六種太空蓮揮發(fā)性成分分析

田敏 王凌云 曹樺 李涵 陸琳 施自明 趙培飛

(1 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所∕云南省花卉育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室∕國(guó)家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心云南昆明 650200;2 金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 浙江金華 321000)

蓮是最古老的被子植物之一，不僅在植物系統(tǒng)演化中占有重要地位，也是中國(guó)最重要的水生經(jīng)濟(jì)植物之一［1］。蓮，即荷花，是睡蓮科（Nymphaeaceae）蓮屬（NelumboAdans.）的多年生水生草本植物［2］，中國(guó)原產(chǎn)［3］。中國(guó)是世界上種植和利用荷花最廣泛的國(guó)家［1，4］。荷花在我國(guó)有2 500 年以上的栽培歷史和廣大的栽培面積［5］，是中國(guó)傳統(tǒng)名花之一；目前我國(guó)的荷花品種超過(guò)800個(gè)，已成為世界荷花育種中心和栽培中心［6］。荷花除花朵可以觀賞外，花朵、花粉［6］、荷葉、根狀莖（蓮藕）、果實(shí)（蓮子）均可食用或藥用，同時(shí)荷花能凈化水質(zhì)［7-8］、荷桿纖維亦能分離利用［6］，具有較高的觀賞價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

江西省廣昌縣白蓮科學(xué)研究所培育的太空蓮品系因其性狀穩(wěn)定、蓮子產(chǎn)量高、綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良［9］，目前已成為我國(guó)生產(chǎn)蓮子主要采用的種源［10］。如何在采收太空蓮蓮子的同時(shí)，利用太空蓮的其他部分、增加經(jīng)濟(jì)收入，成為新的研究課題。唐伯辰等［11］測(cè)定了不同生長(zhǎng)期和采收期太空蓮葉中荷葉堿的含量；梁華正等［12］對(duì)太空蓮葉原花青素的提取及分離純化進(jìn)行了研究，為太空蓮的荷葉資源開(kāi)發(fā)利用提供了參考依據(jù)。本文從荷花清新淡雅的香氣入手，研究太空蓮3 號(hào)［13］及由其衍生的太空蓮品種的揮發(fā)性物質(zhì)，了解不同育種技術(shù)形成的不同品種間的花香成分差異，為荷花香氣成分的遺傳改良和太空蓮的精深加工提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料（圖1、表1）均從江西省廣昌縣白蓮科學(xué)研究所以種苗形式引進(jìn)，以缸載的方式保存于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所澄江基地高原水生植物資源圃?xún)?nèi)。

圖1 供試品種

表1 供試品種及其育種方法

1.2 方法

在同一時(shí)間（上午9：00）取樣，以避免生物鐘帶來(lái)的誤差。將供試品種開(kāi)放首日的整朵鮮花置于容器中，并密封好后，在室溫下用固相微萃取柱（65um PDMS/DVB，F(xiàn)used Silica 24 Ga，Manual Holder，3 pk.SUPELCO，USA）吸附50 min，直接進(jìn)樣，進(jìn)行GC/MS 分析（HP6890GC/5973MS，Agilent Technologies， USA）。GC 條件：HP-5MS 石英毛細(xì)管柱（30 mm×0.25 mm×0.25 m）。柱溫：起始溫度40°C，程序升溫3°C/min 至80°C，再5°C/min升溫至280°C，保持10 min；柱流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度250°C；柱前壓100 kPa；分流比5∶1；載氣為高純氦氣。MS 條件：電離方式EI；電子能量70 eV；傳輸線(xiàn)溫度250℃；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；質(zhì)量范圍35～500。采用wiley7n.l和NIST98.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)計(jì)算機(jī)檢索定性。

依據(jù)總離子流各色譜峰平均峰面積，并通過(guò)面積歸一化法，計(jì)算各組分的相對(duì)百分含量進(jìn)行定量分析。每個(gè)樣品分別進(jìn)行3次平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

