六種太空蓮揮發性成分分析

田敏 王凌云 曹樺 李涵 陸琳 施自明 趙培飛

(1 云南省農業科學院花卉研究所∕云南省花卉育種重點實驗室∕國家觀賞園藝工程技術研究中心云南昆明 650200;2 金華市農業科學研究院 浙江金華 321000)

蓮是最古老的被子植物之一，不僅在植物系統演化中占有重要地位，也是中國最重要的水生經濟植物之一［1］。蓮，即荷花，是睡蓮科（Nymphaeaceae）蓮屬（NelumboAdans.）的多年生水生草本植物［2］，中國原產［3］。中國是世界上種植和利用荷花最廣泛的國家［1，4］。荷花在我國有2 500 年以上的栽培歷史和廣大的栽培面積［5］，是中國傳統名花之一；目前我國的荷花品種超過800個，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（蓮子）均可食用或藥用，同時荷花能凈化水質［7-8］、荷桿纖維亦能分離利用［6］，具有較高的觀賞價值、經濟價值和生態價值。

江西省廣昌縣白蓮科學研究所培育的太空蓮品系因其性狀穩定、蓮子產量高、綜合農藝性狀優良［9］，目前已成為我國生產蓮子主要采用的種源［10］。如何在采收太空蓮蓮子的同時，利用太空蓮的其他部分、增加經濟收入，成為新的研究課題。唐伯辰等［11］測定了不同生長期和采收期太空蓮葉中荷葉堿的含量；梁華正等［12］對太空蓮葉原花青素的提取及分離純化進行了研究，為太空蓮的荷葉資源開發利用提供了參考依據。本文從荷花清新淡雅的香氣入手，研究太空蓮3 號［13］及由其衍生的太空蓮品種的揮發性物質，了解不同育種技術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。

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研究所以種苗形式引進，以缸載的方式保存于云南省農業科學院花卉研究所澄江基地高原水生植物資源圃內。

圖1 供試品種

表1 供試品種及其育種方法

1.2 方法

在同一時間（上午9：00）取樣，以避免生物鐘帶來的誤差。將供試品種開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，Fused Silica 24 Ga，Manual Holder，3 pk.SUPELCO，USA）吸附50 min，直接進樣，進行GC/MS 分析（HP6890GC/5973MS，Agilent Technologies， USA）。GC 條件：HP-5MS 石英毛細管柱（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；傳輸線溫度250℃；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；質量范圍35～500。采用wiley7n.l和NIST98.L標準譜庫計算機檢索定性。

依據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進行定量分析。每個樣品分別進行3次平行重復實驗。

2 結果與分析

GC/MS分析6個太空蓮品種的芳香組分的質譜，各組分質譜經計算機譜庫（NIST/WILEY）檢索及資料分析，檢出的主要芳香成分及相對含量見表2。

2.1 太空蓮3號的花香成分

太空蓮3 號為贛蓮85-4 太空誘變培育。太空蓮3 號盛開期花朵揮發性物質共檢索到13 種（表2），包括1 種醇類、1 種芳香烴類、6 種烯烴類和5種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到38.84%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對含量為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-環十二烷相對含量均在2.00%～10.00%（表2）；α-律草烯是太空蓮3號的特有成分（表2）。

表2 六個太空蓮品種的主要花香成分及其相對含量

續表2 六個太空蓮品種的主要花香成分及其相對含量

表3 六個太空蓮品種揮發性成分及含量分類統計

2.2 翠荷紅顏的花香成分

翠荷紅顏為太空蓮3號離子注入培育。翠荷紅顏盛開期花朵揮發性物質共檢索到10 種（表2），包括1 種醇類、6 種烯烴類和3 種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到36.88%（表3）。含量最高的芳香成分是α-萜品醇，相對含量為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-環十二烷、十七烷相對含量均在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 號雜交培育。嫦娥醉舞盛開期花朵揮發性物質共檢索到13 種（表2），包括2 種醇類、1 種芳香烴類、4 種烯烴類和6 種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到62.24%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對含量為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-環十二烷、十七烷、十九烷相對含量均在2.00%～10.00%（表2）；芳樟醇、1，3-環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 號雜交培育。太空嬌容盛開期花朵揮發性物質共檢索到10 種（表2），包括1 種醇類、1 種芳香烴類、3 種烯烴類和5 種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到62.28%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對含量為43.55%；1-甲基-2-乙基-環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、十七烷相對含量均在2.00%～10.00%（表2）。

2.5 風雪彌漫的花香成分

風雪彌漫為雜交育種單株97-1 與太空蓮3 號雜交培育。風雪彌漫盛開期花朵揮發性物質共檢索到7種（表2），包括2種醇類、1種芳香烴類、2種烯烴類和2種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到40.52%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對含量為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、十七烷相對含量在2.00%～10.00%（表2）；十六醇是風雪彌漫的特有成分（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 號雜交培育。雪里行軍盛開期花朵揮發性物質共檢索到11 種（表2），包括1 種醇類、4 種烯烴類和6種烷烴類。其中烷烴類化合物含量最高，相對含量達到67.15%（表3）。含量最高的芳香成分是十五烷，相對含量為36.27%；1-甲基-2-乙基-環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，共檢測到揮發性物質21種，包括醇類3 種、芳香烴類1 種、烯烴類9 種和烷烴類8種；烷烴類在各個品種中均含量最多，其次是烯烴類和醇類，與徐雙雙［16］和張芳［17］結論一致。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為α-萜品醇外，其他5個太空蓮品種含量最多的物質均為十五烷。在6 種太空蓮中，香氣物質主要來源于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號的香氣物質還有月桂烯、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還有芳樟醇，風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。

從品種來源看，5 個太空蓮品種均由太空蓮3號培育而來，所不同的是翠荷紅顏是離子注入法，其他的4個太空蓮品種嫦娥醉舞、太空嬌容、風雪彌漫、雪里行軍是雜交育種法且親本相同。太空蓮3號離子注入獲得的翠荷紅顏含量最多的物質為α-萜品醇，其他4 個太空蓮3 號雜交育種獲得的子代品種含量最多的物質是十五烷，與親本太空蓮3號一致。另外，翠荷紅顏及其親本太空蓮3號都具有月桂烯和檸檬烯；其他4 個雜交培育的太空蓮3號子代品種不具有月桂烯和檸檬烯這兩個香氣物質，α-萜品醇的含量遠低于翠荷紅顏和太空蓮3號，而十五烷的含量遠高于翠荷紅顏和太空蓮3號。徐雙雙［16］和張芳［17］分別對 5 個和 20 個荷花品種（均為常規雜交育種）進行揮發性成分分析，表明主要揮發性成分類似，分別為烷烴類、烯烴類和醇類物質，共有物質為十五烷、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，在揮發性成分方面雖含量略有不同，但揮發性物質主要成分類似。因此，不能說明太空育種、離子注入及常規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。