园艺学报 ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (6): 1619-1632.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0379
孙俊明1, 李晓云1, 朱莹2, 娄倩1, 陈红武1,*()
收稿日期:
2024-11-25
修回日期:
2025-02-17
出版日期:
2025-06-20
发布日期:
2025-06-20
通讯作者:
基金资助:
SUN Junming1, LI Xiaoyun1, ZHU Ying2, LOU Qian1, and CHEN Hongwu1,*()
Received:
2024-11-25
Revised:
2025-02-17
Published:
2025-06-20
Online:
2025-06-20
摘要:
采用气相色谱—离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术,对16个品种有髯鸢尾(Iris × barbata)盛花期的花挥发性成分进行分析。共鉴定出55种化合物,包括21种脂肪酸衍生物、17种萜类化合物、3种苯类/苯丙素化合物、1种杂环化合物和13种无法鉴定的化合物。16个品种的花均以萜类化合物为主,脂肪酸衍生物次之。不同品种花挥发性成分组成差异较大,总体而言,芳樟醇、α-蒎烯、双戊烯、β-蒎烯、异戊酸甲酯、月桂烯、2-甲基丁醇、3-甲基-2-丁烯醛、正己醇、2-甲基丁酸甲酯是供试有髯鸢尾的主要花挥发性成分。相对气味活度值(relative odor activity values,ROAV)分析表明,2-甲基丁酸甲酯、仲辛酮、月桂烯和α-蒎烯是16个品种有髯鸢尾花的特征香气物质,使其具有果香和辛香,芳樟醇赋予部分品种花香。
孙俊明, 李晓云, 朱莹, 娄倩, 陈红武. 不同品种有髯鸢尾(Iris × barbata)花挥发性成分的GC-IMS分析[J]. 园艺学报, 2025, 52(6): 1619-1632.
SUN Junming, LI Xiaoyun, ZHU Ying, LOU Qian, and CHEN Hongwu. Analysis of Floral Volatile Components Among Different Bearded Iris Cultivars Using GC-IMS[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(6): 1619-1632.
图3 16个品种有髯鸢尾的GC-IMS二维谱图(A)和差异谱图(B) 颜色代表物质的峰强度,红色越深表示峰强度增大。C1 ~ C16代表有髯鸢尾品种名,详见图1,下同
Fig. 3 GC-IMS two-dimensional spectra(A)and differential spectra(B)in 16 Iris × barbata cultivars The color indicates peak intensity,the darker the red color,the greater the intensity of the peak. The names of bearded iris represented by C1-C16 are the same as in Fig. 1,the same below
图4 16个品种有髯鸢尾的指纹图谱 颜色越亮表示含量越高,颜色越暗表示含量越低。*表示多聚体
Fig. 4 Fingerprint of 16 Iris × barbata cultivars Brighter colors indicate higher levels and darker colors indicate lower levels. * Denotes multimerization
图5 不同品种有髯鸢尾花挥发性成分种类和含量对比 不同的小写字母表示在P < 0.05水平上差异显著
Fig. 5 Comparison of the volatile components number and content in different Iris × barbata cultivars Different lowercase letters indicate significantly difference at P < 0.05 level
图6 部分挥发性成分在16个品种有髯鸢尾中的分布 左侧条形图表示每个品种所含的共有化合物数量;顶部的条形图表示在16个品种中具有同种分布规律的元素数量;黑点表示该行对应的品种中存在该化合物,连线是为了帮助视觉上追踪化合物的分布
