小苍兰品种花香成分分析

林榕燕，钟淮钦，黄敏玲*，罗远华，林 兵

(1.福建省农业科学院作物研究所，福建 福州 350013；2.福建省农业科学院花卉研究中心，福建 福州 350013； 3.福建省特色花卉工程技术研究中心，福建 福州 350013)

小苍兰品种花香成分分析

林榕燕1,2,3，钟淮钦1,2,3，黄敏玲1,2,3*，罗远华1,2,3，林 兵1,2,3

(1.福建省农业科学院作物研究所，福建 福州 350013；2.福建省农业科学院花卉研究中心，福建 福州 350013； 3.福建省特色花卉工程技术研究中心，福建 福州 350013)

为研究不同品种小苍兰花香成分的差异，采用顶空-固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术，对7个品种小苍兰的花香成分进行了分析。结果表明：醇类跟烯烃类化合物是小苍兰花香成分中的主要种类，其中Rose Marie品种的主要香气成分为烯烃类化合物，其他6个品种小苍兰以醇类化合物为主要香气成分，并且以芳樟醇的贡献率最大。聚类分析显示，Rose Marie品种与White Wing、金童、曙光、香玫、紫玉和Royal Blue等品种存在较大的遗传差异。

小苍兰；花香成分；顶空-固相微萃取；气相色谱-质谱联用

小苍兰Fressiahybrida，属鸢尾科香雪兰属多年生草本植物，其花似百合，叶若兰蕙，花色繁多，香气浓郁，为全世界园艺学家所熟知，是世界十大名贵切花之一[1]。近年来其产量和销量迅速增长，仅在荷兰区域，每年的小苍兰切花生产量就超过5 亿枝。小苍兰不仅是重要的切花卉园艺品种，同时也是香料业重要的原材料之一[2]。目前对小苍兰的研究主要集中在繁殖与栽培技术[3-5]、组织培养[6-9]、花期调控[10]、切花衰老及保鲜[11-14]、基因克隆[15-17]等方面，花香是小苍兰主要的观赏特性之一，但有关这方面的研究还极少涉及。

本研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术，以7个品种小苍兰为材料，对其花朵芳香成分种类及其含量进行研究分析，从而确定构成小苍兰花香的重要化合物，为进一步研究小苍兰花香成分的生物合成途径，指导花香育种奠定基础，同时为小苍兰精油的生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的小苍兰品种分别为4个引进品种(White Wing、Rose Marie、Royal Blue、曙光)和3个自育品种(紫玉、金童、香玫)，取自福建省农业科学院作物研究所花卉研究中心花卉资源圃内。

1.2 试验方法

1.2.1 SPME 萃取 先将SPME 萃取头于气相色谱仪进样口老化，老化温度为250℃，老化时间：120 min。而后取2 g小苍兰花朵样品置于10 mL萃取瓶中，用铝箔封口，塑料盖密封，将装有100 μm PDMS萃取头的手柄置于萃取瓶上方，萃取头插入萃取瓶后，推出萃取纤维至花朵上方0.5 cm 处，于25℃室温下顶空吸附60 min，抽回纤维头，取下手柄，然后将纤维头插入GC 进样口，解吸5 min，进行GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS 分析 色谱条件：采用DB-WAXetr色谱柱，以氦气为载气，不分流，流量为1.4 mL·min-1，进样口温度为250℃；柱温程序升温：初始温度35℃，保持5 min，以3℃·min-1的速率升到150℃，接着以10℃·min-1的速率上升到240℃ 保持2 min。

质谱条件：电离方式为EI 源，电离能量70 eV；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；全扫描模式，扫描范围40～550 amu。

1.2.3 聚类分析 对7个品种小苍兰的花香成分数据构建0/1遗传相似矩阵，其中含有香气成分的数据标记为1，无该种香气成分数据标记为0。利用NTSYSpc2.1软件对7个品种小苍兰花香成分进行聚类分析，并建立聚类关系图。

1.3 数据分析

各组分质谱经计算机谱库检索及资料分析，再结合人工谱图解析，确认香味物质的各个化学成分，依据总离子流各色谱峰平均峰面积，并通过面积归一化法，计算各组分的相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 7个品种小苍兰花香构成种类分析

经GC-MS检测，7个品种小苍兰共检测出103种香气成分，其中White Wing含有35种成分，曙光含有36种，金童含有40种，紫玉含有33种，Royal Blue含有30种，香玫含有29种，Rose Marie含有10种。

