‘新高’和‘红香酥’杂交后代果实中糖酸遗传特性研究
本研究以‘新高’与‘红香酥’及其378株杂交后代群体为试材，连续两年对亲本与后代的成熟期果实中可溶性糖和有机酸总量及其各组分含量的遗传特性进行研究。结果显示杂交后代的可溶性糖和有机酸含量是由多基因控制的数量性状。其中总糖及各组分含量均呈现向低糖含量回归趋势，有机酸含量中奎尼酸与莽草酸为趋中遗传，柠檬酸和草酸均为超亲遗传。因此杂交后代糖酸的遗传效应均为不同程度的加性效应与非加性效应共同作用，并且不同有机酸组分遗传规律有较大差异。相关性分析表明，糖酸各组分间多表现为极显著正相关性。该研究结果可为杂交育种工作中优良亲本的选配提供理论指导，并为糖酸遗传机理的进一步探究奠定基础。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 材料 2
1．2 方法 2
1．2．1 果实可溶性糖及有机酸的提取 2
1．2．2 果实可溶性糖含量的测定 2
1．2．3 果实有机酸含量的测定 3
1．3 统计分析 3
2 结果与分析 3
2．1 杂交后代果实可溶性糖含量的遗传特性 3
2．2 杂交后代果实有机酸含量的遗传特性 5
2．3 杂交后代果实可溶性糖和有机酸各组分的相关性 7
3 讨论 7
致谢 9
参考文献 10
‘新高’和‘红香酥’杂交后代果实中糖酸遗传特性研究
引言
我国是梨属植物最早的发源地，梨种质资源非常丰富，且是世界第一梨果生产大国[1]。但在梨生产中存在着品种落后、种植结构不合理等诸多问题。因此需要大力深化梨遗传育种研究、加快栽培品种更新换代。此外，生活水平的提高使消费者对梨果实品质的要求不断提升，这使得对优良梨品种的培育以及果实品质性状的研究变得更加重要。其中果实中可溶性糖和有机酸含量是决定梨果实内在品质的重要因素。田瑞等[2]认为可溶性固形物含量、可滴定酸含量、糖酸比是梨果实品质评价的重要评价因子。因此糖酸含量、种类、比例一直是梨果实品质研究的重要关注点，近几十年国内外都 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
围绕其进行了一定的研究。
梨果实中可溶性糖主要包括蔗糖、果糖、山梨醇和葡萄糖等，果糖含量为各组分中最高[3]；有机酸主要组成成分有苹果酸、柠檬酸、莽草酸、奎尼酸和草酸等，其中含量最高的是苹果酸和柠檬酸[4]。目前测定糖酸的方法有很多，常规测定糖和酸的方法大多局限于总糖、总酸的测定，或者存在操作繁琐、结果精确性差等缺点。相比之下，应用高效液相色谱法（HPLC）分析测定糖酸具有低检出限、高效分离、可自动化操作和可测定范围广等特点，因此广泛应用于国内外的糖酸相关研究中[5]。
近几年关于梨果实糖酸特点的研究 [6,7]大多是侧重于成分的鉴定和比较不同品种间含量和组分的差异，关于可溶性糖和有机酸的遗传特性的研究则相对较少。Liu 等[8]以‘砀山酥梨’和‘丰水’的正反交群体为材料对后代糖酸进行研究，认为有机酸的遗传具有母本效应。李俊才等[9]研究了梨 12个杂交组合和 138个栽培品种杂交组合后代株系含糖量分布，发现接近正态分布，且遗传效应中的加性效应较强，仍然存在一定程度的非加性效应。梨果实有机酸含量是由多基因控制的数量性状，遗传传递力较低，且后代分离广泛。Visser等[10]专门研究了酸含量遗传，提出苹果酸含量由一对主效基因和加性多基因共同控制。李宝江等[11]分析表明，与糖含量相比苹果果实酸含量对育种中选择的影响更加显著，其中中酸类型的选择优势较大。
由于梨品种类型多样，遗传背景复杂，梨果实相关性状的遗传规律还不明确，无法为杂交育种中亲本的合理选择、杂种后代果实性状的预测提供科学依据，因此有必要对此进行更加深入的研究。本试验以‘新高’和‘红香酥’及其杂交后代378株个体为材料，应用高效液相色谱法，连续两年对亲本及杂交后代果实可溶性糖和有机酸含量的遗传规律进行分析，研究结果对于丰富梨的杂交育种遗传理论，指导杂交亲本选配，实现目标性状的遗传改良具有重要意义。
1 材料与方法
1．1 材料
试验材料为来自大学江浦园艺实验站梨杂交育种圃的杂种后代单株，共378株。亲本品种分别为‘新高’和‘红香酥’，株行距为5m×4m，其杂交后代实生苗定植于2008年，株行距为0.8 m×3.0m。所有梨树在盛花后30d左右进行疏花，并按照相同标准进行灌溉、施肥、修剪以及病虫害防治等管理。
