不同高山杜鹃品种杂交后代花瓣香气成分的HSSPME-GC-MS 分析

苏家乐， 何丽斯， 刘晓青， 李 畅， 陈尚平

(江苏省农业科学院园艺研究所，江苏 南京210014)

高山杜鹃是杜鹃花科(Ericacae)杜鹃花属(Rhododenron)中常绿无鳞杜鹃亚属、有鳞杜鹃亚属中的常绿阔叶类杜鹃以及由上述2 大亚属的杜鹃花经过上百年的杂交培育而成的栽培品种［1］。高山杜鹃属复合花芽、总状伞型花序，花冠硕大(通常14 ～20 cm)、色泽艳丽，叶片革质有光泽、四季常青，花叶共赏，是杜鹃花家族中的精品，素有“贵族花卉”的美誉，具有广阔的市场开发前景［2］。随着社会经济快速发展和人们生活水平的逐渐提高，国际国内市场对高山杜鹃的品质要求越来越高，除了对新颖花色的追求以外，芳香型高山杜鹃势必成为世界杜鹃花育种者追求的热点目标之一。目前针对杜鹃花科植物的叶片、根系等的挥发性化学成分及其药用活性方面已有部分研究［3-6］，但关于杜鹃花瓣香气成分分析的研究仍未见报道。因此，本研究利用顶空固相微萃取——气质联用技术(HS-SPMEGC-MS)分析1 个芳香型高山杜鹃原种与1 个无香型高山杜鹃栽培品种及其4 个杂交后代的花器芳香成分，为培育具有芳香且花色鲜艳的高山杜鹃新品种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验父本产自中国云南等地的白色芳香型高山杜鹃大白花杜鹃(Rhododendron decorum)，母本选用比利时进口的淡紫色高山杜鹃进口品种紫水晶(Rhododendron hybrids‘Roseum Elegans’)，杂交试验于2007 年在江苏省农业科学院园艺研究所智能温室中进行，杂交后代进行3 年正常的养护管理后开花，选取人嗅觉判断具有芳香气味的4 个杂交后代(杂交后代①、杂交后代②、杂交后代③和杂交后代④)及其父、母亲本进行芳香成分的分析。

1.2 方法

1.2.1 香气成分萃取方法 取样前先将固相微萃取头在气相色谱进样口老化20 min，老化温度为250 ℃。称取盛花期亲本和4 个有香味的杂交后代的鲜花瓣各5 g，迅速置于15 ml 的样品瓶内，分别加入200 μl 内标物(辛酸)并盖上盖子，将老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分，将样品瓶置于40℃水浴中萃取40 min 后进样。

1.2.2 GC-MS 条件及定性和定量分析方法 参照田长平等［7］方法，并略做修改:利用Trace GCMS-DSQⅡ气相色谱-质谱联用仪(Thermo，USA)。色谱条件为:色谱柱DBWax(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度250 ℃，不分流;柱温:初始温度为40 ℃保持4 min，以1 min 5 ℃升至90℃保持1 min，然后以1 min 8 ℃升至230 ℃保持8 min。扫描质量范围:33 ～450 aum。

2014年，水规总院将在部党组的领导下，立足水利发展全局，深入学习贯彻落实党的十八大和十八届三中全会精神，全力做好水利规划编制和战略研究，统筹做好规划设计审查工作，以标准化建设、勘测设计质量管理、市场准入为重点，加强行业管理，为水利事业发展提供有力的技术支撑和保障。

保留区，指目前水资源开发利用程度不高，为今后水资源可持续利用而保留的水域。保留区应当控制经济社会活动对水的影响，严格限制可能对其水量、水质、水生态造成重大影响的活动。

