江南牡丹花色素組成與開花過程生理特征研究.pdf

1、牡丹為我國(guó)著名花卉?；ㄉ悄档ぶ匾挠^賞性狀,花色素則是牡丹花色形成的物質(zhì)基礎(chǔ),溫度、光照、pH、金屬離子等是影響花色形成的外界因素。本文以江南牡丹4個(gè)色系的43個(gè)品種為試材探討了花色與花色素組成之間的關(guān)系并以不同花期的粉藍(lán)色系、紫紅色系江南牡丹代表品種為材料,研究了濕熱立地條件下開花過程中生理生化的變化及其開花衰老規(guī)律,以期為闡明花色形成的機(jī)理、延長(zhǎng)花期等提供科學(xué)依據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?、爬脭?shù)碼圖像和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù),

2、按國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)表色系統(tǒng)測(cè)定江南牡丹花的顏色,按照量化標(biāo)準(zhǔn)通過聚類分析,根據(jù)顏色的不同對(duì)43個(gè)江南牡丹品種進(jìn)行分類,江南牡丹共分為4大類,其中白色系6種,粉紅色系10種,粉藍(lán)色系15種,紫紅色系12種。除C*與a*之間四個(gè)色系共同表現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系外(r2=0.99),其余花色三刺激值之間的相關(guān)性關(guān)系四個(gè)色系表現(xiàn)不同,粉藍(lán)色系、白色系江南牡丹品種L*與a*、L*與C*之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,r2分別為0.618和0.629,而

3、粉紅色系、紫紅色系L*與a*、L*與C*之間產(chǎn)生顯著正相關(guān)關(guān)系,r2分別為0.589和0.606;粉紅色系、紫紅色系L*與b*之間無(wú)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r2=0.156),粉藍(lán)色系、白色系 L*與b*之間正相關(guān)性較低(r2=0.436)。
　　⑵利用UPLC-PDA和UPLC-Q-TOF MS技術(shù)對(duì)盛花期花瓣中類黃酮組分進(jìn)行了定性和定量分析。江南牡丹花瓣中共檢測(cè)到十五種類黃酮組分,其中花色苷四種:矢車菊素-3,5-二葡萄糖苷、矢車菊素

4、-3-葡萄糖苷、芍藥花素-3,5-二葡萄糖苷、芍藥花素-3-葡萄糖苷;黃酮七種:木犀草素單糖苷(六碳糖)、木犀草素二糖苷(甲基五碳糖+六碳糖)、芹黃素單糖苷(六碳糖)、芹黃素二糖苷(五碳糖+六碳糖)、芹黃素二糖苷(甲基五碳糖+六碳糖)、金圣草黃素單糖苷(六碳糖)、金圣草黃素二糖苷(六碳糖+甲基五碳糖);黃酮醇四種:槲皮素單糖苷(六碳糖)、槲皮素二糖苷(六碳糖+六碳糖)、山奈酚二糖苷(六碳糖+六碳糖)、異鼠李素二糖苷(六碳糖+六碳糖);江

5、南牡丹花瓣中主要的花色苷為芍藥花素-3,5-二葡萄糖苷(Pn3G5G)和矢車菊素-3,5-二葡萄糖苷(Cy3G5G),主要的黃酮為芹黃素糖苷,即芹黃素單糖苷(六碳糖)、芹黃素二糖苷(五碳糖+六碳糖)、芹黃素二糖苷(甲基五碳糖+六碳糖),黃酮醇為山奈酚糖苷,即山奈酚二糖苷(六碳糖+六碳糖)。江南牡丹花色與花色苷關(guān)系數(shù)值分析結(jié)果表明,花色素均為PnCy類型,亮度 L*、藍(lán)度 b*均與花色苷含量之間沒有顯著相關(guān)性,紅度 a*主要與Cy3G5G

6、、Pn3G5G兩種色素的含量決定,Cy3G5G含量越高,花色越紅。粉紅色系和粉藍(lán)色系花色差異的主要黃酮醇組分為槲皮素-二糖苷、黃酮組分為木犀草素單糖苷。
　?、且越夏档ぷ霞t色系品種‘昌紅’、白色系品種‘鳳丹白’為試材,在離體條件下研究了熱、光、pH值、金屬離子等理化因素對(duì)花色素呈色的影響,結(jié)果表明,溫度對(duì)江南牡丹呈色的影響較弱,日光、紫外光、日光燈光和白熾燈光均導(dǎo)致‘昌紅’花色色素降解,引起花色素顏色變淺。隨著 pH值升高,可見

7、光區(qū)最大吸收峰(λvis-max)向長(zhǎng)波方向移動(dòng),金屬離子Cu2+、Pb2+、Zn2+對(duì)‘昌紅’的增色作用較為顯著,Pb2+使最大吸收波長(zhǎng)藍(lán)移;在pH5的緩沖體系中,白色系品種‘鳳丹白’對(duì)不同種類和濃度的金屬離子反應(yīng)不同,除 Na+對(duì)類黃酮的紫外吸收較對(duì)照組減小外,其余金屬離子都對(duì)花色素在338nm處的紫外吸收有促進(jìn)作用。
　?、纫越夏档し鬯{(lán)色品種‘西施’(P. suffruticosa‘Xi Shi’)、紫紅色品種‘雀好’(P

8、. suffruticosa‘Que Hao’)2種品種為試材,分別于大風(fēng)鈴期、圓桃期、平桃期、破綻期、初開和盛開期6個(gè)不同開放時(shí)期對(duì)其花色表現(xiàn)的功能性物質(zhì)、活性氧體系、細(xì)胞膜透性、抗氧化酶體系活性等相關(guān)生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析,研究江南濕熱立地條件下牡丹呈色的生理特征,結(jié)果表明:發(fā)育進(jìn)程中紫紅色系品種‘雀好’和粉藍(lán)色系‘西施’花色苷含量呈相似的變化趨勢(shì),即Cy3G5G、Pn3G5G含量、總花色苷含量TA均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),且各個(gè)時(shí)期‘雀好’中

9、 Cy3G5G、Pn3G5G、TA均顯著高于‘西施’;而黃酮、黃酮醇兩色系變化規(guī)律不一致,開花進(jìn)程中‘雀好’Lu、Ch含量下降,Qu、Is、Km、Ap、Tf含量均呈上升趨勢(shì),‘西施’ Lu、Ch含量則呈先升高后降低的變化趨勢(shì),Qu含量降低,Km、Ap、總黃酮Tf含量均呈先降低后升高的變化趨勢(shì)。O2–·產(chǎn)生速率2個(gè)品種變化趨勢(shì)不一致,‘西施’先升高后降低再升高,‘雀好’呈雙峰曲線的形式, H2O2表現(xiàn)出先升后降的變化趨勢(shì);MDA含量2品種

10、均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),整個(gè)花期2品種細(xì)胞膜透性持續(xù)升高;2個(gè)江南牡丹品種抗氧化酶活性隨開花進(jìn)程中表現(xiàn)不同的變化趨勢(shì),‘西施’SOD、PPO、POD先升后降再升高, ASA-POD呈雙峰曲線,CAT先升后降,‘雀好’SOD、PPO活性呈雙峰曲線的變化,而POD表現(xiàn)先升后降的變化,CAT呈先升后降再升高的變化;進(jìn)一步通徑分析結(jié)果表明,H2O2、O2–·是分別導(dǎo)致2個(gè)牡丹品種開花和衰老過程中細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化作用中最主要的影響因子,產(chǎn)生