依照《梨种质资源描述规范和数据标准》[12]规定的标准，于2015、2016年对结果单株果实进行采样。各亲本及后代果实采样均于果实成熟期进行，果实成熟期的确定根据果实的颜色、硬度、种子变色程度结合历年关于成熟期的记录综合判断。为减小个人对果实成熟度判断带来的误差，成熟果实样品的采集均由同一人完成。于每株树树冠外围不同方向随机采集大小适中的成熟果实10个。采集的果实样品置于冰盒中，尽快带回实验室处理。将果实去污洗净，去除果皮果核后，将同一棵树采集的果实果肉切成小的片状混匀，采用四分法取适量放入液氮中速冻，并于80℃超低温冰箱中保存备用。
1．2 方法
1．2．1 果实可溶性糖及有机酸的提取 可溶性糖和有机酸的提取方法在Liu等[8]的方法基础上稍作改良。取梨果肉样品2g于研钵中，加入液氮研磨至粉末状后将其转入10 ml离心管中，并加入7 ml提取液（80%乙醇）。将混合物37 ℃下水浴30 min，超声波提取15 min，然后4 ℃下转速为12000 rpm离心15 min，收集上清液。以上步骤重复三次，保证果实中的可溶性糖和有机酸被充分提取。将三次收集到的上清液均转移至25ml的容量瓶中后，加提取液定容。取定容后的溶液2ml于圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪将乙醇蒸干，加入1ml超纯水，所得液体经SPEC18柱和0.45μm SepPak水系微孔滤膜过滤，保存于棕色样品瓶中。
1．2．2 果实可溶性糖含量的测定 可溶性糖含量的测定采用高效液相色谱(HPLC)法[13]。液相色谱仪为Waters1525系统，色谱条件如下：色谱柱为（Hiplex Ca，7.7mm(300mm，8μm，Aglient），外加保护柱(Hiplex Ca Guard Column, 7.7 mm(50mm)。柱温：85℃，参比池温度：35℃；检测器类型为Waters2414示差折光检测器；流动相:经0.45μm SepPak水系微孔滤膜过滤且脱气后的超纯水（18.25MΩcm）；进样量:7μL；流速：0.7mL?min1。使用Breeze数据分析系统依照标准样品对样品峰面积积分，并根据可溶性糖各成分的标准曲线计算含量。标准样品购自Sigma公司（St, Louis, MO, USA），分别为蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 材料 2
1．2 方法 2
1．2．1 果实可溶性糖及有机酸的提取 2
1．2．2 果实可溶性糖含量的测定 2
1．2．3 果实有机酸含量的测定 3
1．3 统计分析 3
2 结果与分析 3
2．1 杂交后代果实可溶性糖含量的遗传特性 3
2．2 杂交后代果实有机酸含量的遗传特性 5
2．3 杂交后代果实可溶性糖和有机酸各组分的相关性 7
3 讨论 7
致谢 9
参考文献 10
‘新高’和‘红香酥’杂交后代果实中糖酸遗传特性研究
引言
我国是梨属植物最早的发源地，梨种质资源非常丰富，且是世界第一梨果生产大国[1]。但在梨生产中存在着品种落后、种植结构不合理等诸多问题。因此需要大力深化梨遗传育种研究、加快栽培品种更新换代。此外，生活水平的提高使消费者对梨果实品质的要求不断提升，这使得对优良梨品种的培育以及果实品质性状的研究变得更加重要。其中果实中可溶性糖和有机酸含量是决定梨果实内在品质的重要因素。田瑞等[2]认为可溶性固形物含量、可滴定酸含量、糖酸比是梨果实品质评价的重要评价因子。因此糖酸含量、种类、比例一直是梨果实品质研究的重要关注点，近几十年国内外都 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
围绕其进行了一定的研究。
梨果实中可溶性糖主要包括蔗糖、果糖、山梨醇和葡萄糖等，果糖含量为各组分中最高[3]；有机酸主要组成成分有苹果酸、柠檬酸、莽草酸、奎尼酸和草酸等，其中含量最高的是苹果酸和柠檬酸[4]。目前测定糖酸的方法有很多，常规测定糖和酸的方法大多局限于总糖、总酸的测定，或者存在操作繁琐、结果精确性差等缺点。相比之下，应用高效液相色谱法（HPLC）分析测定糖酸具有低检出限、高效分离、可自动化操作和可测定范围广等特点，因此广泛应用于国内外的糖酸相关研究中[5]。
