前沿研究 | 北京林业大学园林学院:基于感官评价和多元统计分析的六种菊花香气特征比较研究——为香型食用菊花培育提供策略

研究成果

菊花不仅能观赏、可食用，其香气更是“灵魂所在”——有的带着草木清新，有的透着桉叶凉意，还有的藏着甜蜜花香。但食用菊花普遍香气清淡，野生菊花却香气多样，怎么把野生菊花的“香基因”搬到食用品种里？这篇研究就给菊花“调香育种”提供了新思路。

研究团队给六种菊花做了“香气体检”：用感官评价让专业品鉴师打分，再用HS-SPME-GC-MS技术检测挥发性成分，一共找到79种香气物质。通过数据分析，把六种菊花分成了三大“香气帮派”：芳香野菊是“甜蜜花香派”，核心香气物质是乙酸桃金娘酯；野菊、岩菊等是“草木清新派”；而甘菊和 “黄香梨”菊花则是“桉叶草本派”。

更有意思的是，他们还研究了香气的遗传规律，发现芳香野菊的“甜蜜基因”（乙酸桃金娘酯）在杂交后代中会快速“褪色”，含量最多能下降95.79%。这意味着传统杂交育种难度不小，未来可能需要分子育种来精准“锁定”香气基因。这项研究不仅给菊花香气分了类、找了关键物质，还为培育香味独特的食用菊花指明了方向，以后我们可能吃到自带清甜花香的菊花食品啦。

文献解读

摘要

食用菊花品种香气相对清淡，而野生菊花则具有多样的香气特征。本研究以芳香野菊（Cia）、甘菊（Cl）、野菊（Cv）、菊（Ci）、岩菊（Co）及‘黄香梨’菊花（CmHXL）六种菊花为研究对象，采用感官评价结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS），共鉴定出79种挥发性化合物。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）筛选出17种标志性化合物，包括乙酸桃金娘酯、桉叶素和菊酮，这些化合物将六种菊花分为三个不同的香气组。此外，本研究还探究了芳香野菊香气化合物的代际遗传规律，结果显示乙酸桃金娘酯含量在代际间显著下降（降幅为63.16%–95.79%），表明香气遗传面临挑战。本研究发现了菊花中一种独特的芳香资源，尽管存在遗传难题，但仍为香型食用菊花品种的培育提供了新的思路。

关键词

菊花；感官评价；顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术；多元统计分析；香气表征；香气遗传

研究亮点

1、整合感官评价与仪器分析，系统解析六种菊花的香气特征，首次鉴定出79种挥发性化合物，明确了不同菊花的香气差异。

2、通过多元统计分析筛选出17种香气标志性化合物，将菊花划分为三大香气类型，并确定乙酸桃金娘酯、桉叶素、菊酮为对应类型的核心关键化合物。

3、首次探究芳香野菊香气化合物的代际遗传规律，揭示了香气物质在杂交后代中显著衰减的现象，为育种实践提供重要参考。

4、建立了菊花香气研究的完整技术体系，优化了HS-SPME实验参数，提升了挥发性成分的捕获效率，为后续相关研究提供方法支撑。

图文赏析

结论

本研究通过感官组学和化学计量学技术，成功对六种菊花的香气进行了全面比较。通过优化顶空固相微萃取（HS-SPME）实验参数，提升了挥发性成分的捕获能力。结果表明，六种菊花在“草木味”“桉叶味”和“甜味”等香气特征上存在显著差异，共检测到79种挥发性化合物。通过分类模型，这些挥发性化合物被进一步划分为三类。此外，研究筛选出17种关键香气物质，根据其预测重要性，确定乙酸桃金娘酯、桉叶素和菊酮为三种香气类型的潜在关键化合物。针对与“甜香”相关的八种标志性化合物的遗传变化，研究发现芳香野菊及其杂交后代中的标志性化合物含量随世代增加而下降。其中，乙酸桃金娘酯含量在杂交世代中逐步降低，从亲代的317.44 μg/g 降至子一代（SM）的104.41 μg/g，在子二代（A04 和 F04）中进一步降至17.69 μg/g 和54.29 μg/g。这种代际衰减（降幅为63.2%–95.8%）凸显了香气化合物遗传的显著不稳定性。值得注意的是，特定群体（F04与A04）中挥发性萜类化合物的不均衡保留，表明甜香遗传受亲本效应调控。

然而，由于芳香野菊与栽培菊花的杂交亲和性有限，且杂交后代挥发性成分的数据匮乏，香气性状形成的遗传机制尚未完全明确。未来应致力于提高芳香野菊的杂交亲和性，以培育优质香型食用菊花品种。此外，还需进一步探究代谢途径中花香与营养成分的关系，加深对食用菊花香气性状遗传规律的理解。本研究不仅有助于从化学层面解析食用菊花的香气特征，还为菊花育种和质量控制提供了理论指导，助力菊花资源的高效利用及高附加值创新产品的开发。

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