2種茄科植物花色變化的生理生化機(jī)制

蔣朵朵，李林

(1.廣西大學(xué) 林學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西藝術(shù)學(xué)院 建筑藝術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007)

茄科植物種質(zhì)資源豐富，主要分布在溫帶、亞熱帶與熱帶地區(qū)，包含約95屬2 300余種，其中我國(guó)約 有 26 屬 107種[1]。鴛鴦茉莉（Brunfelsia acuminata）和大花茄（Solanum wrightii，也稱雙色木番茄）是廣泛分布于我國(guó)華南地區(qū)的2種茄科植物，為極佳的園林綠化樹種。二者花期近乎全年，花色為自然界中較少見的藍(lán)紫色，且隨著花期的推移花色均由藍(lán)紫色逐漸褪至白色，將其運(yùn)用在園林中可營(yíng)造獨(dú)特的一株多色的景觀效果。

前人對(duì)鴛鴦茉莉和大花茄的研究大多集中在栽培管理、修剪、花色相關(guān)基因的克隆等方面[2-4]。其中，陳小紅等[5]對(duì)鴛鴦茉莉花色變化過程中色素含量、過氧化物酶（POD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性等生理生化指標(biāo)進(jìn)行了初步探討；李敏等[6]使用HPLC 色譜法對(duì)鴛鴦茉莉不同花期花色苷進(jìn)行了定性和定量分析。林華[7]在針對(duì)福建省茄科植物的調(diào)查中對(duì)大花茄資源應(yīng)用情況進(jìn)行了一定評(píng)價(jià)；尹婷[8]研究了雙色木番茄幼苗對(duì)弱光的耐受性，發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)的適宜條件為弱光環(huán)境（46.4%自然光照）；亢亞超等[9]、郭品湘等[10]研究了不同遮光條件對(duì)大花茄幼苗生長(zhǎng)的影響。然而，針對(duì)鴛鴦茉莉和大花茄花色變化機(jī)制的相關(guān)研究還較少，且對(duì)二者的比較研究尚未見報(bào)道。鑒于此，對(duì)鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中6 個(gè)階段的花色表型，pH 值，可溶性糖、可溶性蛋白、花色苷、類黃酮、類胡蘿卜素含量，苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查爾酮異構(gòu)酶（CHI）活性等相關(guān)生理生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其花色苷組分進(jìn)行定性和定量分析，探究二者花色變化的機(jī)制，為植物花色育種提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)也為今后利用基因工程技術(shù)定向培育藍(lán)色花植物奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 植物材料

鴛鴦茉莉和大花茄的取樣地均為廣西壯族自治區(qū)南寧市花卉公園，樹齡均在10 a 以上。隨機(jī)選取生長(zhǎng)健壯、植株繁茂、無病蟲害的15 株鴛鴦茉莉和3 株大花茄，于2019 年4 月上旬分別在每株植物的東、西、南、北方位隨機(jī)混合采樣。采集開花各個(gè)階段（花蕾初期、花蕾末期、初花期、盛花期、盛花末期、末花期，具體見圖1 和圖2）的花朵，去掉花梗、雄蕊和雌蕊，將花瓣裝在自封袋中，迅速放入冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.2 研究方法

1.2.1 花徑測(cè)量 采用游標(biāo)卡尺測(cè)量花徑，選取鴛鴦茉莉與大花茄處各開花階段的花朵，每朵花的花徑測(cè)量3次，每個(gè)開花階段測(cè)定20朵花，取平均值。

1.2.2 花色測(cè)定 選取鴛鴦茉莉與大花茄各開花階段的新鮮花朵20 朵，采用目測(cè)法、皇家園藝協(xié)會(huì)比色卡（Royal horticultural society colour chart，RHSCC）以及精密色差儀測(cè)定植物花瓣的顏色。每朵花測(cè)3 次，最后取平均值。儀器測(cè)色主要是測(cè)定明度(L*)和2個(gè)色相值(a*、b*)，并根據(jù)公式計(jì)算彩度C*和色相角h，C*=(a*2＋b*2)1/2，h＝arctan(b*/a*)。

