桂花主要品種花香和花色及其對溫度變化的響應(yīng).pdf

1、桂花(Osmanthusfragrans(Thunb.) Lour.)是我國十大傳統(tǒng)名花之一,既是優(yōu)良的綠化樹種,也是著名的香料植物。桂花按花期不同分為秋桂和四季桂兩大類,秋桂又根據(jù)花色分為金桂(Aurantiacus group)、銀桂(Albus group)和丹桂(Lutes g r o u p)品種群。桂花的花開放受冷積溫調(diào)控,自然花期在10月;10月份溫度波動(dòng)較大,溫度的變化會(huì)對花香釋放和花色呈現(xiàn)產(chǎn)生顯著影響,而這種影響在不同

2、品種之間表現(xiàn)不盡相同。花香和花色對溫度變化響應(yīng)的敏感程度從本質(zhì)而言受遺傳決定,而受環(huán)境因子調(diào)控。本文以四大桂花品種群29個(gè)栽培品種為材料,測定和分析了不同品種的主要香氣物質(zhì)和色素種類;同時(shí)選取具有代表性的品種(金桂、銀桂和丹桂),以近年來桂花自然條件下盛開期的平均溫度(20±0.5°C)為基準(zhǔn),人工模擬溫度變化(12、15和32°C),分析不同溫度條件下桂花主要花香和花色組成物質(zhì)種類及其含量的變化,以明確桂花香釋放、花色呈現(xiàn)對溫度變化的

3、響應(yīng)及其作用機(jī)理,從而為桂花園林應(yīng)用、花期調(diào)控和性狀遺傳改良奠定理論基礎(chǔ)。主要研宄結(jié)果如下:
　　1、桂花主要品種香氣成分比較分析及評價(jià):以四大品種群29個(gè)栽培品種作為實(shí)驗(yàn)材料,采用固相微萃取(SPME)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù),分別對其芳香物質(zhì)進(jìn)行鑒定分析,并通過聚類分析的方法對29個(gè)栽培品種香氣進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明:無論是根據(jù)香氣物質(zhì)的相對含量還是香氣值的大小,不同品種群間主要芳香物質(zhì)及特征香氣成分無規(guī)律性差異,而

4、同一品種群內(nèi)不同品種間有一定差異;四大品種群最主要的香氣化合物種類為醇類(Alcohols)和酮類(Ketones)。根據(jù)各物質(zhì)的相對含量,桂花中主要芳香物質(zhì)包括順式-氧化芳樟醇( cis-Linalool oxide)、反式-氧化芳樟醇(trans-Linalool oxide)、芳樟醇(Linalool)、二氫-P-紫羅蘭酮(2H-P-Ionone)、a-紫羅蘭酮( a-Ionone)和 P-紫羅蘭酮(卩-Ionone),順式羅勒烯

5、((Z)-Ocimene)、Y-癸內(nèi)醋(rY-Decalactone)和香葉醇也是部分品種比較重要的芳香物質(zhì)。根據(jù)各物質(zhì)香氣值的大小得出:P-紫羅蘭酮(P-Ionone)、a-紫羅蘭酮( a-Ionone)、芳樟醇( L in a lo o l)和反式-氧化芳樟醇( trans-Linalool oxide)為四大品種群的特征香氣物質(zhì),共同形成桂花的基礎(chǔ)香氣;而香氣物質(zhì)香氣值大小的差異以及所有物質(zhì)的共同作用形成不同品種特有的香氣。根據(jù)聚

6、類分析結(jié)果,結(jié)合特征香氣成分及其香氣值的大小,所分析品種可分為淡甜香、濃香馥郁及清香雅致3大類。大部分丹桂品種屬于第1類,而大部分金桂、銀桂及四季桂品種屬于后2類。不同性別及不同地理起源的桂花品種香氣物質(zhì)無顯著差異,與品種群無顯著相關(guān)性。
　　2、不同品種花香釋放對溫度變化的響應(yīng):在不同溫度條件下,‘玉玲瓏'‘金球桂'‘堰虹桂’和‘硬葉丹桂’中的主要化合物類型和特征香氣物質(zhì)種類不變,只有相對含量發(fā)生變化。當(dāng)溫度降低時(shí)(15和12°

