套袋如何影响香气物质的合成，目前的研究报道较少。研究表明MdAAT和MdLOX基因在苹果风味挥发物表达中起重要作用，同时全基因组关联研究揭示苹果挥发物质的遗传与果实质地结构存在互作，证明部分挥发物质与果胶酶基因相互关联，说明果实质地结构在苹果香气释放中起到关键作用。这些研究为本实验提供理论依据。
本实验中，西北农林科技大学园艺学院的冯帅帅、闫成太和高华*等人在前人研究基础上，对套袋‘瑞雪’果实和不套袋‘瑞雪’果实香气成分的差异进行研究，并与基因表达和果袋内外温湿度差异相结合。为进一步推测套袋如何降低苹果果实的香气物质种类和香气物质总含量，以及提高‘瑞雪’苹果的风味品质，进一步改良苹果品质提供理论依据。
一、套袋对‘瑞雪’果实内在品质的影响
结果表明，‘瑞雪’苹果果实可溶性固形物含量随着采摘时间的延长，逐渐增加，盛花期后210 d数据显示，不套袋的果实可溶性固形物质量分数可达到18.15%，套袋果实为17.00%，数据分析显示两者差异显着。结果显示，可滴定酸含量随着时间延长呈现逐渐减少的趋势，其中在盛花期后180、195 d，不套袋果实和套袋果实差异显着，但到210 d两者差异不显着。‘瑞雪’果实糖酸比在逐步增加，在210 d，不套袋果实糖酸比为60.41，套袋果实为59.61，但套袋果实和不套袋果实整体看，差异并不显着。以上数据表明，虽然在糖酸比上套袋果实和不套袋果实每个采摘时期相对差异不明显，但在可溶性固形物和可滴定酸方面，每个时期还是有一定差异。整体看不套袋果实可溶性固形物含量高于套袋果实。
二、套袋对‘瑞雪’苹果香气成分的影响
香气成分用气相色谱-质谱检测，每个时期的样本分别进行3 次平行检测，取其平均值，结果显示，在‘瑞雪’苹果中共检测出68 种香气物质，其中套袋果实有46 种物质，不套袋果实共有62 种物质。套袋果实165 d时香气种类一共有23 种，到210 d达到36 种，不套袋果实则由165 d的26 种增加到210 d的46 种，说明香气物质的种类会随着果实成熟度增加而增加。其中14 种香气物质在套袋和不套袋果实中每个时期都被检测出，它们分别为正己醛、3-己烯醛，2-己烯醛、反-2-辛烯醛、乙酸己酯、丙酸己酯、辛乙烯二醇单正十二烷基酯、异戊酸己酯、2-甲基丁酸戊酯、丁酸丁酯、2-甲基丁酸-2-甲基丁酯、1-辛烯-3-酮、甲基庚烯酮、α-法呢烯。
结果显示，套袋果实和不套袋果实在香气物质的种类和相对含量上存在明显差异，14 种共有物质表明在套袋果实中正己醛、2-己烯醛的组分相对含量远高于不套袋果实，但是乙酸己酯、丙酸己酯、异戊酸己酯、2-甲基丁酸戊酯的组分相对含量不套袋果实高于套袋果实。
同时由图2可以看出，套袋果实总香气物质由165 d的775.11 μg/kg上升到210 d的2 960 μg/kg，在180～195 d总香气物质上升明显。在165 d醛类占总香气物质的71.40%，远高于不套袋果实的37.05%。不套袋果实总香气物质由165 d的2 113.37 μg/kg上升到210 d的4 488.42 μg/kg，可以看出套袋果实总香气物质在每个采样期都低于不套袋果实。同时不套袋果实每个时期的酯类相对含量分别为32.72%、39.73%、46.52%、56.27%，高于套袋果实的17.66%、18.46%、37.26%、41.45%。同时还发现在195 d以前，套袋处理α-法呢烯含量远低于不套袋果实。本实验说明套袋会降低总香气物质含量，延迟醛类物质向酯类物质的转化。
三、套袋处理对‘瑞雪’香气合成基因的影响