1.2.3 細(xì)胞液pH值測(cè)定 參照張超等[11]的方法，略有改動(dòng)。用精密天平稱取各開花階段的鴛鴦茉莉鮮樣0.2 g 和大花茄鮮樣0.3 g，加入2 mL 蒸餾水研磨至勻漿，用酸度計(jì)測(cè)定花瓣細(xì)胞勻漿的pH 值，使用勻漿pH 值代表花瓣細(xì)胞液的pH 值，重復(fù)5次，取平均值。

1.2.4 可溶性糖含量測(cè)定 參照李合生[12]的蒽酮比色法測(cè)定花瓣的可溶性糖含量。

1.2.5 可溶性蛋白含量測(cè)定 采用考馬斯亮藍(lán)法[12]測(cè)定花瓣的可溶性蛋白含量。

1.2.6 PAL 和CHI 活性測(cè)定 參照王惠聰?shù)萚13]的方法，并略做修改。

1.2.7 類胡蘿卜素含量測(cè)定 取新鮮花瓣，擦凈組織表面污物(去掉中脈)，剪碎混勻。分別稱取剪碎的新鮮樣品大花茄0.3 g，鴛鴦茉莉0.1 g，各3 個(gè)重復(fù)，加入丙酮、乙醇各5 mL(共計(jì)10 mL)于20 mL 刻度試管中，蓋塞后于室溫下暗藏24 h 至組織變白。用80% 丙酮作對(duì)照。用酶標(biāo)儀測(cè)定663、645、470 nm 波長(zhǎng)的OD 值，并計(jì)算葉綠素a（Ca）、葉綠素b（Cb）、類胡蘿卜素含量[12]。

1.2.8 類黃酮與花色苷含量測(cè)定 參照李彥慧[14]的方法，分別取新鮮大花茄與鴛鴦茉莉花朵，去掉雄蕊和雌蕊，擦干凈表面污物，將花瓣剪碎并混合均勻，精確稱取0.1 g置入研缽中，加入液氮，研磨至勻漿，加入10 mL 1%鹽酸甲醇進(jìn)行花瓣細(xì)胞內(nèi)花色苷與類黃酮的提取，4 ℃黑暗環(huán)境下浸提24 h，重復(fù)3次。用全自動(dòng)全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定540 nm（花色苷）和325 nm（類黃酮）波長(zhǎng)處的OD 值,花色苷（類黃酮）含量以每克花瓣鮮質(zhì)量提取液的光密度變化值為一個(gè)單位(U)。

1.2.9 花色苷組分定性與定量分析

1.2.9.1 花色苷提取 參照李敏等[6]的方法，分別精確稱取1.0 g 鴛鴦茉莉和大花茄花蕾末期的新鮮花瓣，在冰浴下將花瓣研磨至勻漿，立即將勻漿轉(zhuǎn)入離心管中，并加入5 mL 1%鹽酸甲醇溶液進(jìn)行提取，離心管置于黑色塑料袋內(nèi)，遮光置于4 ℃冰箱中萃取24 h，隔12 h振蕩1～2 min。提取完成后轉(zhuǎn)移色素提取液至新的離心管，-20 ℃保存。再加入5 mL 提取液重復(fù)提取1 次，將2 次萃取所得提取液合并，用離心機(jī)10 000×g離心10 min，取上清液至新的容器，分別將鴛鴦茉莉定容至15 mL，大花茄定容至10 mL。將提取液用0.22 μm 微孔濾膜過濾后置于-20 ℃冰箱保存，用于后續(xù)花色苷的定性和定量分析。

1.2.9.2 標(biāo)準(zhǔn)品制備、標(biāo)準(zhǔn)曲線制作及花色苷組分檢測(cè) 分別精確稱取氯化飛燕草素、氯化矢車菊素、氯化牽牛花色素、氯化天竺葵素、氯化芍藥素、氯化錦葵素6種花色苷標(biāo)準(zhǔn)品1.0 mg，用1%鹽酸甲醇溶解并定容至10 mL，充分搖勻，配制成100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，-18 ℃冷凍保存。

