OPR | 山东农业大学与山东省林业保护和发展服务中心合作揭示玫瑰花瓣香味性状分化及甜香型香气品质形成机制

花香是观赏植物的重要性状之一，在园艺植物应用与开发中起关键作用。独特的气味不仅决定植物与其他生物或非生物环境的互作关系，还能影响人们对园艺植物及其衍生产品的感官体验。其中，甜香味能赋予人们愉悦、欢快的积极情绪，所以具有甜香型香气品质的各类观赏品种及其衍生产品更容易成为市场畅销品。

玫瑰（Rosa rugosa）是重要的功能性花卉，其花瓣中芳香物质含量高、香味性状多样、花香宜人。然而，商业化栽培的玫瑰品种大多缺乏甜香味性状，例如中国广泛栽植的‘丰花’、‘苦水’等玫瑰因甜香味不足导致香气品质欠佳，大大限制了其高端产品的开发。因此，解析玫瑰花瓣香味性状的分化特征，特别是甜香型香气品质形成机制，对于玫瑰香味性状改良及衍生产品开发具有重要意义。

2025年10月，Ornamental Plant Research 在线发表了山东农业大学于云艳教授团队与山东省林业保护和发展服务中心卢洁团队合作完成的题为Analysis of volatile organic compound diversity revealed the differentiation of scent traits and candidate genes for sweet-aroma formation rose petals的研究论文。

该研究首先对32份玫瑰种质花瓣中的挥发性化合物（VOCs）进行分析，共检测到80种VOCs。其中，单萜和苯类/苯丙素类物质是主要的物质类别，占芳香物质总量的93.53%（图1）。综合分析芳香物质含量和气味活性值（OAV）得出，香叶醇、香茅醇、β-苯乙醇和芳樟醇是玫瑰花瓣中的关键特征组分，其中β-苯乙醇和芳樟醇是甜香型性状的关键靶标物质。此外，根据上述4种组分的OAV值可将玫瑰种质分为5种香型：floral-geranium（天竺葵香型）、floral-green rose（清新玫瑰香型）、floral-sweet rose（甜香玫瑰香型）、floral-lily（百合香型）和floral-mixed（混合香型）。基因表达模式分析得出，RrNUDX1-1a、RrCAD1、RrTPS1、RrAAAT1 和RrPAR2 等结构基因的差异表达导致花瓣香味性状的分化（图2）。基因功能验证表明，RrTPS1、RrAAAT1 和RrPAR2 是调控玫瑰花瓣中甜香型芳香物质合成的关键基因。相关研究结果揭示了玫瑰花瓣中香味性状的多样性，为玫瑰花香改良和新品种培育提供重要的理论基础和基因资源。

图1 不同玫瑰品种花瓣中挥发性有机化合物含量变化模式

图2不同玫瑰品种花瓣中关键特征组分含量与相关基因表达变化模式

该研究得到了山东省自然科学基金、山东省农业良种工程与山东省林业保护和发展服务中心林业保护发展支撑保障项目的资助。