香气作为果实品质的重要指标之一,近年来倍受关注。不同品种的果实香气差别较大,因此开展梨果实香气组成特点及其形成机理的研究对提高和改良梨果实香气品质具有重要的意义。果实香气是由大量挥发性芳香物质组成的复杂混合物。本研究对不同品种梨果实挥发性芳香物质的组成分析基础上,以香气特征差异明显的‘砀山酥梨’和‘南果梨’为材料,对其果实挥发性芳香物质的生物合成特点进行了研究,主要结果如下：1.梨果实的挥发性芳香物质有酯类、醛类、醇类、酮类、烯烃类以及其它杂环类化合物,品种间挥发性芳香物质组成的差别赋予了不同品种独特的香气特征。12种供试材料中,‘红安久’、‘五九香’、‘南果梨’和‘福安尖把’是果香味浓郁的品种,‘库尔勒香梨’香气较浓,是兼具果香和花香特征的品种。‘丰水’、‘爱甘水’、‘中梨1号’、‘翠冠’和’砀山酥梨’香味较淡且均为青香型品种。‘鸭梨’属于香味较淡的果香型品种,‘新梨7号’有类似于‘库尔勒香梨’的香味特点,但果香味比‘库尔勒香梨’淡。2.根据梨果实中挥发性芳香物质的组成,用主成分分析法将33个秋子梨品种分为四大类,第一大类是高酯低烯烃含量的品种,包括‘热梨’、‘锦香’、‘红八里香’、‘白八里香’和‘五香梨’。第二大类是低酯高烯烃含量的品种,主要包括‘秋香’、‘福安尖把’、‘龙香’、‘官红宵’、‘山梨24’和‘五香梨’等；第三大类是高醛含量的品种,包括‘砂糖梨’和‘满园香’,其余品种形成第四大类。3.对‘砀山酥梨’和‘南果梨’果实生长发育过程的挥发性芳香物质和相关代谢物的研究中发现,果实生长前期挥发性芳香物质的总量随果实生长而增加,后期接近成熟时,果实的生长速度变缓而挥发性芳香物质的总量迅速增加且体现品种香气特征的挥发性芳香物质逐渐形成,成熟的‘南果梨’果实中挥发性芳香物质总量约为‘砀山酥梨’的10倍。在果实生长发育过程中,与挥发性芳香物质含量表现出类似变化规律的还有葡萄糖和果糖,而各种氨基酸、有机酸和多酚类物质含量在果实发育过程中呈下降趋势,成熟时含量降到最低。亚油酸含量在果实生长前期呈下降趋势,接近成熟时又逐渐升高。亚麻酸含量在果实生长发育过程中呈下降趋势,只是‘砀山酥梨’有两个迅速下降期而‘南果梨’中稳定下降。从果实生长发育过程中各代谢物的变化特点可以看出,膨大期和成熟期是两个代谢比较活跃的阶段。品种间各代谢物的含量有较大差别,除氨基酸外,‘南果梨’中各代谢物的含量均高于‘砀山酥梨’。根据挥发性芳香物质总量与各代谢物的相关性分析,推测梨果实中挥发性芳香物质代谢的主要底物是脂肪酸,其次是氨基酸。果实生长前期酯类物质生物合成关键酶的活性和变化特点在品种间有一定差异,成熟期各种酶活性的变化规律在品种间基本一致,只是‘南果梨’中的LOX、HPL和ADH活性高于‘砀山酥梨’。4.离体饲喂亚油酸和亚麻酸后,‘砀山酥梨’和‘南果梨’果实中的酯类挥发性芳香物质含量均大量增加,‘砀山酥梨’中酯的含量比对照增加了214.0 ng/g和88.8ng/g,是对照的2.08倍和1.45倍；‘南果梨’中的酯类含量增加了440.3 ng/g和503.3ng/g,达对照的1.66倍和1.67倍。己醇饲喂后‘砀山酥梨’和‘南果梨’果实中增加最多的是乙酸己酯,其次是己酸己酯；己醛饲喂后,果实中增加较多的有乙酸己酯、己酸乙酯和己酸己酯等,‘砀山酥梨’中己酸乙酯的含量约为乙酸己酯的三分之二,而‘南果梨’中乙酸己酯和己酸乙酯的含量相当。增加代谢底物均可提高梨果实中挥发性芳香物质含量,饲喂亚油酸和亚麻酸对‘南果梨’果实中酯类物质形成的影响大于‘砀山酥梨’,而饲喂己醇和己醛对‘砀山酥梨’果实中酯类物质形成的影响更大。5.氯化钙处理促进了‘南果梨’果实中酯类尤其是乙酯类物质的形成,而对醛、醇、烯烃类物质形成的影响则不大。氯化钙处理使‘南果梨’中具有果香味的酯类物质含量增加,果香味变浓；但对‘砀山酥梨’果实中各类挥发性芳香物质含量的影响都不大,对果实的整体风味也没有明显影响。氯化钙处理后梨果实挥发性芳香物质形成生理的研究表明,钙处理极显著提高了梨果肉和果皮中β-葡萄糖苷酶的活性,从而使更多的糖苷结合态芳香物质变成游离态释放出来或用于进一步合成酯类化合物。氯化钙处理可极显著提高‘砀山酥梨’果实中内肽酶的活性,但对其氨基酸来源的挥发性酯含量的影响却不大。氯化钙处理可显著提高‘南果梨’果实中乙醇脱氢酶和丙酮酸脱羧酶以及‘砀山酥梨’果实中氢过氧化物裂解酶的活性,促进‘南果梨’果实中乙醛的形成。氯化钙处理引起的果实挥发性芳香物质代谢底物和代谢关键酶活性改变,使‘南果梨’果肉和果皮中酯类物质含量分别比对照增加了922.8和2165.1 ng/gFW,挥发性芳香物质的总量分别比对照增加了184.80%和133.39%。钙处理使‘砀山酥梨’果肉和果皮中醛类化合物的含量分别增加了33.02%和11.35%,而对其他物质的影响不大。6.不同成熟期采收的‘南果梨’果实,完熟时其挥发性芳香物质的组成有较大的差异,尤其是特征香气。早采果实的特征香气主要有丁酸乙酯、2-甲基-丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、己醛和癸醛,而正常采收果实的特征香气多了乙酸丁酯和2-己烯醛两种；正常采收果实表现出较浓的果香味,而早采果实除果香味外,还有一定的青香味。茉莉酸甲酯调控不同采收期‘南果梨’果实挥发性芳香物质形成的研究中发现,1-5mM的茉莉酸甲酯能使正常采收的‘南果梨’果实乙烯产生速率加快,挥发性芳香物质的种类增加8-14种,含量增加53.75-66.82%。茉莉酸甲酯处理对挥发性酯类物质形成的影响尤其明显,其中5mM茉莉酸甲酯的处理效果好于1mM。茉莉酸甲酯对提前采收‘南果梨’果实中乙烯产生速率的影响不大,对挥发性芳香物质的组成也没有明显影响。可见茉莉酸甲酯对‘南果梨’果实挥发性芳香物质的形成的促进作用依赖于茉莉酸甲酯的浓度和果实的采收时期。