從標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中吸取一定量的6種花色苷的混標(biāo)，用1%鹽酸甲醇分別稀釋成0.4、1、2、5、10、50、100 mg/L 7種標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，采用高效液相色譜法測(cè)定各質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積。以花色苷質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，峰面積為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別在6個(gè)不同開花階段鴛鴦茉莉與大花茄花色苷提取液中加入標(biāo)準(zhǔn)品上機(jī)檢測(cè)，采用外標(biāo)法計(jì)算各組分的含量，重復(fù)3次，取平均值。

高效液相色譜分析選用Waters 公司生產(chǎn)的型號(hào)為e2695 的檢測(cè)器，色譜柱為Symmetry C18 反相硅膠柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。分析條件：柱溫30 ℃，流速為0.8 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)540 nm。流動(dòng)相：水相A 液為7.5%甲酸水[V(甲酸)∶V(水)]=7.5∶92.5]；有機(jī)相B 液為100%乙腈。其中乙腈為色譜級(jí)，水為超純水，甲酸為分析純，水相及有機(jī)相上機(jī)前均經(jīng)過微孔濾膜過濾。洗脫程序?yàn)榫€性梯度洗脫模式，梯度設(shè)置為：0～10 min，10%B～15%B；10～15 min，15%B～23%B；15～25 min，23%B～40%B；25～28 min，40%B；28～30 min，10%B。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel、Origin 2020 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花徑的變化

鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中，花徑表現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)，大花茄花徑則表現(xiàn)出先增大再減小的趨勢(shì)（表1）。進(jìn)入初花期后，鴛鴦茉莉和大花茄花徑顯著增大，較花蕾末期分別顯著增加255.6% 和511.8%，隨后花徑增幅變小。

表1 鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中花徑的變化Tab.1 Changes of flower diameter of Brunfelsia acuminata and Solanum wrightii during flowering mm

各開花階段，大花茄花徑均大于鴛鴦茉莉，尤其在盛花末期，大花茄花徑達(dá)到最大值（69.07 mm），顯著大于鴛鴦茉莉末花期的最大值（40.74 mm，P＜0.05)。

2.2 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣色度值的變化

如表2 所示，鴛鴦茉莉與大花茄的明度L*值隨著開花進(jìn)程均呈先下降后上升趨勢(shì)。花蕾初期至花蕾末期鴛鴦茉莉明度L*值由31.70 降到30.64，大花茄由53.31 降至19.04，開花后，兩者的明度L*值逐漸升高，分別于末花期達(dá)到最大值（分別為87.48、80.50）。

表2 鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中的花色表型變化Tab.2 Changes of flower color phenotype of Brunfelsia acuminata and Solanum wrightii during flowering

鴛鴦茉莉和大花茄的色相值a*均呈先增大后減小的趨勢(shì)，表明紅度先增強(qiáng)后減弱。鴛鴦茉莉的a*值在花蕾末期達(dá)到最大值（39.93），而大花茄的a*值在初花期達(dá)到最大值（44.71）。開花后，紅色減弱，二者的a*值在末花期均降至最小值（分別為0.96、1.91）。

2種植物的色相值b*均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，鴛鴦茉莉b*值在花蕾末期降至最小值（表示藍(lán)色最深），為-46.19，大花茄b*值在初花期降至最小值（-51.51）。開花后，鴛鴦茉莉和大花茄的b*值逐漸增大，末花期分別升至5.18和5.21。

2種植物的花色表型變化與肉眼觀察到的花色由藍(lán)紫色褪變?yōu)榘咨?、亮度逐漸增強(qiáng)的變化高度一致。各開花階段L*、a*、b*值均呈現(xiàn)顯著變化(P＜0.05)。

2.3 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣細(xì)胞液pH值的變化

由圖3 可知，鴛鴦茉莉和大花茄在開花進(jìn)程中花瓣細(xì)胞液的pH 值均在酸性范圍內(nèi)。大花茄pH值變化幅度較小，且在開花各階段均高于鴛鴦茉莉；鴛鴦茉莉pH 值介于5.40～5.94，在開花各階段均呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），變化幅度相對(duì)較大，于末花期達(dá)到最大值。