Fig. 6 Distribution of partial volatile components in 16 Iris × barbata cultivars The bar chart on the left indicates the number of shared compounds contained in each cultivar. The bar chart at the top displays the number of elements that follow the same distribution pattern across the 16 bearded iris cultivars. A black dot signifies that the compound is present in the cultivars corresponding to that row,and the lines are to aid visually in tracing the distribution of the compounds
化合物Compounds | 相对含量/% Relative content | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | |
α-蒎烯α-Pinene | 18.28 ± 0.30 | 16.71 ± 0.52 | 21.12 ± 0.26 | 19.17 ± 0.60 | 19.04 ± 0.38 | 19.85 ± 0.33 | 20.88 ± 0.32 | 15.72 ± 0.25 |
芳樟醇Linalool | 11.79 ± 0.10 | 14.23 ± 0.32 | 15.35 ± 0.29 | 12.71 ± 1.00 | 8.25 ± 0.64 | — | 21.63 ± 1.11 | 17.41 ± 1.74 |
β-蒎烯β-Pinene | 9.66 ± 0.11 | 8.86 ± 0.20 | 11.31 ± 0.26 | 10.22 ± 0.87 | 9.72 ± 0.15 | 11.17 ± 0.03 | 10.14 ± 0.52 | 6.74 ± 0.39 |
双戊烯Limonene | 9.29 ± 0.23 | 8.37 ± 0.13 | 11.09 ± 0.26 | 9.34 ± 0.95 | 8.25 ± 0.21 | 10.90 ± 0.05 | 10.08 ± 0.65 | 5.65 ± 0.22 |
月桂烯Myrcene | 6.61 ± 0.11 | 6.63 ± 0.26 | 8.44 ± 0.20 | 6.93 ± 0.75 | 6.50 ± 0.35 | 7.90 ± 0.07 | 7.27 ± 0.64 | 4.24 ± 0.12 |
2-甲基丁酸甲酯 Methyl 2-methylbutyrate | 1.57 ± 0.01 | 1.72 ± 0.17 | 1.99 ± 0.09 | 4.60 ± 0.43 | 7.29 ± 0.16 | 8.68 ± 0.11 | 2.66 ± 0.11 | 9.17 ± 0.79 |
2-甲基丁醇 2-Methylbutanol | 2.97 ± 0.10 | 2.65 ± 0.17 | 2.36 ± 0.13 | 2.50 ± 0.88 | 2.59 ± 0.21 | 2.02 ± 0.40 | 2.53 ± 0.26 | 3.43 ± 0.16 |
正己醇Hexanol | 2.86 ± 0.26 | 2.94 ± 0.58 | 2.26 ± 0.18 | 1.94 ± 0.05 | 2.72 ± 0.13 | 2.36 ± 0.44 | 0.45 ± 0.10 | 4.90 ± 0.92 |
3-甲基-2-丁烯醛 3-Methyl-2-butenal | 1.93 ± 0.31 | 1.45 ± 0.35 | 3.76 ± 0.44 | 3.08 ± 0.04 | 0.85 ± 0.06 | 0.74 ± 0.02 | 1.58 ± 0.24 | 4.84 ± 0.66 |
化合物Compounds | 相对含量/% Relative content | |||||||
C9 | C10 | C11 | C12 | C13 | C14 | C15 | C16 | |
α-蒎烯α-Pinene | 1.76 ± 0.07 | 21.75 ± 0.28 | 21.42 ± 0.08 | 0.65 ± 0.03 | 17.24 ± 0.23 | 18.09 ± 0.92 | 25.07 ± 0.31 | 1.41 ± 0.20 |
芳樟醇Linalool | 22.53 ± 0.32 | 7.37 ± 0.61 | 1.45 ± 0.20 | 23.10 ± 1.79 | 11.94 ± 0.70 | 4.73 ± 1.22 | — | — |
β-蒎烯β-Pinene | — | 9.17 ± 0.13 | 9.88 ± 0.06 | — | 6.36 ± 0.08 | 5.11 ± 0.42 | 7.45 ± 0.51 | 3.08 ± 0.49 |