GC/MS分析6個(gè)太空蓮品種的芳香組分的質(zhì)譜，各組分質(zhì)譜經(jīng)計(jì)算機(jī)譜庫(kù)（NIST/WILEY）檢索及資料分析，檢出的主要芳香成分及相對(duì)含量見(jiàn)表2。

2.1 太空蓮3號(hào)的花香成分

太空蓮3 號(hào)為贛蓮85-4 太空誘變培育。太空蓮3 號(hào)盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到13 種（表2），包括1 種醇類(lèi)、1 種芳香烴類(lèi)、6 種烯烴類(lèi)和5種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到38.84%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對(duì)含量為24.58%；反式石竹烯和α-萜品醇的含量也較高，分別占總含量的20.79% 和18.41%；另外，1，4-二甲氧基苯、月桂烯、檸檬烯、α-律草烯、6，8-十七碳二烯、1-甲基-2-乙基-環(huán)十二烷相對(duì)含量均在2.00%～10.00%（表2）；α-律草烯是太空蓮3號(hào)的特有成分（表2）。

表2 六個(gè)太空蓮品種的主要花香成分及其相對(duì)含量

續(xù)表2 六個(gè)太空蓮品種的主要花香成分及其相對(duì)含量

表3 六個(gè)太空蓮品種揮發(fā)性成分及含量分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

2.2 翠荷紅顏的花香成分

翠荷紅顏為太空蓮3號(hào)離子注入培育。翠荷紅顏盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到10 種（表2），包括1 種醇類(lèi)、6 種烯烴類(lèi)和3 種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到36.88%（表3）。含量最高的芳香成分是α-萜品醇，相對(duì)含量為29.94%；十五烷的含量也較高，占總含量的27.83%；另外，月桂烯、檸檬烯、反式石竹烯、6，8-十七碳二烯、8-十七碳烯、1-甲基-2-乙基-環(huán)十二烷、十七烷相對(duì)含量均在2.00%～10.00%（表2）；α-異松油稀是翠荷紅顏的特有成分（表2）。

2.3 嫦娥醉舞的花香成分

嫦娥醉舞為雜交育種單株97-1 與太空蓮3 號(hào)雜交培育。嫦娥醉舞盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到13 種（表2），包括2 種醇類(lèi)、1 種芳香烴類(lèi)、4 種烯烴類(lèi)和6 種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到62.24%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對(duì)含量為45.42%；6，8-十七碳二烯的含量也較高，占總含量的11.98%；另外，α-萜品醇、反式石竹烯、8-十七碳烯、1-甲基-2-乙基-環(huán)十二烷、十七烷、十九烷相對(duì)含量均在2.00%～10.00%（表2）；芳樟醇、1，3-環(huán)辛二烯和十六烷是嫦娥醉舞的特有成分（表2）。

2.4 太空嬌容的花香成分

太空嬌容為雜交育種單株97-1 與太空蓮3 號(hào)雜交培育。太空嬌容盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到10 種（表2），包括1 種醇類(lèi)、1 種芳香烴類(lèi)、3 種烯烴類(lèi)和5 種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到62.28%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對(duì)含量為43.55%；1-甲基-2-乙基-環(huán)十二烷的含量也較高，占總含量的12.04%；另外，α-萜品醇、1，4-二甲氧基苯、反式石竹烯、6，8-十七碳二烯、8-十七碳烯、十七烷相對(duì)含量均在2.00%～10.00%（表2）。

2.5 風(fēng)雪彌漫的花香成分

風(fēng)雪彌漫為雜交育種單株97-1 與太空蓮3 號(hào)雜交培育。風(fēng)雪彌漫盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到7種（表2），包括2種醇類(lèi)、1種芳香烴類(lèi)、2種烯烴類(lèi)和2種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到40.52%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對(duì)含量為37.21%；十六醇、1，4-二甲氧基苯和6，8-十七碳二烯的含量也較高，分別占總含量的11.06%、14.15%和12.86%；另外，8-十七碳烯、十七烷相對(duì)含量在2.00%～10.00%（表2）；十六醇是風(fēng)雪彌漫的特有成分（表2）。