2.4 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣可溶性糖含量的變化

隨著開花進(jìn)程的推進(jìn)，鴛鴦茉莉與大花茄花瓣中可溶性糖含量變化趨勢(shì)相似，均呈先上升后下降的單峰曲線，在盛花期達(dá)到峰值（圖4）。除末花期外，各開花階段鴛鴦茉莉花瓣可溶性糖含量均遠(yuǎn)大于大花茄。盛花期（峰值期），鴛鴦茉莉花瓣可溶性糖含量為大花茄的2.75倍。

2種植物的可溶性糖含量變化趨勢(shì)雖整體上具有一致性，但也存在一定的差異。鴛鴦茉莉花瓣可溶性糖含量在盛花期最高，達(dá)60.92 mg/g，較花蕾初期增加154.48%，盛花期后迅速降低，末花期比盛花期降低79.88%；大花茄花瓣可溶性糖含量從花蕾初期至盛花期基本呈直線上升，至盛花期達(dá)到峰值（16.26 mg/g），較花蕾初期上升了623.52%，隨后緩慢下降，末花期比盛花期降低26.53%。

2.5 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣可溶性蛋白含量變化

鴛鴦茉莉和大花茄花瓣的可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)（圖5），分別在不同開花階段達(dá)到峰值，鴛鴦茉莉在盛花期達(dá)到峰值（3.19 mg/g），比花蕾初期提高185.63%；大花茄在花蕾末期達(dá)到峰值（2.98 mg/g），比花蕾初期提高18.02%。隨后，2種植物花瓣的可溶性蛋白含量一直呈下降趨勢(shì)。與峰值相比，末花期鴛鴦茉莉和大花茄花瓣的可溶性蛋白含量分別降低48.00%和78.48%。

2.6 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣P(guān)AL活性變化

由圖6可以看出，在整個(gè)開花階段中，鴛鴦茉莉花瓣的PAL 活性均高于大花茄，二者的PAL 活性變化趨勢(shì)具有明顯差異。大花茄PAL 活性表現(xiàn)為先上升后下降，于花蕾末期達(dá)到最大，顯著高于其他開花階段(P＜0.05)。鴛鴦茉莉PAL 活性表現(xiàn)為先下降后緩慢上升，花雷初期最高，為28.88 U/g，顯著高于其他開花階段(P＜0.05)，盛花期降到最低。

2.7 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣CHI活性變化

如圖7 所示，鴛鴦茉莉和大花茄花瓣CHI 活性變化具有相同趨勢(shì)，均表現(xiàn)為先上升后下降，最大值均出現(xiàn)在花蕾末期，大花茄峰值比鴛鴦茉莉高110.24%，兩者之間呈顯著性差異（P＜0.05）。各開花階段，大花茄CHI 活性均顯著高于鴛鴦茉莉。大花茄花瓣CHI 活性在花蕾末期取得最大值（71.51 U/g），比末花期（最低值）高92.96%，與其他各開花階段均呈顯著性差異（P＜0.05）。鴛鴦茉莉花朵開放后花瓣的CHI 活性變化極為緩慢，末花期（最低值）較花蕾末期（最大值）下降48.75%。

2.8 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣類胡蘿卜素含量變化

圖8 表明，各開花階段大花茄花瓣類胡蘿卜素含量均高于鴛鴦茉莉。大花茄在開花進(jìn)程中類胡蘿卜素含量呈下降趨勢(shì)，花蕾初期至初花期類胡蘿卜素含量急劇下降，初花期后類胡蘿卜素含量緩慢降低。鴛鴦茉莉各開花階段類胡蘿卜素含量之間差異相對(duì)較小，表明鴛鴦茉莉中類胡蘿卜素含量極低。

2.9 鴛鴦茉莉和大花茄開花進(jìn)程中花瓣類黃酮與花色苷含量變化

如圖9所示，除初花期以外，其他開花階段鴛鴦茉莉花瓣類黃酮含量均高于大花茄。鴛鴦茉莉花瓣類黃酮含量隨開花進(jìn)程推進(jìn)呈先上升后下降再上升的趨勢(shì)，于花蕾末期達(dá)到峰值（39.57 U），比初花期最低值（25.97 U）高52.40%，比大花茄花蕾末期峰值（37.49 U）高5.55%。大花茄花瓣類黃酮含量呈先升高后下降趨勢(shì)，花蕾末期達(dá)到峰值，較花蕾初期顯著升高54.70%，花朵開放后類黃酮含量呈顯著下降趨勢(shì)，于末花期達(dá)到最低值（15.28 U）。

