芳香型与非芳香型月季挥发性有机物化学特征与基因表达的关联性研究

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Comparative study on chemical characteristics of aromatic volatile organic compounds (VOCs) and gene expression in scented and non-scented Rosa Hybrida cultivars

本研究针对玫瑰芳香性状形成的分子机制，通过比较芳香与非芳香月季品种的挥发性有机物（VOCs）组成及基因表达模式，鉴定出253种VOCs（含29种关键成分），发现苯乙醇、香茅醇等物质与香气密切相关，并揭示RhNUDX1、RhOOMT等基因在单萜类及芳香醇合成通路中的调控作用，为玫瑰香味育种提供重要理论依据。

　　

杂交茶香月季以其优雅花型和艳丽色彩成为最受欢迎的玫瑰品类，其芳香品种对现代茶香玫瑰的培育具有重要影响。本研究通过分析芳香与非芳香月季栽培品种中与香味合成相关的挥发性有机化合物（VOCs）和基因表达模式，共鉴定出253种VOCs，主要包括萜类、芳香烃和酯类化合物。芳香品种富含苯乙醇（phenylethyl alcohol）、香茅醇（citronellol）和香叶酸（geranic acid），而非芳香品种则表现出较高水平的苯甲醇（benzyl alcohol）和乙酸苯乙酯（phenylethyl acetate）。化学计量学分析（主成分分析PCA和偏最小二乘判别分析PLS-DA）明确区分了两类品种的挥发物特征，其中3,5-二甲氧基甲苯（DMT）和苯乙醇被确定为关键香气标志物。基因表达分析显示，RhNUDX1、RhGGPPS（香叶基香叶基焦磷酸合酶）和RhHMGCR（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶）等生物合成基因在单萜和芳香醇代谢中发挥重要作用，且表达水平在两类品种间存在显著差异。尤其值得注意的是，RhOOMT（邻位氧甲基转移酶）的表达与关键香味物质DMT的含量呈正相关。这些发现系统阐释了玫瑰芳香形成的复杂遗传与代谢网络，为定向改良玫瑰香味性状的育种策略提供了分子层面的理论支撑。