不同种类的香气成分在7个品种小苍兰中分布各不相同(表1)。酯类和烯烃类化合物在7个品种中均有检测出来；烯烃类是检测出种类较多的香气成分之一，在7个品种中分别检测出4～16种，金童品种检测出的烯烃数量最多，达16种， 香玫品种检测出的烯烃数量较少，仅4种；酯类在7个品种中分别检测出1～9种，香玫中最多，达到9种，White Wing和Rose Marie品种中最少，仅1种。醇类在小苍兰6个品种中检测到，分别检测出5～14种，金童品种检测出的醇类种类最多，达14种，香玫品种中检测出5种，而Rose Marie品种中未检测到醇类化合物；7个品种在含有的香气种类方面，曙光品种是含有香气种类最多的品种，达8种；White Wing、金童、Royal Blue等品种含有7种香气种类；紫玉、香玫品种含有6种香气成分种类，而Rose Marie品种所含香气种类最少，只有4种。

表1 小苍兰7个品种的花香种类Table 1 Classification of aromatics in flowers of 7 F. hybrida cultivars

2.2 7个品种小苍兰花香构成成分分析

在香气构成成分方面，醇类、烯烃类和酮类化合物相较于其他化合物在小苍兰花香成分中所占的相对含量较高。在紫玉和Royal Blue品种中，醇类化合物的相对含量均高于75%，在曙光、White Wing、金童、香玫等品种中，醇类化合物的相对含量也高于其他成分，但在Rose Marie品种中，未检测到醇类化合物。烯烃类化合物在White Wing、金童和Rose Marie等3个品种中的相对含量较高，远远超过其他4个品种，在Rose Marie品种中，烯烃类化合物的相对含量达到了61.09%。酮类化合物在香玫品种中的相对含量高达40.39%，但在Royal Blue品种中未检测到酮类化合物。

表2 7个品种小苍兰的花香成分相对含量Table 2 Relative contents of aromatics in flowers of 7 F. hybrida cultivars (单位/%)

小苍兰7个品种中，除了Rose Marie品种，其他6个品种小苍兰的最主要香气成分均为芳樟醇，但其余香气成分差异较大。White Wing品种以芳樟醇的含量最高，占总含量的50.46%，其余依次是罗勒烯、α-萜品醇、D-柠檬烯和β-水芹烯，其相对含量分别为15.32%、14.31%、4.57%和2.48%，且White Wing品种的罗勒烯含量在7个品种中最高。曙光品种中芳樟醇的相对含量最高，占总含量的62.52%，其余相对含量高于2%的依次是乙酸和甲酸异戊酯，其相对含量分别为17.98%和3.31%，且甲酸异戊酯是该品种所特有的。金童品种中芳樟醇含量最高，占总含量的33.60%，其余依次是α-萜品醇、罗勒烯、D-柠檬烯、崖柏烯、a-蒎烯、β-水芹烯、乙酸叶醇酯、别罗勒烯和桉油精，其相对含量分别为17.68%、12.14%、7.19%、4.90%、3.83%、3.02%、2.76%、2.59%和2.02%，且这些化合物中大部分含量要高于其他品种。香玫品种以芳樟醇的含量最高，占总含量的42.55%，其余依次是3-羟基-2-丁酮、2,3 -丁二酮、2-乙基-环丁酮、乙酸异戊酯和3-甲基丁酸，其相对含量分别为20.25%、12.51%、6.20%、3.57%和2.56%，且2,3 -丁二酮、2-乙基-环丁酮、3-甲基丁酸是其特有的香气成分。Rose Marie品种以γ-瑟林烯的含量最高，占总含量的27.27%，其余依次是3-羟基-2-丁酮、1,3,5,7-环辛四烯、β-榄香烯、α-荜澄茄油烯、香草杏仁酸乙酯、石竹烯、巴伦西亚橘烯以及Β-瑟林烯，其相对含量分别为21.16%、10.39%、7.58%、7.03%、4.60%、3.44%、3.21%和2.17%，且1,3,5,7-环辛四烯和巴伦西亚橘烯是Rose Marie品种特有的香气成分。紫玉品种以芳樟醇的含量最高，占总含量的73.71%，其余依次是乙酸叶醇酯、α-萜品醇、γ-瑟林烯和β-水芹烯，其相对含量分别为5.93%、3.14%、2.33%和2.07%。Royal Blue品种以芳樟醇的含量最高，占总含量的82.51%，其余相对含量高于2%的依次是γ-瑟林烯和崖柏烯，其相对含量分别为2.81%和2.59%。Royal Blue品种和紫玉品种的香气成分较为类似，芳樟醇含量在这两个品种香气成分中的比重较高。