通过对12 个与香气合成的基因定量分析，结果显示，在不套袋‘瑞雪’果实里参与香气合成的MdBCAT2和MdAADC基因的相对表达量显着降低，而其他10 个基因的相对表达量要高于套袋果实，特别是MdLOX和MdADH3基因差异最为显着，不套袋‘瑞雪’MdLOX基因在195 d时的相对表达量是套袋果实的8 倍，而MdADH3基因的相对表达量在180 d是套袋果实相对表达量的90 倍。
MdArAT、MdACP2、MdMCAT、MdACPD、MdHPL、MdAOS、MdPDC2、MdAAT2这8 个基因在套袋处理中也出现不同程度的下调，它们也是参与香气合成中的关键基因。结果表明虽然在果实的不同采摘时期随着果实的成熟度增加各个基因的相对表达量都在变化，但综合分析表明套袋会影响苹果果实香气合成的相关基因的表达，从而抑制苹果香气物质的合成。
四、套袋对‘瑞雪’苹果乙烯释放量的影响
图4A表明，不套袋‘瑞雪’苹果的乙烯释放量由165 d的0.43 mg/（kg?h）上升到210 d的17.37 mg/（kg?h），套袋果实乙烯释放量则由165 d的0.38 mg/（kg?h）上升到210 d的5.70 mg/（kg?h）。套袋果实的乙烯释放量要明显低于不套袋果实，MdERS2基因定量结果也同样表明在套袋果实的相对表达量要低于不套袋果实（图4B）。研究结果表明套袋会减少苹果果实乙烯的释放量，负调控苹果香气的合成。
五、套袋对‘瑞雪’苹果袋内温湿度的影响
自套袋开始，共测量了3 312 h。果袋内与果袋外相比在白天温度和夜晚湿度两方面差别较大。套袋果实袋内最高温度为35.81 ℃，不套袋则为31.82 ℃。特别是在套袋60～90 d时，白天果袋内平均温度要比果袋外高2～4 ℃。湿度表现在夜间果袋内要比果袋外的高，特别是在套袋后60～90 d时。同时还发现果袋内温湿度昼夜变化明显比果袋外温湿度变化大。结果显示，果袋外的不良环境时长为336 h，果袋内则为670 h，两者相差将近2 倍。套袋形成了独特的微域环境，这会给苹果的生长带来逆境胁迫，影响苹果香气物质的合成。
结 论
本研究表明套袋会抑制苹果果实香气物质的产生，降低果实总香气物质含量和香气物质种类。本研究表明套袋会明显抑制苹果乙烯释放和相关基因的表达。本实验对12 个基因做了相关定量表达，结果表明套袋上调的基因有2 个，分别为MdBCAT2和MdAADC。MdArAT、MdACP2、MdMCAT、MdACPD、MdLOX、MdHPL、MdAOS、MdPDC2、MdADH3、MdAAT2这10 个基因在套袋果实中下调。MdLOX、MdADH3基因是苹果果实香气合成中最重要的基因。同时对可溶性固形物的测定发现，套袋会降低果实可溶性固形物含量。由于香气物质大多是次生代谢产物，而次生代谢产物是在初生代谢基础上进行，推测这也会影响香气物质的合成。
根据实验数据，推测套袋造成的逆境环境包括高温高湿、高温低湿、低温低湿、低温高湿，这种环境胁迫会抑制苹果果实乙烯的生物合成，而乙烯调控香气合成相关基因表达，结果导致套袋苹果果实香气物质的合成减少。同时套袋也会导致苹果果实可溶性固形物含量减少，但目前还没有直接研究表明可溶性固形物含量的多少与苹果香气释放的直接联系。可溶性固形物和香气的关联原因可以利用代谢组学的知识和方法，有待进一步研究。
目前，苹果香气方面的研究随着分子生物信息学发展有了很大的进步，但对于香气物质合成的关键基因功能验证并不深入。关于苹果香气阈值的测定和各个组分的相互作用，以及探究影响调控的相关基因进而明确香气物质合成的机理是未来科研的主要方向，这对苹果品质的改良和遗传育种具有重要意义。
