪器及药品 31 1.1.2 样品处理及实验条件 31-32 1.2 SPME气相色谱法对黄瓜芳香物质的定量分析 32-33 1.2.1 寻找与GC-MS相适应的GC条件定性香气成分 32 1.2.2 最佳SPME吸附条件探索和线性范围试验 32-33 1.2.3 SPME-GC、SHS-GC、蒸馏法-GC样品制备比较试验 33 2 结果与分析 33-44 2.1 GC-MS分析 33-36 2.2 GC定性分析 36-44 2.2.1 GC条件探索及物质定性 36-39 2.2.2 最佳SPME吸附条件探索和线性范围试验 39-41 2.2.3 SPME吸附与其它方法的比较 41-44 第二章 黄瓜主要芳香物质的变化规律及影响因素 44-63 1 材料与方法 44-48 1.1 试材选择与感官检验 44-45 1.2 试材的处理方法 45-47 1.2.1 品种比较试验材料及样品处理 45-46 1.2.2 果实发育试验材料及样品处理 46 1.2.3 贮藏试验试材及处理方法 46 1.2.4 畸形果实试材及样品处理 46 1.2.5 生育期内果实芳香成分变化实验 46 1.2.6 嫁接试验试材及处理方法 46-47 1.3 分析测定方法及统计分析 47-48 1.3.1 芳香物质检测 47 1.3.2 脂肪酸测试方法 47 1.3.3 酶活性测定 47-48 2 结果与分析 48-63 2.1 主要芳香物质的变化规律 48-57 2.1.1 果实发育期风味物质的含量变化 48-49 2.1.2 贮藏期主要芳香物质的变化 49-51 2.1.3 畸形黄瓜芳香物质的变化 51-53 2.1.4 嫁接对黄瓜芳香物质的影响 53-55 2.1.5 不同环境条件下黄瓜果实主要芳香物质的组成差异 55-56 2.1.6 反,顺-2,6-壬二烯醛/反-2-壬烯醛的比值变化 56-57 2.2 脂肪酸前体的分析 57-61 2.2.1 感官检验结果与脂肪酸含量比例的相关关系 58-59 2.2.2 主要芳香物质与亚油酸、亚麻酸组成比例的关系 59 2.2.3 外源添加亚油酸和亚麻酸对2E-壬烯醛与2E,6Z-壬二烯醛的影响 59-60 2.2.4 果实发育过程中脂肪酸含量的变化 60-61 2.3 LOX和HPL酶活性的变化 61-63 2.3.1 果实发育期内两种酶活性的变化 61 2.3.2 果实贮藏期LOX的变化 61-62 2.3.3 LOX与黄瓜壬(二)烯醛含量的关系 62-63 第三章 黄瓜质地品质与组织结构、纤维素、果胶含量的关系 63-72 1 材料与方法 63-64 1.1 材料 63 1.2 试验方法 63-64 2 结果与分析 64-72 2.1 质地品质与解剖结构的关系 64-69 2.1.1 表皮对质地品质的影响 65-68 2.1.2 木质部导管及三生结构对质地品质的影响 68 2.1.3 薄壁细胞对质地品质的影响 68-69 2.2 纤维素含量对质地品质的影响 69 2.3 果胶物质对质地品质的影响 69-71 2.4 果实发育期内的质地变化 71-72 第四章 感官检验与主要芳香物质和味感物质的关系 72-78 1 材料与方法 72 2 结果与分析 72-78 2.1 感官检验结果与品种间差异 72-74 2.1.1 试材筛选和2001年冬季检验 72-73 2.1.2 2002年6月份的检验结果与品种间差异 73-74 2.2 感官检验项目与主要芳香物质的关系 74-75 2.3 感官检验结果与味感物质的相关关系 75-76 2.4 果实发育期内可溶性糖的变化 76-78 第五章 对黄瓜风味影响较大的三个性状的Griffing 4模型遗传参数分析 78-83 1 材料与方法 78-83 2.1 各性状的方差分析 79 2.2 各性状的配合力方差分析 79-82 2.2.1 一般配合力分析 80-81 2.2.2 特殊配合力分析 81-82 2.3 群体的遗传参数估计 82-83 Ⅲ 讨论 83-98 3.1 芳香物质的研究方法 83-86 3.1.1 GC-MS色谱条件分析 83 3.1.2 芳香物质组成 83-84 3.1.3 GC条件探索和物质定性定量 84-85 3.1.4 SPME方法评价 85-86 3.2 芳香物质的变化规律和影响因素 86-92 3.2.1 果实发育期风味的探讨 86-87 3.2.2 畸形瓜的芳香成分 87-88 3.2.3 反式石竹烯、乙醛、丙醛对风味的影响 88-89 3.2.4 反,顺-2,6-壬二烯醛与反-2-壬烯醛的比值与黄瓜的综合风味 89-91 3.2.5 脂肪酸前体对芳香产物的影响 91-92 3.2.6 LOX对风味的影响 92 3.3 质地品质的影响因素 92-94 3.3.1 组织结构与质地品质的关系 92-93 3.3.2 成壁物质与质地品质的关系 93-94 3.4 感官检验结果与芳香物质、味感物质的关系 94-96 3.4.1 感官检验方法探讨 94-95 3.4.2 感官检验与芳香物质的关系 95-96 3.4.3 感官检验与味感物质的关系 96 3.5 3个品质性状的遗传参数 96-98 3.5.1 亲本利用价值的评定 96-97 3.5.2 遗传力的参考 97-98 Ⅳ 结论 98-100 4.1 芳香物质测试方法 98 4.2 在黄瓜芳香组分中发现的新物质 98 4.3 芳香物质变化规律及影响因素 98-99 4.4 感官检验与芳香物质和味感物质的关系 99 4.5 3个性状的遗传参数 99-100 参考文献 100-111 附录 111-115 致谢 115-116 攻读博士期间发表的论文 116
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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 瓜类 > 黄瓜
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