基于電子鼻評(píng)價(jià)中國(guó)李種質(zhì)資源果實(shí)氣味---德國(guó)AIRSENSE電子鼻

摘要：【背景】李是分布和栽培較廣泛的果樹(shù)之一，中國(guó)李（Prunus salicina L.）起源于中國(guó)，美麗、芳香、多汁且營(yíng)養(yǎng)豐富，具有十分突出的遺傳異質(zhì)性和果實(shí)性狀多樣性。近年來(lái)，人們對(duì)李果實(shí)氣味的感官品質(zhì)要求不斷提高，育種者也越來(lái)越重視鑒定和篩選具有特殊氣味的種質(zhì)。果實(shí)氣味的常規(guī)檢測(cè)方法存在預(yù)處理過(guò)程復(fù)雜、測(cè)試成本高、操作技術(shù)要求高等問(wèn)題。此外，這些方法缺乏快速響應(yīng)和高檢測(cè)速度的優(yōu)勢(shì)，也難以實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，從而無(wú)法準(zhǔn)確模擬消費(fèi)者的嗅覺(jué)感受。【目的】利用電子鼻技術(shù)對(duì)中國(guó)李種質(zhì)資源的氣味構(gòu)成開(kāi)展多樣性評(píng)價(jià)，為我國(guó)李育種研究和生產(chǎn)實(shí)踐提供重要的材料和數(shù)據(jù)支撐?！痉椒ā客ㄟ^(guò)電子鼻技術(shù)，利用10個(gè)氣味傳感器對(duì)94份中國(guó)李種質(zhì)資源的果實(shí)不同氣味進(jìn)行鑒定，并根據(jù)K-means聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行分組評(píng)價(jià)?！窘Y(jié)果】整體上不同氣味通道之間存在明顯的差異。其中，W1W的氣味響應(yīng)值較大，而W1C的氣味響應(yīng)值最小。此外，針對(duì)不同氣味通道的方差分析發(fā)現(xiàn)，W1W的氣味響應(yīng)值離散程度較高，W5S次之，W1C、W3C、W5C和W3S的離散程度則較低且分布相對(duì)集中。94份中國(guó)李果實(shí)的氣味數(shù)據(jù)通過(guò)K-means聚類(lèi)分析被劃分為6個(gè)組，每個(gè)分組代表了具有特定氣味特征的李果實(shí)。分組1為富含芳香烷烴成分的李種質(zhì)，分組2為富含乙醇類(lèi)和氮氧化物類(lèi)成分的李種質(zhì)，分組3為缺乏氫氣類(lèi)成分的李種質(zhì)，分組4是含有中等量氫氣類(lèi)和芳香烷烴類(lèi)成分的李種質(zhì)，分組5為芳香烷烴類(lèi)成分較低的李種質(zhì)，而分組6則是硫化氫類(lèi)成分含量較高的李種質(zhì)。這些分組為中國(guó)李果實(shí)的氣味成分和感官品質(zhì)進(jìn)一步研究提供了重要線索。各分組間不同氣味的較大響應(yīng)值、最小響應(yīng)值、中位數(shù)存在顯著差異。進(jìn)一步的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，部分氣味間存在著顯著的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系。采用主成分分析（PCA）、線性判別分析（LDA）、均勻流形近似和投影（UMAP）3種方法對(duì)氣味數(shù)據(jù)進(jìn)行降維和可視化分析，結(jié)果顯示這些方法可以不同程度地區(qū)分供試?yán)罘N質(zhì)并對(duì)應(yīng)其聚類(lèi)分組結(jié)果，在特征提取和數(shù)據(jù)可視化方面具有不同程度的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。根據(jù)特定氣味物質(zhì)敏感性的研究，篩選出了一批氣味性狀突出的李資源，包括‘五香李’‘早熟李’‘李水紅’‘龍南李’和‘香蕉李（復(fù)縣）’?！窘Y(jié)論】本研究利用電子鼻技術(shù)對(duì)中國(guó)李種質(zhì)資源的氣味構(gòu)成和分布進(jìn)行了分析，揭示了果實(shí)氣味中W1W、W1S和W5S的響應(yīng)值較高，這些通道主要對(duì)硫化氫類(lèi)、甲烷類(lèi)和氮氧化物類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)敏感。6組中國(guó)李具有不同的氣味特征，分組6與其他組之間的平均值差異顯著，表明分組6在這些響應(yīng)值方面具有不同的特征。 

關(guān)鍵詞：中國(guó)李;種質(zhì)資源;電子鼻;氣味分析;K-means聚類(lèi);