牡丹（Paeonia section Moutan DC.）是中国特有的资源植物，花大，色艳，香浓，具有很高的观赏价值。以前，人们更注重花的形状和颜色，但如今，花香逐渐成为影响消费者选择的关键因素。目前牡丹花香研究多集中在品种间的对比分析，而牡丹香气化合物的遗传是一个被忽视的领域。
2022年11月，Ornamental Plant Research 杂志在线发表了河南科技大学牡丹学院侯小改课题组题为Identification of Floral Fragrance Components in an F1 Population Derived from Paeonia ostii ‘Fengdan’ × P. suffruticosa ‘Chunguihuawu’ Cross 的研究论文，首次对牡丹F1代遗传群体进行花香成分的遗传分析，对牡丹花香性状的遗传机制解析开展研究。为阐明牡丹花香形成的遗传机理提供有价值的信息，对加速牡丹花香性状分子育种进程具有重要的科学意义。该研究对‘凤丹’和‘春归华屋’两个不同香型牡丹品种的3个不同花发育时期（初开期、半开期、盛开期）花朵，以及109个F₁代杂交后代各个植株的半开期花朵进行了挥发性成分采集和检测。从两个品种中共鉴定出67种挥发性化合物，共有成分有43种，主要为2,4-二叔丁基苯酚和部分烃类化合物。‘春归华屋’牡丹特有的挥发性成分有14种，多为酯类挥发油。而环氧罗勒烯、1,3,5-三甲氧基苯和对甲氧基肉桂酸辛酯等11种化合物仅在‘凤丹’牡丹花朵中被检测出来，多为烃的含氧衍生物。结果表明，二者挥发性成分具有明显差异。
Figure 1 Chromatographic profiles of two tree peony cultivars at three flowering stages.（两个牡丹品种在三个不同花发育时期的总离子流图）
对杂交后代挥发性成分进行统计，发现后代显示出比其相应的亲本种质更复杂的挥发物特征。109个杂交后代中共检测出73种挥发性化合物，包括醇类化合物6种，酯类化合物18种，醛类化合物5种，萜烯类化合物6种，苯环类化合物4种，烃类化合物35种。其中十五烷、2,4-二叔丁基苯酚等22种化合物为父母本及所有后代共有，但大部分为烃类化合物。这73种挥发性化合物中有29种为香气化合物。对其进行遗传分析，发现其中4种成分为双亲所共有，18种为双亲之一所具有，7种为父母本中均未出现。（1）在4种双亲共有的香气成分中，有3种在杂交后代中出现分离，X2检验结果符合孟德尔遗传分离规律中1:1、1:7或15:1的理论分离比例。其中α-罗勒烯在子代中含量大部分高于父母本，表现为超亲遗传。在子代中并未出现分离的只有1种，即在全部后代中均检测到了2,4-二叔丁基苯酚，该成分是牡丹遗传群体的特征香气物质，具备稳定遗传的潜力；（2）18种双亲之一所具有的成分中，有14种成分经X2检验符合理论分离比例，表现为质量性状遗传；（3）7种在后代中检测到，而在亲本中未检测到，推测这些化合物可能是以加性遗传方式从双亲遗传过来的。这些挥发物在杂交后代间的差异为进一步了解牡丹香气的遗传特性和未来的品种改良提供了基础信息。
河南科技大学牡丹学院牛童非博士为第一作者，侯小改教授和郭丽丽副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2018YFD1000406）、国家自然科学基金（U1804233）、河南省“中原学者”基金（212101510003）等项目资助。
原文链接：https://doi.org/10.48130/OPR-2022-0020
关于Ornamental Plant Research
Ornamental Plant Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。
期刊官网：
www.maxapress.com/opr
投稿链接：
mc03.manuscriptcentral.com/ornpr
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