2.3 7个品种小苍兰花香成分的聚类分析

小苍兰花香成分种类和含量较为丰富，不同品种间所含有的香气成分含量和种类也具有较明显差异。利用NTSYSpc2.1软件对7个品种小苍兰花香成分的103种组分进行聚类分析(图1)。在相似系数0.40附近将小苍兰7个品种分为三类：第Ⅰ类包括5个品种，分别为White Wing、金童、曙光、紫玉和Royal Blue；第Ⅱ类仅香玫一个品种；第Ⅲ类为Rose Marie品种。在相似系数0.46附近又可将第Ⅰ类中的5个品种分为2个类别：White Wing、金童、曙光聚为一类，紫玉和Royal Blue聚为一类。

在7个品种中，香玫品种是从Rose Marie品种中的突变单株经选育而成的新品种；紫玉是以‘Red Lion’为母本、‘Royal Blue’为父本进行杂交选育出的新品种；金童则是‘White Wing’为母本、‘曙光’为父本通过杂交选育出新品种。通过聚类分析，可以很好地将亲本和杂交后代聚在一起。

3 讨论与结论

本研究采用GC-MS 技术对7个品种小苍兰花朵的香气成分进行测定，结果表明，醇类和烯烃类化合物是小苍兰品种主要的香气成分，大部分品种小苍兰香气主要成分为芳樟醇，这与任雪冬等[18]对香雪兰白花和红花2个品种的香味成分研究结果较为一致。芳樟醇香气柔和，作为香料广泛应用于香水、家用清洁护理产品中，同时也可用作食用香精以及工业生产中的重要中间体。此外，它还兼具医疗保健作用，药用前景十分广阔[19]。芳樟醇作为小苍兰花香成分中的最主要成分，因此对小苍兰花香成分的研究有利于芳樟醇的开发利用。

本试验中小苍兰各品种间的香气成分差异较大，Rose Marie品种的主要香气成分为烯烃类化合物，其中γ-瑟林烯在该品种中的相对含量最高；而White Wing、金童、曙光、香玫、紫玉和Royal Blue品种则以醇类化合物为主要香气成分，其中芳樟醇贡献率最大。聚类分析结果也显示，Rose Marie品种与其他品种的遗传关系较远。γ-瑟林烯作为小苍兰花香主要成分这一结论目前还未见报道，因此可以将Rose Marie品种作为小苍兰花香育种的一种特殊材料。

张莹等[20]对大花蕙兰鲜花香气成分的研究发现实验所用的两种大花蕙兰香气成分中除了含量最高的化合物为共有成分外，其他香气成分的组成和含量也存在明显差异。本试验也发现了该现象，在7个品种中，有6个品种小苍兰的最主要香气成分为芳樟醇，但其余香气成分差异较大，甲酸异戊酯是曙光品种所特有的，2,3-丁二酮、2-乙基-环丁酮、3-甲基丁酸是香玫品种特有的香气成分；1,3,5,7-环辛四烯和巴伦西亚橘烯是Rose Marie品种特有的香气成分。甘秀海等[21]对山茶属花的研究结果也证实了这一观点。这些研究结果表明了花卉的香气成分容易受到品种、生长环境等因素的影响，因此对香气成分的分析在小苍兰品种区分方面具有重要的利用前景。

总体来说，小苍兰不同品种释放的香气成分种类和相对含量存在很大差异。导致这些差异的原因可能是其生长环境的不同、复杂的花香调节模式以及香气成分的生物合成途径和积累模式。因此，对小苍兰花香成分进行系统地分析，通过分子生物学等手段解析小苍兰花香成分生物合成途径的网络调控，从而指导花香育种是下一步的研究方向。

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(责任编辑：黄爱萍)

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，研究实习员，主要从事花卉生物技术研究(E-mail:lryyan@163.com) *通讯作者：黄敏玲(1960-)，女， 研究员，主要从事花卉品种选育与生物技术研究(E-mail: huangml618@163.com)

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1026-12)；福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目(CXTD-2-17)

S 68

：A

：1008-0384(2016)11-1216-05

林榕燕，钟淮钦，黄敏玲，等.小苍兰品种花香成分分析[J].福建农业学报，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.