番茄(Solanum lycopersicum)原产于南美洲西部太平洋沿岸安第斯山脉地区[1]，具有丰富的营养价值和独特的风味，是人类微量营养元素的重要来源。樱桃番茄具有果形和果色多样化、酸甜可口，是一种经济价值较高的水果型番茄[2]。随着人民生活水平的改善，消费者对番茄风味的追求越来越高。挥发性风味物质是番茄风味的重要组成部分，是评价品质优劣的重要指标。由于挥发性风味物质很难定量，并且易受环境条件的影响[3-6]，多年来，育种者对番茄品质的研究主要集中在糖、酸、可溶性固形物等方面，风味品质呈下降趋势[7]。

顶空固相微萃取-气质联用技术的发展为分析挥发性物质提供了便利，该技术能够有效减少分析样品挥发性物质的损失，较为准确地反映样品风味成分及相对含量[8]，被成功用于洋葱[9]、梅花[10]、卷柏[11]、松茸[12]、甜瓜[13]、橄榄[14]、普通番茄[15]、百香果[16]挥发性物质分析。番茄风味物质的种类及含量高低与品种基因型、环境胁迫、果实结构部位、栽培因素密切相关[17-21]。嫁接是克服连作障碍提高番茄产量和抗逆性的有效方法，有关嫁接对黄色樱桃番茄品种果实风味物质影响的研究鲜有报道。本研究拟以不同黄色樱桃番茄品种为接穗、以野茄托鲁巴母为砧木材料，探讨嫁接对不同黄色樱桃番茄品种果实挥发性物质含量的影响，以期为黄色樱桃番茄高效生产提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试黄色樱桃番茄品种为黄蓉、金露露和黄星，分别由北京博收种子有限公司和北京市农林科学院蔬菜研究中心提供，砧木材料为野茄托鲁巴母。实生苗分别标记为黄蓉S、金露露S和黄星S，嫁接苗分别标记为黄蓉J、金露露J和黄星J。材料于2018年10月底定植于中国热带农业科学院五队试验基地，采取相同的栽培管理措施，每份材料于2019年3月中旬采收成熟度和大小均匀一致的5枚果实进行挥发性物质测定与分析。

1.2 试验方法

1.2.1 仪器设备 HP6890/5975C气相-质谱联用仪购自美国安捷伦公司。手动固相微萃取装置购自美国Supelco公司，萃取纤维头为2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex。

1.2.2 挥发性风味物质检测 取混匀样品10 g置于10 mL固相微萃取仪采样瓶中，插入装有2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex纤维头的手动进样器，在60 ℃的平板加热条件下顶空萃取50 min后，移出萃取头并立即插入气相色谱仪进样口(温度250 ℃)中，热解析5 min进样。

色谱柱为FLM FB-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱，柱温37 ℃保持2 min，以3 ℃/min升温至160 ℃，再以6 ℃/min升温至202 ℃，运行时间为40 min，汽化室温度250 ℃，载气为高纯He(99.999%)，柱前压6.89 psi，载气流速为1.0 mL/min，不分流进样；溶剂延迟时间为1 min，离子源为EI源，离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃，电子能量70 eV，发射电流34.6 μA，倍增器电压1 565 V，接口温度280 ℃，质量范围29～500 amu。

1.2.3 数据处理 总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist 14和Wiley 275标准质谱图，确定挥发性化学成分，用峰面积归一化法测定各化学成分的相对质量分数。

2 结果与分析

2.1 黄蓉S和黄蓉J挥发性成分比较分析

由图1、表1可知，黄蓉S和黄蓉J共含有挥发性物质59种，其中醇类14种，酮类3种，酯类3种，醛类18种，烃类11种，其他10种。

2.1.1 黄蓉S挥发性成分分析 黄蓉S含有56种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的99.05%。其中醇类14种，相对含量为20.78%，2-甲基-1-丁醇相对含量最高，其次为3-甲基-1-丁醇。酮类3种，相对含量为3.16%，1-戊烯-3-酮相对含量最高。酯类2种，相对含量为3.96%，水杨酸甲酯相对含量最高。醛类17种，相对含量为35.74%，正壬醛相对含量最高，其次为正己醛。烃类10种，相对含量为2.30%，α-蒎烯相对含量最高。其他10种，相对含量为33.12%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为1-硝基-3-甲基丁烷(表1-2)。