鴛鴦茉莉和大花茄花瓣花色苷含量變化趨勢(shì)一致（圖10），均呈先上升后下降的趨勢(shì)。除盛花末期和末花期外，各開花階段鴛鴦茉莉花瓣花色苷含量均高于大花茄。在花蕾末期，鴛鴦茉莉花色苷含量達(dá)到峰值，為同樣達(dá)到峰值的大花茄的1.67 倍。鴛鴦茉莉花色苷含量在花蕾末期較花蕾初期顯著上升69.20%，其后急劇下降。大花茄的花色苷含量由花蕾初期到花蕾末期顯著上升355.80%，其后也一直保持下降趨勢(shì)。

鴛鴦茉莉和大花茄的類黃酮含量和花色苷含量均在花蕾末期達(dá)到峰值，說明蕾期是2種植物類黃酮和花色苷合成和積累的關(guān)鍵時(shí)期。

2.10 各指標(biāo)間相關(guān)性分析

對(duì)鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中花瓣可溶性糖、可溶性蛋白、類胡蘿卜素、類黃酮、花色苷含量，pH 值，PAL、CHI 活性及色度值指標(biāo)（L*、a*、b*、C*、h）進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中各色度值指標(biāo)均與花色苷含量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，與類黃酮含量的相關(guān)系數(shù)不顯著，明度L*、色相角h 與類胡蘿卜素含量呈極顯著相關(guān)（表3）；大花茄開花進(jìn)程中色度值指標(biāo)L*、a*、b*、C*與花色苷含量均呈極顯著相關(guān)關(guān)系，與類黃酮含量也均呈極顯著相關(guān)，而類胡蘿卜素含量?jī)H與明度L*呈極顯著相關(guān)關(guān)系（表4）。

表3 鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中各指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlation coefficient of all indexes of Brunfelsia acuminata during flowering process

續(xù)表3 鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中各指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)Tab.3 （Continued）Correlation coefficient of all indexes of Brunfelsia acuminata during flowering process

另外，鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中各色度值指標(biāo)與可溶性蛋白含量相關(guān)性不顯著，色相角h 與可溶性糖含量、明度L*與PAL 活性呈顯著相關(guān)關(guān)系，大部分色度值指標(biāo)與pH 值、CHI 活性呈極顯著相關(guān)；大花茄開花進(jìn)程中色度值指標(biāo)L*、a*、b*、C*與CHI活性呈極顯著相關(guān)，部分色度值指標(biāo)與可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、pH 值、PAL 活性呈顯著或極顯著相關(guān)。

2.11 鴛鴦茉莉和大花茄花蕾末期花色苷組分的定性與定量分析

由于大花茄與鴛鴦茉莉在花蕾末期的花色苷和類黃酮含量均最高（圖9 和圖10），因此選擇該時(shí)期的花色苷提取液進(jìn)行定性分析。由圖11 可見，2種植物都檢測(cè)出6個(gè)色譜峰，大花茄花色苷提取液所有峰的分離效果均較好，鴛鴦茉莉除b3 和b4 兩個(gè)峰分離效果略差外，其余各組分也實(shí)現(xiàn)了較好的分離。根據(jù)鴛鴦茉莉與大花茄花蕾末期花色苷提取液檢測(cè)到的各峰的保留時(shí)間，經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)，確定5 min 之前出現(xiàn)的峰為溶劑峰，大花茄花瓣中組分a2 定性為氯化矢車菊素，組分a3 定性為氯化矮牽牛素，其余4 個(gè)組分（a1、a4、a5 和a6）未能與標(biāo)準(zhǔn)品匹配上，具體為何種物質(zhì)尚不明確。鴛鴦茉莉花瓣中組分b4 定性為氯化矮牽牛素；其余組分（b1、b2、b3、b5 和b6)未與標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間匹配上，具體為何種物質(zhì)還需進(jìn)一步確定。但鴛鴦茉莉與大花茄花瓣中組分a1 與b2、a3 與b4（氯化矮牽牛素）、a5 與b5、a6 與b6 保留時(shí)間近乎一致，可以判定為同一種化學(xué)物質(zhì)。

