小蒼蘭品種花香成分分析

林榕燕，鐘淮欽，黃敏玲*，羅遠華，林 兵

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所，福建 福州 350013；2.福建省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究中心，福建 福州 350013； 3.福建省特色花卉工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350013)

小蒼蘭品種花香成分分析

林榕燕1,2,3，鐘淮欽1,2,3，黃敏玲1,2,3*，羅遠華1,2,3，林 兵1,2,3

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所，福建 福州 350013；2.福建省農(nóng)業(yè)科學院花卉研究中心，福建 福州 350013； 3.福建省特色花卉工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350013)

為研究不同品種小蒼蘭花香成分的差異，采用頂空-固相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對7個品種小蒼蘭的花香成分進行了分析。結(jié)果表明：醇類跟烯烴類化合物是小蒼蘭花香成分中的主要種類，其中Rose Marie品種的主要香氣成分為烯烴類化合物，其他6個品種小蒼蘭以醇類化合物為主要香氣成分，并且以芳樟醇的貢獻率最大。聚類分析顯示，Rose Marie品種與White Wing、金童、曙光、香玫、紫玉和Royal Blue等品種存在較大的遺傳差異。

小蒼蘭；花香成分；頂空-固相微萃取；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

小蒼蘭Fressiahybrida，屬鳶尾科香雪蘭屬多年生草本植物，其花似百合，葉若蘭蕙，花色繁多，香氣濃郁，為全世界園藝學家所熟知，是世界十大名貴切花之一[1]。近年來其產(chǎn)量和銷量迅速增長，僅在荷蘭區(qū)域，每年的小蒼蘭切花生產(chǎn)量就超過5 億枝。小蒼蘭不僅是重要的切花卉園藝品種，同時也是香料業(yè)重要的原材料之一[2]。目前對小蒼蘭的研究主要集中在繁殖與栽培技術(shù)[3-5]、組織培養(yǎng)[6-9]、花期調(diào)控[10]、切花衰老及保鮮[11-14]、基因克隆[15-17]等方面，花香是小蒼蘭主要的觀賞特性之一，但有關(guān)這方面的研究還極少涉及。

本研究采用頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)，以7個品種小蒼蘭為材料，對其花朵芳香成分種類及其含量進行研究分析，從而確定構(gòu)成小蒼蘭花香的重要化合物，為進一步研究小蒼蘭花香成分的生物合成途徑，指導花香育種奠定基礎(chǔ)，同時為小蒼蘭精油的生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的小蒼蘭品種分別為4個引進品種(White Wing、Rose Marie、Royal Blue、曙光)和3個自育品種(紫玉、金童、香玫)，取自福建省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所花卉研究中心花卉資源圃內(nèi)。

1.2 試驗方法

1.2.1 SPME 萃取 先將SPME 萃取頭于氣相色譜儀進樣口老化，老化溫度為250℃，老化時間：120 min。而后取2 g小蒼蘭花朵樣品置于10 mL萃取瓶中，用鋁箔封口，塑料蓋密封，將裝有100 μm PDMS萃取頭的手柄置于萃取瓶上方，萃取頭插入萃取瓶后，推出萃取纖維至花朵上方0.5 cm 處，于25℃室溫下頂空吸附60 min，抽回纖維頭，取下手柄，然后將纖維頭插入GC 進樣口，解吸5 min，進行GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS 分析 色譜條件：采用DB-WAXetr色譜柱，以氦氣為載氣，不分流，流量為1.4 mL·min-1，進樣口溫度為250℃；柱溫程序升溫：初始溫度35℃，保持5 min，以3℃·min-1的速率升到150℃，接著以10℃·min-1的速率上升到240℃ 保持2 min。

質(zhì)譜條件：電離方式為EI 源，電離能量70 eV；離子源溫度230℃；四級桿溫度150℃；全掃描模式，掃描范圍40～550 amu。

1.2.3 聚類分析 對7個品種小蒼蘭的花香成分數(shù)據(jù)構(gòu)建0/1遺傳相似矩陣，其中含有香氣成分的數(shù)據(jù)標記為1，無該種香氣成分數(shù)據(jù)標記為0。利用NTSYSpc2.1軟件對7個品種小蒼蘭花香成分進行聚類分析，并建立聚類關(guān)系圖。

