石榴(Punica granatum L.)是人类历史上较早种植的药用和食用果树之一,原产于伊朗、阿富汗、格鲁吉亚等中亚地区,大约在2000年前传入中国。在上世纪80-90年代及本世纪初,中国学者在西藏进行果树资源调查时发现,西藏的三江流域(海拔1700-3000米)有野生石榴群的分布。古时三江流域干热河谷是一个非常封闭的峡谷区,人工传播不易,因此有学者认为西藏东部可能是石榴起源地之一,但因西藏所处的特殊地理位置,对西藏野生石榴的研究一直尚未展开。西藏野生石榴是我国石榴种质资源的重要组成部分,对西藏野生石榴的研究不仅能为石榴的起源和进化寻找新途径,也为石榴育种等工作提供了新材料。

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近期,南京林业大学林学院苑兆和教授课题组完成的题为“The comparative analysis and identification of secondary metabolites between Tibet wild and cultivated pomegranates (Punica granatum L.) in China”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》英文,JIA) 2022年3期正式发表。

该研究以收集到的来自我国6个石榴主产区的27个主栽品种和西藏23个野生石榴单株的成熟果实为试材,通过测定果皮和果汁中次生代谢物质(总黄酮和总鞣质)的含量,对不同石榴种质资源进行果实品质评价;并采用超高效液相色谱-电喷雾串联三重四级杆质谱法(UPLC-ESI-MS/MS)检测技术,对果汁高黄酮种质‘则拉4’的果皮和果汁进行广泛靶向代谢组学研究;方差分析(P<0.05)表明,不同石榴种质资源的果皮和果汁中总黄酮及总鞣质含量均存在显著差异;皮尔逊相关分析表明,纬度和海拔可能是影响石榴总黄酮和总鞣质含量的主要环境因子。该研究在‘则拉4’果皮和果汁中共鉴定出279种次级代谢物质,其中有227种在本研究中首次被鉴定出来。采用正交偏最小二乘判别分析法,在‘则拉4’果皮和果汁中鉴定出了90种差异代谢物质。此外,本研究还筛选了8份特异种质:果皮高黄酮,‘军拥3’;果皮低黄酮,‘胭脂红’;果汁高黄酮,‘则拉4’;果汁低黄酮,‘豫大籽’;果皮高鞣质,‘军拥4’;果皮低鞣质,‘安巴1’;果汁高鞣质,‘叶巴1’;果汁低鞣质,‘白花玉石籽’。该研究结果为我国野生石榴资源的开发利用和石榴育种提供了参考。

南京林业大学林学院硕士生郭林慧为论文第一作者,苑兆和教授为通讯作者。该研究受到了西藏自治区自然科学基金(XZ2019 ZR G-153),南京林业大学高层次人才科研启动基金(GXL2014070,GXL2018032),国家自然科学基金(31901341),江苏省自然科学基金青年基金(BK20180768)和江苏省高校优势学科建设工程(PAPD)的支持。

点击链接查看全文:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311921636420