由表5 和表6 可見，鴛鴦茉莉與大花茄花瓣花色苷總量在不同開花階段均表現(xiàn)出顯著差異（P＜0.05），且均隨花朵開放進(jìn)程呈先上升后下降的趨勢(shì)，于花蕾末期達(dá)到最高值，與圖10 結(jié)果一致。結(jié)合圖11，由表5 可見，組分a3（氯化矮牽牛素）和組分a5 是大花茄花色苷中占比較大的2 個(gè)組分，花蕾末期組分a3 和a5 分別占總花色苷的48.89%和41.10%，其他花色苷組分含量較低。不同開花階段2 個(gè)主要組分的占比處于動(dòng)態(tài)變化之中。末花期，大花茄花色苷總量降至21.58 μg/g，比花蕾末期（699.72 μg/g）下降了96.92%。由表6 可見，組分b5是鴛鴦茉莉花色苷中的主要成分，花蕾末期組分b5約占總花色苷含量的82.86%，其他5種組分含量很低。末花期，鴛鴦茉莉花色苷總含量降至15.51 μg/g，較花蕾末期（1 321.37 μg/g）下降98.83%?？傮w上看，除盛花末期和末花期外，各開花階段鴛鴦茉莉的花色苷總含量均高于大花茄。

表5 大花茄不同開花階段花瓣中花色苷含量Tab.5 Anthocyanin concent of Solanum wrightii during flowering μg/g

表6 鴛鴦茉莉不同開花階段花瓣中花色苷含量Tab.6 Anthocyanin concent of Brunfelsia acuminata during flowering μg/g

3 結(jié)論與討論

3.1 鴛鴦茉莉和大花茄花色與生理生化指標(biāo)的關(guān)系

通過對(duì)不同開花階段色度值指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn)，鴛鴦茉莉與湖北海棠、西府海棠等觀賞海棠不同時(shí)期的花色變化[15]趨勢(shì)一致：花蕾末期花色亮度L*值最低，花色飽和度C*值最高；而末花期花色亮度L*值最高，花色飽和度C*值最低；盛花期花色不論是亮度L*值還是飽和度C*值均趨于中間值。大花茄花色變化趨勢(shì)與觀賞海棠略有不同。

植物花色受花瓣細(xì)胞液pH 值的影響，在酸性條件下呈紅色，在堿性條件下表現(xiàn)為藍(lán)色。通常花色偏紫或偏藍(lán)的植物，其花瓣表皮的pH值偏高。本研究中，鴛鴦茉莉與大花茄在開花進(jìn)程中其花瓣細(xì)胞液的pH 值均發(fā)生一定變化，但均在酸性范圍內(nèi)。觀察發(fā)現(xiàn)，大花茄的藍(lán)紫色比鴛鴦茉莉深，經(jīng)檢測(cè)，大花茄各開花階段的pH值也均高于鴛鴦茉莉。

有研究表明，糖分積累有利于花色苷合成，如富士蘋果果皮的花色苷含量、著色度與果肉還原糖、可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)[16]，北玫葡萄果實(shí)中可溶性總糖含量與總花色苷含量也呈正相關(guān)[17]，但也有研究結(jié)果相反，如蘋果套袋處理后，果實(shí)糖含量降低，果實(shí)著色卻加深[18]。本試驗(yàn)中，花蕾初期到花蕾末期，鴛鴦茉莉與大花茄的可溶性糖含量均上升，花色苷含量也快速合成并積累，2種物質(zhì)含量變化趨勢(shì)一致。進(jìn)入初花期后，2種植物的花色苷含量一直呈下降趨勢(shì)，而可溶性糖含量仍在增加，直至盛花期達(dá)到峰值。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，花色苷含量與可溶性糖含量無明顯相關(guān)性。

鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中可溶性蛋白含量變化趨勢(shì)一致，均呈先上升后下降的趨勢(shì)，但二者峰值出現(xiàn)的時(shí)間不同，分別于盛花期和花蕾末期達(dá)到峰值。相關(guān)分析表明，鴛鴦茉莉中，可溶性蛋白含量與類黃酮含量顯著相關(guān)，與類胡蘿卜素和花色苷含量均無顯著相關(guān)性；而大花茄中可溶性蛋白含量與類黃酮、類胡蘿卜素和花色苷含量均極顯著相關(guān)?？梢?，可溶性蛋白對(duì)2種植物花色的影響作用不一致。

PAL與CHI都是類黃酮合成的關(guān)鍵酶。關(guān)于花色苷合成與PAL 的關(guān)系，BAR-AKIVA 等[19]研究認(rèn)為，花色苷合成與PAL 活性呈正相關(guān)，而LISTER等[20]認(rèn)為，PAL 活性的上升并沒有伴隨花色苷的合成。本試驗(yàn)中，隨花期的推進(jìn)，大花茄花瓣中PAL與CHI 活性都表現(xiàn)為先升高后下降，在花蕾末期活性最高，開花后PAL 與CHI 活性呈下降趨勢(shì)，花色苷與類黃酮含量也在花蕾末期最高，開花后下降，可見PAL、CHI活性變化與花色苷、類黃酮含量的變化一致。相關(guān)性分析表明，大花茄PAL、CHI活性與花色苷、類黃酮含量均呈極顯著正相關(guān)。鴛鴦茉莉花瓣中花色苷和類黃酮含量與PAL 活性相關(guān)性均不顯著，但與CHI 活性顯著相關(guān)。因此，2種植物的CHI活性變化與花色苷、類黃酮含量變化趨勢(shì)一致，呈先升高后下降趨勢(shì)，花蕾末期最高，隨后開始下降?？梢?，蕾期是鴛鴦茉莉與大花茄花色苷和類黃酮合成、積累的關(guān)鍵時(shí)期。

3.2 鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中花色變化的原因

花色苷的數(shù)量效應(yīng)對(duì)花色的表達(dá)影響顯著。通常，當(dāng)花瓣中花色苷含量較低時(shí)花的顏色較淺，紅色花系通常表達(dá)成粉紅色；當(dāng)花色苷含量增加時(shí)，花色也逐漸加深，粉紅色會(huì)加深著色，表現(xiàn)為紅色花。賀窯青等[21]對(duì)紅花玉蘭花瓣的研究表明，花色苷含量增加與花瓣著色加深具有一致的變化趨勢(shì)。陳曉林[22]對(duì)紅花檵木的研究表明，花色苷含量的急劇下降是葉片呈現(xiàn)綠色的關(guān)鍵因素。

本研究中，根據(jù)相關(guān)性分析可知，鴛鴦茉莉開花進(jìn)程中各色度值指標(biāo)與花色苷含量均呈極顯著相關(guān)關(guān)系，與類黃酮含量相關(guān)關(guān)系不顯著。大花茄開花進(jìn)程中各色度值指標(biāo)（除色相角h外）與花色苷含量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，與類黃酮含量也呈極顯著相關(guān)，表明鴛鴦茉莉花瓣呈色主要由花色苷含量控制，該結(jié)論與陳小紅等[5]、李敏等[6]對(duì)鴛鴦茉莉花瓣主要呈色色素的研究結(jié)果一致。而大花茄花瓣呈色則由花色苷與類黃酮含量共同控制。

李敏等[6]、BAR-AKIVA 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，鴛鴦茉莉中主要含有飛燕草素、矮牽牛素和錦葵素。本研究在鴛鴦茉莉花瓣中僅檢測(cè)出矮牽牛素，沒有發(fā)現(xiàn)錦葵素和飛燕草素，且氯化矮牽牛素（b4）、主要組分b5 和總花色苷含量均隨花朵開放進(jìn)程表現(xiàn)為先上升后下降，于花蕾末期達(dá)到峰值而于末花期達(dá)到最低值。因此，推測(cè)鴛鴦茉莉花色的變化是花色苷含量下降所致。在蕾期合成積累的花色苷隨著花朵開放，在陽光的強(qiáng)烈照射下，穩(wěn)定性受到影響，部分花色苷可能發(fā)生了降解，導(dǎo)致花色變白。