2.1.2 黄蓉J挥发性成分分析 黄蓉J含有56种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的98.72%。其中醇类14种，相对含量为24.78%，2-甲基-1-丁醇相对含量最高，其次为3-甲基-1-丁醇。酮类3种，相对含量为1.79%，1-戊烯-3-酮相对含量最高。酯类3种，相对含量为3.28%，水杨酸甲酯相对含量最高。醛类18种，相对含量为32.09%，2-辛烯醛相对含量最高，其次为正己醛。烃类9种，相对含量为3.97%，α-蒎烯相对含量最高。其他9种，相对含量为32.79%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为1-硝基-3-甲基丁烷(表1-2)。

2.1.3 黄蓉S和黄蓉J独特挥发性成分分析 黄蓉S和黄蓉J共鉴定出59种挥发性风味物质，其中包括17种主要风味物质。另外，黄蓉S和黄蓉J挥发性物质种类和含量存在显著性差异。黄蓉S醛类含量最高，其次为其他类、醇类、酯类、酮类和烃类。黄蓉J其他类含量最高，其次为醛类、醇类、烃类、酯类和酮类。黄蓉S含有3种特有挥发性成分，分别为2-噻丁烷、间二甲苯、苯乙烯。黄蓉J含有3种特有挥发性成分，分别为丁醛、乙酸乙酯、正十六烷。

2.2 金露露S和金露露J挥发性成分比较分析

金露露S和金露露J共含有挥发性物质61种，其中醇类14种，酮类3种，酯类4种，醛类20种，烃类10种，其他10种(图1、表1)。

2.2.1 金露露S挥发性成分分析 金露露S含有46种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的97.77%。其中醇类10种，相对含量为22.58%，Z-3-已烯醇相对含量最高，其次为1-己醇。酮类2种，相对含量为1.45%，1-戊烯-3-酮相对含量最高。酯类2种，相对含量为0.64%，乙酸乙酯相对含量最高。醛类17种，相对含量为50.75%，正己醛相对含量最高，其次为E-2-己烯醛。烃类8种，相对含量为1.95%，正戊烷相对含量最高。其他7种，相对含量为20.42%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为1-硝基-3-甲基丁烷(表1-2)。

2.2.2 金露露J挥发性成分分析 金露露J含有57种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的97.34%。其中醇类14种，相对含量为26.68%，Z-3-已烯醇相对含量最高，其次为1-己醇。酮类3种，相对含量为2.07%，1-戊烯-3-酮相对含量最高。酯类3种，相对含量为0.90%，水杨酸甲酯相对含量最高。醛类20种，相对含量为52.23%，正己醛相对含量最高，其次为2-辛烯醛。烃类8种，相对含量为0.97%，(+)-2-蒈烯相对含量最高。其他9种，相对含量为14.49%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为2-戊基呋喃(表1-2)。

2.2.3 金露露S和金露露J独特挥发性成分分析 金露露S和金露露J共鉴定出61种挥发性风味物质，其中包括19种主要风味物质。另外，金露露S和金露露J挥发性物质种类和含量存在显著性差异。金露露S醛类含量最高，其次为醇类、其他类、烃类、酮类和酯类。金露露J醛类含量最高，其次为醇类、其他类、酮类、烃类和酯类。金露露S含有4种特有挥发性成分，分别为己烷、乙酸乙酯、甲苯、1-硝基-3-甲基丁烷。金露露J含有15种特有挥发性成分，分别为正丙醇、2-噻丁烷、1-丁醇、庚醛、己酸甲酯、β-蒎烯、1-庚醇、(+)-2-蒈烯、苯乙腈、E-2-壬烯醛、1-壬醇、水杨酸甲酯、E，Z-2，4-癸二烯醛、1-硝基-2-苯乙烷、β-紫罗兰酮。