7、C),‘玉玲瓏’、‘金球桂’和‘硬葉丹桂’中的紫羅蘭酮(包括a和P兩種異構(gòu)體)相對含量均降低,‘堰虹桂’在15C增大,在12C降低;‘硬葉丹桂’中芳樟醇含量減少,其余品種表現(xiàn)為略增大或基本不變。當(dāng)溫度升高時(shí)(32C),所有品種中的紫羅蘭酮相對含量均降低;‘玉玲瓏’和‘堰虹桂’中芳樟醇含量明顯減少,‘金球桂’和‘硬葉丹桂’均略升高。芳樟醇、a-紫羅蘭酮和P-紫羅蘭酮香氣值的變化是影響不同溫度下4個(gè)品種香氣濃淡發(fā)生變化的重要因素。所有品種中

8、烷烴類化合物(C7-C30正烷烴)基本表現(xiàn)為隨溫度升高而增多,將稀釋桂花的香氣,可能是高溫條件香氣變淡的另一主要原因。
　　3、桂花主要品種花色素成分比較分析:利用紫外可見吸收光譜分析法、高效液相色譜(HPLC-DAD)聯(lián)合質(zhì)譜(HPLC-ESI-MS2)技術(shù)對23個(gè)主要栽培品種的花色素主要物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。結(jié)果表明,所有品種均含有類黃酮化合物,而類胡蘿卜素在不同品種群間差異顯著。銀桂所有品種均不含類胡蘿卜素;部分金桂和四季

9、桂品種含有a-或P-類胡蘿卜素;丹桂品種群含有兩類類胡蘿卜素。定性分析共得到了8種類黃酮化合物,并在大部分品種中均檢測出。其中,結(jié)構(gòu)已基本確定的4種物質(zhì)為:乙氧基槲皮素、異鼠李素-3-0-蕓香糖苷、芒柄花素-7-0-葡萄糖苷和丁香亭-3-0-蕓香糖苷,分別屬于黃酮醇、異黃酮以及黃酮化合物;異鼠李素-3-0-蕓香糖苷在所有品種中含量均最高(總類黃酮化合物含量的2/3以上),顯著高于其他物質(zhì),是桂花中最主要的類黃酮化合物;主成分分析結(jié)果表明

10、,較重要的類黃酮化合物還包括丁香亭-3-0-蕓香糖苷、P2、P3、P4和P5。a-類胡蘿卜素和P-類胡蘿卜素還是丹桂所有品種和部分金桂品種的主要色素物質(zhì),對花色形成起決定性作用。
　　4、不同品種花色呈現(xiàn)對溫度變化的響應(yīng):不同溫度處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度變化對‘玉玲瓏'‘金球桂'‘堰虹桂’和‘硬葉丹桂’的花色產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)溫度逐漸降低時(shí)(15和12°C),4個(gè)桂花品種花色均明顯加深,L*、A*、B*和C*值表現(xiàn)為逐漸降低,而 h*

11、值逐漸升高;當(dāng)溫度升高時(shí)(32C)所有材料花色均變淡,其花色值表現(xiàn)為A、B lP C*值降低,而 L' h*值變大。隨溫度的逐漸降低(15和12C)所有品種類黃酮化合物種類不變而含量均顯著降低;在銀桂‘玉玲瓏’中,類胡蘿卜素從無到有,金桂品種‘金球桂’與丹桂品種‘堰虹桂’和‘硬葉丹桂’類胡蘿卜素種類不變,含量顯著升高。當(dāng)溫度升高時(shí)(32C),所有品種中類胡蘿卜素和類黃酮化合物含量均降低;‘金球桂’和‘玉玲瓏’未檢測出類胡蘿卜素,‘硬葉丹