基于大分子指纹图谱的车厘子原产地溯源技术研究

• 作 者: 金俊
• 出 处: 中国计量大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 车厘子 产地溯源 稳定同位素 挥发性成分 DNA条形码 拉曼光谱

车厘子是一种具有地域性特色的高价值农产品,其产地信息深受零售商和消费者的关注,建立车厘子产地溯源模型具有重要意义。目前,车厘子主要产自美国、澳洲、加拿大、智利和马来西亚等国家,国内也有果树引种,不过尚未形成大规模种植,主要集中在山东、河南、四川、陕西、贵州等地。本论文以澳洲、美国、智利和国内山东4个产地车厘子作为研究对象,基于稳定同位素、挥发性成分、DNA条形码、拉曼光谱特性差异,采用主成分分析、聚类分析和判别分析等化学计量学统计分析方法筛选车厘子产地溯源的有效指标体系和技术体系。主要研究结果如下:1.提取车厘子果肉部位蛋白质和脂肪组分,不同产地车厘子蛋白质和脂肪的δ¹³C、δ²H、δ¹⁸O值均存在显著性差异。基于蛋白质δ¹³C、δ²H、δ¹⁸O指标对车厘子产地初始判别率和交叉验证判别率均为87.5%;基于脂肪中δ¹³C、δ²H、δ¹⁸O指标对车厘子产地初始判别率为93.8%,交叉验证判别率为75.0%。基于蛋白质中的δ²H、δ¹⁸O和脂肪中的δ²H3指标组合对车厘子产地判别率为93.8%,可作为车厘子产地溯源的有效指标。2.测定不同产地车厘子挥发性成分,共采集到20种挥发性成分,其中9种成分为所有样本共有。基于苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛、苄醇、苯乙醇、（E,E）-2,4-己二烯醛5项指标组合建立车厘子产地判别模型,产地判别率为87.5%。3.选用rbcL、matK、trnH-psbA、ITS2、ITS5种植物DNA条形码构建中常用基因进行扩增测序,基于rbcL、matK、ITS2、ITS基因片段有效区分澳洲、美国、智利、山东车厘子。DNA条形码技术适用于车厘子品种鉴定和产地溯源。4.不同产地车厘子的拉曼光谱图走势基本保持一致,在528 cm^-1、917 cm^-1、979 cm^-1、994 cm^-1、1048 cm^-1、1118 cm^-1、1187 cm^-1、1251 cm^-1、1338 cm^-1、1385cm^-1、1465 cm^-1和1532 cm^-112个拉曼位移处发现特征峰,各特征峰强度存在差异。基于拉曼图谱实现了16个车厘子样品中12个样品的产地判别,产地溯源效果一般,可结合其他分析技术进行车厘子产地溯源研究。5.筛选稳定同位素和挥发性成分特征组合指标,基于苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛、苄醇、脂肪中的δ²H和蛋白质中的δ¹⁸O5指标组合对车厘子产地初始判别率为100.0%,交叉验证判别率为93.8%,优于稳定同位素或挥发性成分的产地溯源能力,判别函数如下:Y（澳洲）=142.63X₁+16827.83X₂+726.56X₃-67.21X₄-113.19X₅-10196.82;Y（美国）=136.47X₁+15139.01X₂+609.47X₃-53.95X₄-67.11X₅-8920.25;Y（智利）=127.11X₁+13461.86X₂+593.82X₃-60.62X₄-82.52X₅-8445.99;Y（山东）=127.44X₁+13893.59X₂+596.82X₃-59.42X₄-76.59X₅-8492.89;各模型中的X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛、苄醇、脂肪中的δ²H和蛋白质中的δ¹⁸O。