1.3 數(shù)據(jù)分析

各組分質(zhì)譜經(jīng)計算機譜庫檢索及資料分析，再結(jié)合人工譜圖解析，確認香味物質(zhì)的各個化學成分，依據(jù)總離子流各色譜峰平均峰面積，并通過面積歸一化法，計算各組分的相對百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 7個品種小蒼蘭花香構(gòu)成種類分析

經(jīng)GC-MS檢測，7個品種小蒼蘭共檢測出103種香氣成分，其中White Wing含有35種成分，曙光含有36種，金童含有40種，紫玉含有33種，Royal Blue含有30種，香玫含有29種，Rose Marie含有10種。

不同種類的香氣成分在7個品種小蒼蘭中分布各不相同(表1)。酯類和烯烴類化合物在7個品種中均有檢測出來；烯烴類是檢測出種類較多的香氣成分之一，在7個品種中分別檢測出4～16種，金童品種檢測出的烯烴數(shù)量最多，達16種， 香玫品種檢測出的烯烴數(shù)量較少，僅4種；酯類在7個品種中分別檢測出1～9種，香玫中最多，達到9種，White Wing和Rose Marie品種中最少，僅1種。醇類在小蒼蘭6個品種中檢測到，分別檢測出5～14種，金童品種檢測出的醇類種類最多，達14種，香玫品種中檢測出5種，而Rose Marie品種中未檢測到醇類化合物；7個品種在含有的香氣種類方面，曙光品種是含有香氣種類最多的品種，達8種；White Wing、金童、Royal Blue等品種含有7種香氣種類；紫玉、香玫品種含有6種香氣成分種類，而Rose Marie品種所含香氣種類最少，只有4種。

表1 小蒼蘭7個品種的花香種類Table 1 Classification of aromatics in flowers of 7 F. hybrida cultivars

2.2 7個品種小蒼蘭花香構(gòu)成成分分析

在香氣構(gòu)成成分方面，醇類、烯烴類和酮類化合物相較于其他化合物在小蒼蘭花香成分中所占的相對含量較高。在紫玉和Royal Blue品種中，醇類化合物的相對含量均高于75%，在曙光、White Wing、金童、香玫等品種中，醇類化合物的相對含量也高于其他成分，但在Rose Marie品種中，未檢測到醇類化合物。烯烴類化合物在White Wing、金童和Rose Marie等3個品種中的相對含量較高，遠遠超過其他4個品種，在Rose Marie品種中，烯烴類化合物的相對含量達到了61.09%。酮類化合物在香玫品種中的相對含量高達40.39%，但在Royal Blue品種中未檢測到酮類化合物。

表2 7個品種小蒼蘭的花香成分相對含量Table 2 Relative contents of aromatics in flowers of 7 F. hybrida cultivars (單位/%)