2.3 黄星S和黄星J挥发性成分比较分析

黄星S和黄星J共含有挥发性物质68种，其中醇类17种，酮类4种，酯类8种，醛类20种，烃类9种，其他10种(图1、表1)。

2.3.1 黄星S挥发性成分分析 黄星S含有58种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的99.27%。其中醇类15种，相对含量为27.11%，2-甲基-1-丁醇相对含量最高，其次为3-甲基-1-丁醇。酮类4种，相对含量为6.48%，1-戊烯-3-酮相对含量最高，其次为3-戊酮。酯类3种，相对含量为2.05%，乙酸乙酯相对含量最高。醛类19种，相对含量为30.28%，正己醛相对含量最高，其次为2-辛烯醛。烃类8种，相对含量为0.93%，正戊烷相对含量最高。其他9种，相对含量为32.44%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为1-硝基-3-甲基丁烷。

2.3.2 黄星J挥发性成分分析 黄星J含有61种挥发性物质，占色谱流出组分总含量的96.96%。其中醇类16种，相对含量为21.39%，乙醇相对含量最高，其次为1-己醇。酮类4种，相对含量为6.80%，1-戊烯-3-酮相对含量最高，其次为3-辛酮。酯类7种，相对含量为9.30%，乙酸乙酯相对含量最高。醛类17种，相对含量为39.70%，2-辛烯醛相对含量最高，其次为正己醛。烃类9种，相对含量为1.82%，1-壬烯-3-炔相对含量最高。其他8种，相对含量为17.96%，2-异丁基噻唑相对含量最高，其次为2-戊基呋喃。

2.3.3 黄星S和黄星J独特挥发性成分分析 黄星S和黄星J共鉴定出68种挥发性风味物质，其中包括20种主要风味物质。另外，黄星S和黄星J挥发性物质种类和含量存在显著性差异。黄星S其他类含量最高，其次为醛类、醇类、酮类、酯类和烃类。黄星J醛类含量最高，其次为醇类、其他类、酯类、酮类和烃类。黄星S含有7种特有挥发性成分，分别为异丁醛、丁醛、乙酸异戊酯、苯乙醛、苯乙腈、桃金娘烯醇、1-硝基-2-苯乙烷。黄星J含有10种特有挥发性成分，分别为乙酸甲酯、乙酸丙酯、Z-2-戊烯醇、乙酸-2-甲基丁酯、E-2-辛烯醇、愈创木酚、E-2-壬烯醛、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、1-壬烯-3-炔。

3 讨论

Tieman等[7]研究表明，番茄含有36种主要风味物质，分别为醇类、醛类、酮类、烃类、酯类以及含硫化合物等。本研究分析了3个黄色樱桃番茄品种实生苗和对应嫁接苗果实挥发性风味物质的差异。黄蓉S和黄蓉J共鉴定出59种挥发性风味物质，其中包括17种主要风味物质。黄蓉S含有3种特有挥发性物质，黄蓉J含有3种特有挥发性物质。金露露S和金露露J共鉴定出61种挥发性风味物质，其中包括19种主要风味物质。金露露S含有4种特有挥发性物质，其中1-硝基-3-甲基丁烷为主要风味物质。金露露J含有15种特有挥发性物质，其中庚醛、苯乙腈、1-硝基-2-苯乙烷、β-紫罗兰酮为主要风味物质。黄星S和黄星J共鉴定出68种挥发性风味物质，其中包括20种主要风味物质。黄星S含有7种特有挥发性物质，其中苯乙醛、苯乙腈和1-硝基-2-苯乙烷为主要风味物质。黄星J含有10种特有挥发性物质，其中愈创木酚为主要风味物质。

综合比较黄蓉S和黄蓉J、金露露S和金露露J、黄星S和黄星J 3组挥发性物质发现，实生苗和嫁接苗之间各类挥发性风味物质的相对含量存在显著不同。嫁接苗挥发性风味物质的种类多高于实生苗，本研究表明嫁接对黄色樱桃番茄品种的风味物质代谢具有显著影响。