2.6 雪里行軍的花香成分

雪里行軍為雜交育種單株97-1 與太空蓮3 號(hào)雜交培育。雪里行軍盛開(kāi)期花朵揮發(fā)性物質(zhì)共檢索到11 種（表2），包括1 種醇類(lèi)、4 種烯烴類(lèi)和6種烷烴類(lèi)。其中烷烴類(lèi)化合物含量最高，相對(duì)含量達(dá)到67.15%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對(duì)含量為36.27%；1-甲基-2-乙基-環(huán)十二烷的含量也較高，占總含量的19.33%；另外，反式石竹烯、6，8-十七碳二烯、8-十七碳烯、十三烷、十四烷、十七烷相對(duì)含量均在2.00%～10.00%（表2）；3-十四碳烯是雪里行軍的特有成分（表2）。

3 討論

在6種太空蓮品種中，共檢測(cè)到揮發(fā)性物質(zhì)21種，包括醇類(lèi)3 種、芳香烴類(lèi)1 種、烯烴類(lèi)9 種和烷烴類(lèi)8種；烷烴類(lèi)在各個(gè)品種中均含量最多，其次是烯烴類(lèi)和醇類(lèi)，與徐雙雙［16］和張芳［17］結(jié)論一致。6 種太空蓮品種中共有的成分5 種，分別是α-萜品醇、6，8-十七碳二烯、8-十七碳烯、十五烷和十七烷。除翠荷紅顏含量最多的物質(zhì)為α-萜品醇外，其他5個(gè)太空蓮品種含量最多的物質(zhì)均為十五烷。在6 種太空蓮中，香氣物質(zhì)主要來(lái)源于α-萜品醇（松油氣味）、1，4-二甲氧基苯（丁香氣味）、反式石竹烯（丁香氣味）；另外太空蓮3號(hào)的香氣物質(zhì)還有月桂烯、檸檬烯和α-律草烯，翠荷紅顏缺少1，4-二甲氧基苯，具有月桂烯、檸檬烯和α-異松油稀，嫦娥醉舞的香氣物質(zhì)還有芳樟醇，風(fēng)雪彌漫缺少反式石竹烯具有十六醇，雪里行軍缺少1，4-二甲氧基苯。

從品種來(lái)源看，5 個(gè)太空蓮品種均由太空蓮3號(hào)培育而來(lái)，所不同的是翠荷紅顏是離子注入法，其他的4個(gè)太空蓮品種嫦娥醉舞、太空嬌容、風(fēng)雪彌漫、雪里行軍是雜交育種法且親本相同。太空蓮3號(hào)離子注入獲得的翠荷紅顏含量最多的物質(zhì)為α-萜品醇，其他4 個(gè)太空蓮3 號(hào)雜交育種獲得的子代品種含量最多的物質(zhì)是十五烷，與親本太空蓮3號(hào)一致。另外，翠荷紅顏及其親本太空蓮3號(hào)都具有月桂烯和檸檬烯；其他4 個(gè)雜交培育的太空蓮3號(hào)子代品種不具有月桂烯和檸檬烯這兩個(gè)香氣物質(zhì)，α-萜品醇的含量遠(yuǎn)低于翠荷紅顏和太空蓮3號(hào)，而十五烷的含量遠(yuǎn)高于翠荷紅顏和太空蓮3號(hào)。徐雙雙［16］和張芳［17］分別對(duì) 5 個(gè)和 20 個(gè)荷花品種（均為常規(guī)雜交育種）進(jìn)行揮發(fā)性成分分析，表明主要揮發(fā)性成分類(lèi)似，分別為烷烴類(lèi)、烯烴類(lèi)和醇類(lèi)物質(zhì)，共有物質(zhì)為十五烷、α-萜品醇、1，4-二甲氧基苯，8-十七碳烯等，與太空育種、離子注入等育種方法形成的荷花品種，在揮發(fā)性成分方面雖含量略有不同，但揮發(fā)性物質(zhì)主要成分類(lèi)似。因此，不能說(shuō)明太空育種、離子注入及常規(guī)雜交育種等育種方法在荷花品種香氣改良上具有顯著差異。