由父、母本及其4 个杂交后代的主要香气类别和含量及其香气总量可以看出，父、母本及其4 个杂交后代(杂交后代①、杂交后代②、杂交后代③和杂交后代④)的香气类别主要分为烯烃类、醇类、酯类、烷类、酮类、苯类、萜类和醛类共8类，这4 个杂交后代与其芳香型父本在各种香气类别和含量及其香气总量上均存在显著差异，其中以杂交后代②在香气总量上与父本差异最小，仅比父本少44.0%;其次，是杂交后代④，其香气总量比父本的少53.5%。父本与杂交后代②在香气成分类别和含量上非常相似，两者香气成分均以烯烃类、酯类及苯类含量较高，分别占其各自香气总量的48.0%、21.8%和16.6%及36.6%、27.1%和29.3%，符合嗅觉上判断杂交后代②与父本香气比较相似的感官特点，由此可以推测这3 类香气成分的含量与高山杜鹃花香的浓度密切相关。

1.2.3 数据处理 试验数据分析和制图采用Excel 2003 和SPSS 13.0 分析软件进行，同类型数据显著性差异运用Duncan’s 检验法进行多重比较。

香气成分含量(μg/g，FW)= 该组分的峰面积/内标的峰面积×内标浓度(μg/μl)×内标体积(μl)/样品质量(g)。

2 结果

2.1 亲本与4 个杂交后代花瓣中主要香气成分种类

利用质谱图经计算机检索同时与NIST library 和Wiley library 2 个质谱库相比对，并结合人工图谱解析及资料分析，运用峰面积归一法，得到主要香气成分及其相对含量，结果显示，在父、母本及4 个杂交后代(杂交后代①、杂交后代②、杂交后代③和杂交后代④)中分别检测出41、18、28、32、27、30 种香气成分，可归纳为52 种化合物，其中有12 种化合物为4 个杂交后代与父本所共有，它们分别为2，4-二甲基苯乙烯、3，4-二甲基-2，4，6-辛三烯、6-甲基-5-庚烯-2-醇、苯甲醇、苯甲酸甲酯、十五烷、戊基环丙烷、甲基庚烯酮、香叶基丙酮、3，5-二甲氧基甲苯、1，2-二甲氧基苯和波斯菊萜;4 个杂交后代香气成分的种类与芳香型父本的相似度均超过75.0%，其中以杂交后代②的相似程度最高，为93.8%。以上结果表明，芳香型父本的香气成分在4个杂交后代中均有广泛遗传，尤其以杂交后代②的遗传相似度最高。

2.2 亲本与4 个杂交后代花瓣中主要香气成分含量

GC-MS 数据采用Xcalibur 软件进行整理分析。未知化合物质谱图经计算机检索同时与NIST library 和Wiley library 2 个质谱库相匹配，并结合人工图谱解析及资料分析。报道正反匹配度均大于800(最大值1 000)的鉴定结果。定量方法:选择辛醛为内标，其浓度为0.082 g/L，采用SIM(选择离子检测)方式定量。各种香味成分的含量计算公式如下:

3 讨论

顶空固相微萃取——气质联用技术(HS-SPME-GCMS)是一种具有快速、准确、定性及定量检测等特点的新型测定方法，在花香［8］、果香［9］及肉类［10］等领域越来越受到人们的重视。本试验通过对高山杜鹃亲本及其4 个杂交后代的花瓣进行HS-SPME-GC-MS 分析，发现所鉴定出的芳香成分与杜鹃属其他种类植物的芳香成分［3，11］及其含量有明显的不同，这可能与植物种类、提取方法、提取部位等不同而不同。

林虑嵩高起书阴，滃然云气隐雷音。不知去作何方雨，望断中州父老心。皎月谁能不见亲，却思良谷正怀新。庾楼一例安床待，顿觉清光未可人。[3]202

本试验发现，在父、母本及其4 个杂交后代的花瓣中，共检测出52 种芳香成分，其中有12 种成分为4 个杂交后代与芳香型父本所共有，相似度均超过75%，以杂交后代②与父本的遗传相似程度最高。从香气成分类别及其含量来看，杂交后代②与芳香型父本最相似，均以烯烃类、酯类及苯类含量较高;在4 个芳香杂交后代中，杂交后代②的香气总量最高，与父本的差异最小。综上所述可以看出，杂交后代②很好地继承了父本的芳香成分，是一个优良的芳香型株系及育种材料。

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