蓝莓杂交后代糖酸组分遗传规律解析及其在风味育种中的应用价值

针对蓝莓风味品质育种中糖酸遗传机制不明的问题，吉林农业大学团队通过三品种互交构建F1群体，系统解析葡萄糖（H2=0.80）、果糖（H2=0.83）的母性遗传特征及柠檬酸（Ta=1.33）的超亲遗传现象，首次发现奎宁酸的母系遗传模式，建立2MG-AD混合遗传模型，为定向选育高风味品质品种提供理论支撑。

　　

蓝莓作为高经济价值的小浆果，其风味品质主要由糖酸组分决定。然而当前中国蓝莓产业面临品种老化、果实酸味过重等问题，市场竞争力持续下降。尽管不断引进新品种，但多数难以保持原有风味特性。杂交育种虽是改良品质的有效手段，但由于果树育种周期长、遗传背景复杂，加之对糖酸性状遗传规律认知不足，导致目标性状出现频率低。更棘手的是，不同物种中糖酸遗传模式存在矛盾结论——梨中观察到酸组分的母性遗传，而桃研究中未发现该现象，蓝莓品种间杂交也呈现截然不同的酸度分布模式。这些差异究竟源于种属特异性、亲本组合差异还是其他因素，亟需系统性研究阐明。

吉林农业大学园艺学院小浆果种质资源与遗传改良吉林省工程研究中心的研究团队选取风味差异显著的三个蓝莓品种（Duke、Draper、Sweetheart）进行正反交实验，构建包含767株真实杂交后代的F_{1群体。通过连续两年测定亲本及后代果实的糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）和有机酸（柠檬酸、奎宁酸、苹果酸等）组分含量，结合SEA v2.0软件进行混合主基因-多基因遗传模型分析，系统解析蓝莓糖酸组分的遗传规律。}

关键技术方法包括：1）采用离子色谱-电化学检测法测定糖组分，高效液相色谱法（HPLC）分析有机酸；2）基于两年数据平均值计算遗传参数（CV、H²、Ta等）；3）运用SEA软件包进行11类遗传模型拟合，通过AIC准则筛选最优模型；4）通过Smirnov检验和Kolmogorov检验验证模型适配性。

研究结果揭示：

1. 1.

   糖酸组分特征

   • •

     糖组分中葡萄糖（62%）和果糖（35%）占比超95%，蔗糖不足3%；酸组分呈现柠檬酸主导型（含量>50%）和奎宁酸主导型（含量>50%）两类群体，苹果酸比例稳定在2%左右。

2. 2.

   糖组分遗传规律

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     葡萄糖与果糖具有相似遗传模式：变异系数较低（CV=14.37%/16.55%），广义遗传力高（H²=0.80/0.83），均呈现母性遗传特征。当高糖亲本作母本时，后代平均含量显著高于反交组合。

   • •

     蔗糖遗传复杂，CV达62.59%，呈现超亲遗传（平均Ta=1.14）。

3. 3.

   酸组分遗传特性

   • •

     柠檬酸呈超亲遗传（平均Ta=1.33），加性效应（|da|>|ha|）占主导；奎宁酸同时存在超亲（DS/SD组合Ta>1）和衰退（PS/SP组合Ta<1）现象，首次证实其母性遗传模式；苹果酸虽无母性遗传证据，但高含量母本能显著提升后代水平。

4. 4.

   遗传模型

   • •

     葡萄糖、果糖和柠檬酸最优模型多为2MG-AD（两对加性-显性主基因），其中加性效应值普遍高于显性效应。柠檬酸主基因遗传率（h_mg²）在DP组合达88.85%，表明早代选择可行。

讨论与意义：

该研究首次系统阐明蓝莓主要糖酸组分的遗传控制机制。葡萄糖和果糖的母性遗传特征提示育种中应优先选择高糖品种作母本；柠檬酸的显著加性效应表明通过亲本选配可有效提升后代含量；奎宁酸母性遗传的发现为定向调控酸组分提供新思路。研究建立的2MG-AD模型证实这些性状受少数主基因控制，打破传统多基因假说的认知，为分子标记辅助选择奠定基础。

实践层面，建议育种采用"高糖母本×中高糖父本"组合提高糖含量，同时选择中高酸亲本维持糖酸平衡。柠檬酸和苹果酸的超亲遗传特性提示，适当提高酸度有助于增强风味强度而非简单追求低酸。该成果发表于《Scientia Horticulturae》，为加速蓝莓风味品质育种提供理论框架和方法学指导。