小蒼蘭7個品種中，除了Rose Marie品種，其他6個品種小蒼蘭的最主要香氣成分均為芳樟醇，但其余香氣成分差異較大。White Wing品種以芳樟醇的含量最高，占總含量的50.46%，其余依次是羅勒烯、α-萜品醇、D-檸檬烯和β-水芹烯，其相對含量分別為15.32%、14.31%、4.57%和2.48%，且White Wing品種的羅勒烯含量在7個品種中最高。曙光品種中芳樟醇的相對含量最高，占總含量的62.52%，其余相對含量高于2%的依次是乙酸和甲酸異戊酯，其相對含量分別為17.98%和3.31%，且甲酸異戊酯是該品種所特有的。金童品種中芳樟醇含量最高，占總含量的33.60%，其余依次是α-萜品醇、羅勒烯、D-檸檬烯、崖柏烯、a-蒎烯、β-水芹烯、乙酸葉醇酯、別羅勒烯和桉油精，其相對含量分別為17.68%、12.14%、7.19%、4.90%、3.83%、3.02%、2.76%、2.59%和2.02%，且這些化合物中大部分含量要高于其他品種。香玫品種以芳樟醇的含量最高，占總含量的42.55%，其余依次是3-羥基-2-丁酮、2,3 -丁二酮、2-乙基-環(huán)丁酮、乙酸異戊酯和3-甲基丁酸，其相對含量分別為20.25%、12.51%、6.20%、3.57%和2.56%，且2,3 -丁二酮、2-乙基-環(huán)丁酮、3-甲基丁酸是其特有的香氣成分。Rose Marie品種以γ-瑟林烯的含量最高，占總含量的27.27%，其余依次是3-羥基-2-丁酮、1,3,5,7-環(huán)辛四烯、β-欖香烯、α-蓽澄茄油烯、香草杏仁酸乙酯、石竹烯、巴倫西亞橘烯以及Β-瑟林烯，其相對含量分別為21.16%、10.39%、7.58%、7.03%、4.60%、3.44%、3.21%和2.17%，且1,3,5,7-環(huán)辛四烯和巴倫西亞橘烯是Rose Marie品種特有的香氣成分。紫玉品種以芳樟醇的含量最高，占總含量的73.71%，其余依次是乙酸葉醇酯、α-萜品醇、γ-瑟林烯和β-水芹烯，其相對含量分別為5.93%、3.14%、2.33%和2.07%。Royal Blue品種以芳樟醇的含量最高，占總含量的82.51%，其余相對含量高于2%的依次是γ-瑟林烯和崖柏烯，其相對含量分別為2.81%和2.59%。Royal Blue品種和紫玉品種的香氣成分較為類似，芳樟醇含量在這兩個品種香氣成分中的比重較高。

2.3 7個品種小蒼蘭花香成分的聚類分析

小蒼蘭花香成分種類和含量較為豐富，不同品種間所含有的香氣成分含量和種類也具有較明顯差異。利用NTSYSpc2.1軟件對7個品種小蒼蘭花香成分的103種組分進行聚類分析(圖1)。在相似系數(shù)0.40附近將小蒼蘭7個品種分為三類：第Ⅰ類包括5個品種，分別為White Wing、金童、曙光、紫玉和Royal Blue；第Ⅱ類僅香玫一個品種；第Ⅲ類為Rose Marie品種。在相似系數(shù)0.46附近又可將第Ⅰ類中的5個品種分為2個類別：White Wing、金童、曙光聚為一類，紫玉和Royal Blue聚為一類。

在7個品種中，香玫品種是從Rose Marie品種中的突變單株經(jīng)選育而成的新品種；紫玉是以‘Red Lion’為母本、‘Royal Blue’為父本進行雜交選育出的新品種；金童則是‘White Wing’為母本、‘曙光’為父本通過雜交選育出新品種。通過聚類分析，可以很好地將親本和雜交后代聚在一起。

3 討論與結(jié)論

本研究采用GC-MS 技術(shù)對7個品種小蒼蘭花朵的香氣成分進行測定，結(jié)果表明，醇類和烯烴類化合物是小蒼蘭品種主要的香氣成分，大部分品種小蒼蘭香氣主要成分為芳樟醇，這與任雪冬等[18]對香雪蘭白花和紅花2個品種的香味成分研究結(jié)果較為一致。芳樟醇香氣柔和，作為香料廣泛應用于香水、家用清潔護理產(chǎn)品中，同時也可用作食用香精以及工業(yè)生產(chǎn)中的重要中間體。此外，它還兼具醫(yī)療保健作用，藥用前景十分廣闊[19]。芳樟醇作為小蒼蘭花香成分中的最主要成分，因此對小蒼蘭花香成分的研究有利于芳樟醇的開發(fā)利用。

