提高果实类胡萝卜素含量既可以增强果实保健功能,又能改进果实色泽,是现今果实品质育种的重要方向。申请者在进行香蕉种质资源的评价研究工作中发现,有些类型的香蕉果肉具有鲜黄色和橙色的特点,经测定其类胡萝卜素远高于主栽品种。然而,目前有关于香蕉类胡萝卜素的研究较少,还缺乏系统的对各种类型的资源进行类胡萝卜素组分的鉴定评价。本项目就拟利用在项目承担单位的"国家果树种质广州香蕉圃"中保存的各类种质为研究试材,采用高效液相色谱(HPLC-PDA),对不同基因型和不同类别的香蕉种质,进行果实类胡萝卜素的组分鉴定和含量分析,筛选出类胡萝卜素含量较高的香蕉种质,研究其果实发育期和成熟期时各组分含量的动态变化,了解其积累特性,有利于进一步研究其类胡萝卜素生物合成的分子机理,为今后开展香蕉果实功能性成分育种、提高香蕉类胡萝卜素含量奠定基础,具有较高的科学价值和应用前景。
Musa spp.;germplasm evaluation;carotenoid;fruit quality;accumulation characteristics
香蕉是草本果树,生育期短,可周年供应,是日常消费量较大的水果之一,可作为人们日常营养的重要补充,研究或增强香蕉的营养(健康)功效具有重要的意义。然而,目前有关于香蕉类胡萝卜素的研究较少,还缺乏系统的对各种类型的资源进行类胡萝卜素组分的鉴定评价。本项目建立了香蕉类胡萝卜素HPLC测定方法体系,以项目承担单位的“国家果树种质广州香蕉圃”中保存的各类种质为研究试材,测定了48个栽培品种或二倍体资源(7种基因组类型,14种栽培类型,涵盖全世界主要的香蕉栽培类型)。结果发现(1)香蕉不同资源的果肉类胡萝卜素总量存在巨大差异性,平均2.64 μg/g,最高36.82 μg/g,最低0.18 μg/g;Plantain栽培类型最高(平均16.20 μg/g ),Gros Michel、香牙蕉和Silk等栽培类型最低(平均0.3~0.5 μg/g );(2)果皮含量普遍高于果肉,但品种资源间差异较果肉小,其平均含量为6.35 μg/g,最高16.20 μg/g,最低1.17 μg/g;(3)占比例较高的组分为α-Car、β-Car和叶黄素,果肉中一般积累α-胡萝卜素为主,果肉中积累叶黄素为主;(4)除Silk、BB野生蕉外,一般品种资源的果肉中pVACs%均高于50%以上,且很多高于90%以上;相比果肉,果皮中pVACs%较低,大部分位于20~60%之间;(5)Plantain、Lakatan、EAHB和部分大蕉品种等资源果肉中含有较高的视黄醇当量(RAE),Plantain平均为最高81.45 μg/100g,最高的品种‘Orishele’为185.62 μg/100g;(6)通过果实发育期和采后后熟期的动态样品分析发现,果皮中积累的主要时期为果实发育前期,果肉中为中后期;香蕉采后催熟时类胡萝卜素含量变化较小。本项目筛选出的特异积累高含量的类萝卜素资源,以及获得的组分及积累特点等结果,有利于进一步研究其类胡萝卜素生物合成的分子机理,为今后开展香蕉果实功能性成分育种、提高香蕉类胡萝卜素含量奠定基础,具有较高的科学价值和应用前景。