2-甲基-1-丁醇、β-紫罗兰酮、E-2-庚烯醛和Z-4-癸烯醛为番茄的主要风味物质。2-甲基-1-丁醇通过氨基酸代谢途径形成，赋予番茄果实焦糖香味[22]，在黄蓉S和黄蓉J、金露露S和金露露J、黄星S和黄星J中的相对含量分别为7.90%和6.54%,1.04%和0.62%，6.28%和3.20%。β-紫罗兰酮通过类胡萝卜素代谢途径形成，具有果香味[23]，在黄蓉S和黄蓉J、金露露S和金露露J、黄星S和黄星J中的相对含量分别为0.02%和0.03%，0和0.05%，0.07%和0.09%。E-2-庚烯醛在黄蓉S和黄蓉J、金露露S和金露露J、黄星S和黄星J中的相对含量分别为1.99%和2.28%，1.31%和3.70%，2.44%和4.01%。Z-4-癸烯醛在黄蓉S和黄蓉J、金露露S和金露露J、黄星S和黄星J中的相对含量分别为0.89%和1.87%，0.77%和2.14%，0.54%和0.59%。在所分析的黄色樱桃番茄品种中，与实生苗相比，对应嫁接苗果实中2-甲基-1-丁醇的相对含量呈下降趋势，β-紫罗兰酮、E-2-庚烯醛和Z-4-癸烯醛呈增加趋势。嫁接如何调节番茄果实风味物质代谢，如何影响番茄风味品质将是下一步的研究计划。

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Effects of Grafting on Volatile Flavor Compounds in Yellow Cherry Tomato Fruit

LIU Ziji，LIU Weixia，NIU Yu，YANG Yan

(Tropical Crops Genetic Resources Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，Haikou 571101，China)

Abstract： In order to explore the effect of grafting on the volatile flavor compounds of yellow cherry tomato fruit，the volatile flavor compounds and relative contents of three yellow cherry tomato varieties were analyzed by headspace solid phase micro-extraction with gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that there were 56 volatile compounds in Huangrong S，including 3 unique volatile compounds; there were 56 volatile compounds in Huangrong J，including 3 unique volatile compounds. Jinlulu S contained 46 volatile compounds，including 4 unique volatile compounds，of which 1-nitro-3-methylbutane was the main flavor compound; Jinlulu J contained 57 volatile compounds，including 15 unique volatile compounds，of which heptanal，benzeneacetonitrile，1-nitro-2-phenylethane and β-ionone were the main flavor compounds. Huangxing S contained 58 volatile compounds，including 7 unique volatile compounds，of which benzeneacetaldehyde，benzeneacetonitrile and 1-nitro-2-phenylethane were the main flavor compounds; Huangxing J contained 61 volatile compounds，including 10 unique volatile compounds，of which guaiacol was the main flavor compound. It was found that grafting significantly affected the categories and relative contents of volatile compounds in the three yellow cherry tomato varieties fruit. Compared with the non-grafted plant，the relative content of 2-methyl-1-butanol decreased while the relative content of β-ionone，E-2-heptenal and Z-4-decenal increased in the grafted fruits. This study laid a foundation for further analysis of tomato fruit flavor metabolism.

Key words: Yellow cherry tomato; Grafting; Volatile compounds; Headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME); Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

中图分类号：S662.01

文献标识码：A

文章编号：1000-7091(2020)增刊-0176-07

doi:10.7668/hbnxb.20191326

收稿日期：2020-04-27

基金项目：海南省科技项目(ZDYF2020055)；中国热带农业科学院基本科研业务费专项项目(1630032017027)；农业农村部财政专项项目(NFZX2018)

作者简介：刘子记(1982-)，男，山东菏泽人，副研究员，博士，主要从事蔬菜遗传育种研究。

通讯作者：杨 衍(1971-)，男，湖南澧县人，研究员，博士，主要从事蔬菜遗传育种研究。