本試驗中小蒼蘭各品種間的香氣成分差異較大，Rose Marie品種的主要香氣成分為烯烴類化合物，其中γ-瑟林烯在該品種中的相對含量最高；而White Wing、金童、曙光、香玫、紫玉和Royal Blue品種則以醇類化合物為主要香氣成分，其中芳樟醇貢獻率最大。聚類分析結(jié)果也顯示，Rose Marie品種與其他品種的遺傳關(guān)系較遠。γ-瑟林烯作為小蒼蘭花香主要成分這一結(jié)論目前還未見報道，因此可以將Rose Marie品種作為小蒼蘭花香育種的一種特殊材料。

張瑩等[20]對大花蕙蘭鮮花香氣成分的研究發(fā)現(xiàn)實驗所用的兩種大花蕙蘭香氣成分中除了含量最高的化合物為共有成分外，其他香氣成分的組成和含量也存在明顯差異。本試驗也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象，在7個品種中，有6個品種小蒼蘭的最主要香氣成分為芳樟醇，但其余香氣成分差異較大，甲酸異戊酯是曙光品種所特有的，2,3-丁二酮、2-乙基-環(huán)丁酮、3-甲基丁酸是香玫品種特有的香氣成分；1,3,5,7-環(huán)辛四烯和巴倫西亞橘烯是Rose Marie品種特有的香氣成分。甘秀海等[21]對山茶屬花的研究結(jié)果也證實了這一觀點。這些研究結(jié)果表明了花卉的香氣成分容易受到品種、生長環(huán)境等因素的影響，因此對香氣成分的分析在小蒼蘭品種區(qū)分方面具有重要的利用前景。

總體來說，小蒼蘭不同品種釋放的香氣成分種類和相對含量存在很大差異。導致這些差異的原因可能是其生長環(huán)境的不同、復雜的花香調(diào)節(jié)模式以及香氣成分的生物合成途徑和積累模式。因此，對小蒼蘭花香成分進行系統(tǒng)地分析，通過分子生物學等手段解析小蒼蘭花香成分生物合成途徑的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，從而指導花香育種是下一步的研究方向。

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(責任編輯：黃愛萍)

Aromatics in Flowers ofFressiahybrida

LIN Rong-yan1,2,3, ZHONG Huai-qin1,2,3, HUANG Min-ling1,2,3*, LUO Yuan-hua1,2,3, LIN Bing1,2,3

(1.CropResearchInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou,Fujian350013,China; 2.FlowerResearchCenter,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou,Fujian350013,China; 3.FujianEngineeringResearchCenterforCharacteristicFloriculture,Fuzhou,Fujian350013,China)

Aromatic components in flowers of 7 cultivars ofFressiahybridawere determined using the headspace-solid phase micro-extraction followed by gas chromatography-mass spectrometry for comparison. The results showed that alcohols and olefins were the main aromatics in the flowers. Olefins were found in the largest quantities in Rose Marie flowers, while alcohols，especially,linalool in the flowers from other cultivars. Cluster analysis showed that the genetic makeup of Rose Marie differed from those of White Wing, Jintong, Shuguang, Xiangmei, Ziyu, and Royal Blue.

Fressiahybrida; aromatic components; headspace-solid phase micro-extraction; gas chromatography-mass spectrometry

2016-05-05初稿；2016-07-30修改稿

林榕燕(1990-)，女，研究實習員，主要從事花卉生物技術(shù)研究(E-mail:lryyan@163.com) *通訊作者：黃敏玲(1960-)，女， 研究員，主要從事花卉品種選育與生物技術(shù)研究(E-mail: huangml618@163.com)

福建省科技計劃項目——省屬公益類科研院所基本科研專項(2014R1026-12)；福建省財政專項——福建省農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新團隊建設(shè)項目(CXTD-2-17)

S 68

：A

：1008-0384(2016)11-1216-05

林榕燕，鐘淮欽，黃敏玲，等.小蒼蘭品種花香成分分析[J].福建農(nóng)業(yè)學報，2016，31(11)：1216-1220.

LIN R-Y，ZHONG H-Q，HUANG M-L，et al.Aromatics in Flowers ofFressiahybrida[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(11)：1216-1220.