近几年关于梨果实糖酸特点的研究 [6,7]大多是侧重于成分的鉴定和比较不同品种间含量和组分的差异，关于可溶性糖和有机酸的遗传特性的研究则相对较少。Liu 等[8]以‘砀山酥梨’和‘丰水’的正反交群体为材料对后代糖酸进行研究，认为有机酸的遗传具有母本效应。李俊才等[9]研究了梨 12个杂交组合和 138个栽培品种杂交组合后代株系含糖量分布，发现接近正态分布，且遗传效应中的加性效应较强，仍然存在一定程度的非加性效应。梨果实有机酸含量是由多基因控制的数量性状，遗传传递力较低，且后代分离广泛。Visser等[10]专门研究了酸含量遗传，提出苹果酸含量由一对主效基因和加性多基因共同控制。李宝江等[11]分析表明，与糖含量相比苹果果实酸含量对育种中选择的影响更加显著，其中中酸类型的选择优势较大。
由于梨品种类型多样，遗传背景复杂，梨果实相关性状的遗传规律还不明确，无法为杂交育种中亲本的合理选择、杂种后代果实性状的预测提供科学依据，因此有必要对此进行更加深入的研究。本试验以‘新高’和‘红香酥’及其杂交后代378株个体为材料，应用高效液相色谱法，连续两年对亲本及杂交后代果实可溶性糖和有机酸含量的遗传规律进行分析，研究结果对于丰富梨的杂交育种遗传理论，指导杂交亲本选配，实现目标性状的遗传改良具有重要意义。
1 材料与方法
1．1 材料
试验材料为来自大学江浦园艺实验站梨杂交育种圃的杂种后代单株，共378株。亲本品种分别为‘新高’和‘红香酥’，株行距为5m×4m，其杂交后代实生苗定植于2008年，株行距为0.8 m×3.0m。所有梨树在盛花后30d左右进行疏花，并按照相同标准进行灌溉、施肥、修剪以及病虫害防治等管理。
依照《梨种质资源描述规范和数据标准》[12]规定的标准，于2015、2016年对结果单株果实进行采样。各亲本及后代果实采样均于果实成熟期进行，果实成熟期的确定根据果实的颜色、硬度、种子变色程度结合历年关于成熟期的记录综合判断。为减小个人对果实成熟度判断带来的误差，成熟果实样品的采集均由同一人完成。于每株树树冠外围不同方向随机采集大小适中的成熟果实10个。采集的果实样品置于冰盒中，尽快带回实验室处理。将果实去污洗净，去除果皮果核后，将同一棵树采集的果实果肉切成小的片状混匀，采用四分法取适量放入液氮中速冻，并于80℃超低温冰箱中保存备用。
1．2 方法
1．2．1 果实可溶性糖及有机酸的提取 可溶性糖和有机酸的提取方法在Liu等[8]的方法基础上稍作改良。取梨果肉样品2g于研钵中，加入液氮研磨至粉末状后将其转入10 ml离心管中，并加入7 ml提取液（80%乙醇）。将混合物37 ℃下水浴30 min，超声波提取15 min，然后4 ℃下转速为12000 rpm离心15 min，收集上清液。以上步骤重复三次，保证果实中的可溶性糖和有机酸被充分提取。将三次收集到的上清液均转移至25ml的容量瓶中后，加提取液定容。取定容后的溶液2ml于圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪将乙醇蒸干，加入1ml超纯水，所得液体经SPEC18柱和0.45μm SepPak水系微孔滤膜过滤，保存于棕色样品瓶中。
1．2．2 果实可溶性糖含量的测定 可溶性糖含量的测定采用高效液相色谱(HPLC)法[13]。液相色谱仪为Waters1525系统，色谱条件如下：色谱柱为（Hiplex Ca，7.7mm(300mm，8μm，Aglient），外加保护柱(Hiplex Ca Guard Column, 7.7 mm(50mm)。柱温：85℃，参比池温度：35℃；检测器类型为Waters2414示差折光检测器；流动相:经0.45μm SepPak水系微孔滤膜过滤且脱气后的超纯水（18.25MΩcm）；进样量:7μL；流速：0.7mL?min1。使用Breeze数据分析系统依照标准样品对样品峰面积积分，并根据可溶性糖各成分的标准曲线计算含量。标准样品购自Sigma公司（St, Louis, MO, USA），分别为蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇。
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