水仙花色素成分分析及花色差異的分子機(jī)制研究.pdf

1、水仙（Narcissus L.）是石蒜科水仙屬球根花卉，因其獨(dú)特的花型、繽紛的花色而廣泛應(yīng)用于鮮切花、盆栽及園林植物景觀配置中?；ㄉ菦Q定水仙觀賞價(jià)值的重要因素，豐富花色是育種家們長(zhǎng)期的奮斗目標(biāo)之一。因此，了解水仙花色素的組成、花色的形成機(jī)制以及花色素的生物活性對(duì)水仙的育種和開發(fā)具有重要意義。本文以不同花色水仙為試驗(yàn)材料，對(duì)花瓣和副冠的花色素組成與花色的相互關(guān)系、提取物的抗氧化活性以及花色變異的分子機(jī)制等進(jìn)行了研究，主要結(jié)論如下：

2、>　　1、持續(xù)跟蹤調(diào)查2013-2015年間23個(gè)水仙試驗(yàn)材料的花期、花色及花朵形態(tài)。水仙花期集中分布在3月至4月上旬，花期延續(xù)性較好；不同試驗(yàn)材料副冠與花瓣顏色、副冠間的形態(tài)存在明顯差異；副冠的花色主要呈黃色、橙紅色和淺粉色，花瓣則主要呈白色和黃色；副冠的類型主要包括喇叭型、大杯型，小杯型、裂瓣型和重瓣型五類。
　　2、以盛花期花朵為材料，利用英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)比色卡（RHSCC）和國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）的CIELAB空間表色系

3、統(tǒng)對(duì)水仙花瓣和副冠花色進(jìn)行系統(tǒng)描述。結(jié)果表明，兩種表色系統(tǒng)對(duì)23個(gè)水仙材料的花色表型參數(shù)的聚類分析結(jié)果一致，將23個(gè)水仙材料分為四類：白瓣紅冠類，包括Decoy，Pink Charm，Professor Einstein和上農(nóng)晚霞；白瓣黃冠類，包括Giantic Star，Jack Snipe，Lemon Beauty，Mondragon，Mount Hood，Slim Whitman，Valdrome，上農(nóng)蝶影和上農(nóng)乳黃；黃瓣黃冠類，

4、包括Avalon，Marieke，Spell Blinder和上農(nóng)早春；黃瓣橙冠類，包括Bontan，Delibes，F(xiàn)ortissimo，Pinza，Pinza Mutation和上農(nóng)紅影。本章研究為其它植物花朵色彩的系統(tǒng)描述與分類提供了方法參考。
　　3、首次利用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HPLC–APCI-MS/MS）和超高效液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLC-Q-TOF-MS/MS）綜合分析鑒定了23個(gè)水仙材料的

5、花色素組成。從23個(gè)水仙材料花瓣和副冠中分離鑒定出11種類胡蘿卜素、19種黃酮醇和1種綠原酸，其中9-順式-紫黃質(zhì)（9-cis-violaxanthin）、全反式葉黃素（all-trans-lutein）、全反式玉米黃質(zhì)（all-trans-zeaxanthin）、全反式-ɑ-隱黃質(zhì)（all-trans-ɑ-cryptoxanthin）、全反式-β-隱黃質(zhì)（all-trans-β-cryptoxanthin）、全反式-β-胡蘿卜素（al

6、l-trans-β-carotene）和9-順式-β-胡蘿卜素（9-cis-β-carotene）7種類胡蘿卜素，以及19種黃酮醇類化合物及綠原酸系首次在水仙中發(fā)現(xiàn)。進(jìn)一步采用多元線性回歸（MLR）統(tǒng)計(jì)方法探索水仙花色形成與花色素組分之間的關(guān)系。結(jié)果顯示全反式紫黃質(zhì)（all-trans-violaxanthin）和總類胡蘿卜素含量（TC）是影響水仙花色的主要因素，兩者的含量對(duì)水仙花色的黃度和亮度起著至關(guān)重要的作用。
　　4、以類胡

7、蘿卜素和類黃酮含量較高的水仙品種Bontan、Delibes、Fortissimo、Pinza、上農(nóng)紅影和上農(nóng)早春為材料，繼而調(diào)查其色素組成和抗氧化能力。結(jié)果顯示，6種水仙的花瓣和副冠提取物中，上農(nóng)紅影花瓣和Delibes副冠提取物表現(xiàn)出顯著的抗氧化能力，可作為抗氧化添加劑的一個(gè)來源，為水仙花的開發(fā)利用提供依據(jù)。此外，比較6種水仙的花瓣和副冠中的多酚和類黃酮含量，發(fā)現(xiàn)上農(nóng)紅影花瓣的含量最高，進(jìn)行相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)抗氧化能力與總酚和總黃酮的含

8、量具有明顯的量效關(guān)系。
　　5、水仙在長(zhǎng)期栽培過程中易出現(xiàn)芽變，上農(nóng)晚霞（WX）是由水仙Professor Einstein（PE）芽變選育而來，本章研究結(jié)合WX和PE的花色表型差異，色素組成及含量，以及類胡蘿卜素合成結(jié)構(gòu)基因 PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYb、LCYe、HYb和黃酮醇合成結(jié)構(gòu)基因CHS、CHI、F3H、F3‘H、FLS的轉(zhuǎn)錄水平系統(tǒng)分析了兩者花色差異的分子機(jī)制。HPLC–APCI-MS/MS和UPL

9、C-Q-TOF-MS/MS數(shù)據(jù)顯示，從PE和WX四個(gè)發(fā)育時(shí)期中共分離鑒定出11種類胡蘿卜素、10種黃酮醇類化合物以及1種綠原酸；進(jìn)一步定量分析表明，WX副冠總類胡蘿卜素的積累量顯著低于PE，特別是β-carotene的含量顯著降低，推測(cè)總類胡蘿卜素和β-carotene的含量是導(dǎo)致WX副冠由橙紅色變?yōu)辄S色的主要因素；Real-time PCR數(shù)據(jù)顯示，WX副冠中CHS、CHI和FLS的表達(dá)水平以及總黃酮醇的含量均顯著低于PE，推測(cè)這可能