大花茄花瓣中檢測(cè)出氯化矢車菊素（a2）和氯化矮牽牛素（a3），但開花各階段a2 占比都很小，總花色苷含量變化趨勢(shì)與鴛鴦茉莉一致，隨著花朵開放進(jìn)程表現(xiàn)為先上升后下降，于花蕾末期達(dá)到峰值而末花期達(dá)到最低值?；ɡ俪跗?、花蕾末期、初花期、盛花期、盛花末期、末花期，主要組分a3 在總花色苷中的占比分別為32.54%、48.89%、41.46%、28.87%、44.60%、48.56%，主要組分a5 在總花色苷中的占比分別為61.02%、41.10%、44.19%、55.82%、39.13%、33.23%，二者的比例處于動(dòng)態(tài)變化中。因此，推測(cè)大花茄花色的變化除了與總花色苷含量下降有關(guān)外，還與花色苷組分比例變化有關(guān)。

3.3 鴛鴦茉莉與大花茄藍(lán)紫色程度差異的原因

鴛鴦茉莉與大花茄花瓣中均檢測(cè)出氯化矮牽牛素，這可能是2種植物花瓣呈藍(lán)紫色的原因。但藍(lán)紫色程度存在差異，鴛鴦茉莉b*的最小值（花蕾末期）為-46.19，大花茄b*的最小值（初花期）為-51.51，表明大花茄藍(lán)紫色程度遠(yuǎn)高于鴛鴦茉莉。在2種植物不同開花階段花瓣檢測(cè)出的6種花色苷中有4種組分相同，僅有2種組分不同（大花茄中的a2 和a4、鴛鴦茉莉中的b1 和b3），這些不同的組分在總花色苷中占比很小。因此，推測(cè)二者藍(lán)紫色深淺差異的原因可能與花色苷組分關(guān)系不大，而與花色苷含量密切相關(guān)。雖然總體上大花茄的總花色苷含量和類黃酮含量均低于鴛鴦茉莉，但由于各開花階段（除花蕾初期外）大花茄中氯化矮牽牛素含量遠(yuǎn)高于鴛鴦茉莉，而矮牽牛素是飛燕草素甲基化形成的，因此大花茄的藍(lán)紫色表現(xiàn)得更為明顯。另外，對(duì)大花茄在紫外全波長(zhǎng)掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)，420 nm 波長(zhǎng)處有特征吸收峰，說明花瓣中可能存在?；ㄉ?，而鴛鴦茉莉在此處未檢測(cè)到吸收峰?；ㄉ盏孽；梢詫?dǎo)致花色苷的藍(lán)移，所以?；ㄉ盏拇嬖诳赡苁菍?dǎo)致大花茄花瓣藍(lán)色度高于鴛鴦茉莉的另一個(gè)原因。

通過對(duì)鴛鴦茉莉與大花茄開花進(jìn)程中相關(guān)生理生化指標(biāo)和花色苷的定性與定量分析發(fā)現(xiàn)，蕾期是2種植物花色苷和類黃酮合成、積累的關(guān)鍵時(shí)期；鴛鴦茉莉花色主要與花色苷含量有關(guān)，花色的變化是花色苷含量下降所致，在蕾期合成積累的花色苷隨著花朵開放，在陽光的強(qiáng)烈照射下，穩(wěn)定性受到影響，部分花色苷發(fā)生降解，導(dǎo)致花色變白；而大花茄花色由花色苷與類黃酮含量共同控制，花色的變化除與總花色苷含量下降有關(guān)外，還與花色苷組分比例變化有關(guān)。2種植物花瓣中均檢出氯化矮牽牛素，這可能是其花瓣呈藍(lán)紫色的原因，但由于各開花階段大花茄中的氯化矮牽牛素含量遠(yuǎn)高于鴛鴦茉莉，且大花茄中可能存在可以讓花色苷藍(lán)移的?；ㄉ?，從而導(dǎo)致二者的藍(lán)紫色程度存在差異，大花茄花瓣的藍(lán)色度高于鴛鴦茉莉。