双戊烯Limonene | 1.25 ± 0.03 | 8.47 ± 0.10 | 8.44 ± 0.17 | 1.22 ± 0.04 | 5.43 ± 0.08 | 5.69 ± 0.42 | 6.77 ± 0.44 | — |
月桂烯Myrcene | 0.75 ± 0.01 | 6.48 ± 0.06 | 6.88 ± 0.18 | 0.60 ± 0.01 | 4.94 ± 0.09 | 4.90 ± 0.27 | 4.90 ± 0.33 | 2.23 ± 0.30 |
2-甲基丁酸甲酯 Methyl 2-methylbutyrate | 3.41 ± 0.03 | 4.93 ± 0.15 | 7.08 ± 0.47 | 4.41 ± 0.05 | 9.47 ± 0.52 | 7.97 ± 0.99 | 5.07 ± 0.40 | 5.38 ± 0.45 |
2-甲基丁醇 2-Methylbutanol | 8.69 ± 0.05 | 3.33 ± 0.09 | 4.49 ± 0.14 | 7.25 ± 0.41 | 2.69 ± 0.52 | 6.49 ± 1.08 | 7.29 ± 0.29 | 7.18 ± 0.88 |
异戊酸甲酯 Methyl isovalerate | 4.18 ± 0.20 | 2.71 ± 0.08 | 4.67 ± 0.24 | 2.55 ± 0.25 | 5.88 ± 0.36 | 4.28 ± 1.47 | 1.19 ± 0.04 | 13.39 ± 7.02 |
正己醇Hexanol | 5.74 ± 0.10 | 5.01 ± 0.21 | 3.55 ± 0.31 | 9.51 ± 0.49 | 1.06 ± 0.02 | 4.89 ± 0.61 | 2.22 ± 0.05 | 3.70 ± 1.28 |
3-甲基-2-丁烯醛 3-Methyl-2-butenal | 1.54 ± 0.03 | 1.74 ± 0.20 | 2.79 ± 0.20 | 2.61 ± 0.36 | 3.59 ± 0.18 | 7.64 ± 0.63 | 1.89 ± 0.03 | 11.46 ± 3.75 |
表1 16个品种有髯鸢尾花主要挥发性成分相对含量
Table 1 Relative content of main volatile components in 16 Iris × barbata cultivars
化合物Compounds | 相对含量/% Relative content | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | |
α-蒎烯α-Pinene | 18.28 ± 0.30 | 16.71 ± 0.52 | 21.12 ± 0.26 | 19.17 ± 0.60 | 19.04 ± 0.38 | 19.85 ± 0.33 | 20.88 ± 0.32 | 15.72 ± 0.25 |
芳樟醇Linalool | 11.79 ± 0.10 | 14.23 ± 0.32 | 15.35 ± 0.29 | 12.71 ± 1.00 | 8.25 ± 0.64 | — | 21.63 ± 1.11 | 17.41 ± 1.74 |
β-蒎烯β-Pinene | 9.66 ± 0.11 | 8.86 ± 0.20 | 11.31 ± 0.26 | 10.22 ± 0.87 | 9.72 ± 0.15 | 11.17 ± 0.03 | 10.14 ± 0.52 | 6.74 ± 0.39 |
双戊烯Limonene | 9.29 ± 0.23 | 8.37 ± 0.13 | 11.09 ± 0.26 | 9.34 ± 0.95 | 8.25 ± 0.21 | 10.90 ± 0.05 | 10.08 ± 0.65 | 5.65 ± 0.22 |
月桂烯Myrcene | 6.61 ± 0.11 | 6.63 ± 0.26 | 8.44 ± 0.20 | 6.93 ± 0.75 | 6.50 ± 0.35 | 7.90 ± 0.07 | 7.27 ± 0.64 | 4.24 ± 0.12 |
2-甲基丁酸甲酯 Methyl 2-methylbutyrate | 1.57 ± 0.01 | 1.72 ± 0.17 | 1.99 ± 0.09 | 4.60 ± 0.43 | 7.29 ± 0.16 | 8.68 ± 0.11 | 2.66 ± 0.11 | 9.17 ± 0.79 |
2-甲基丁醇 2-Methylbutanol | 2.97 ± 0.10 | 2.65 ± 0.17 | 2.36 ± 0.13 | 2.50 ± 0.88 | 2.59 ± 0.21 | 2.02 ± 0.40 | 2.53 ± 0.26 | 3.43 ± 0.16 |
正己醇Hexanol | 2.86 ± 0.26 | 2.94 ± 0.58 | 2.26 ± 0.18 | 1.94 ± 0.05 | 2.72 ± 0.13 | 2.36 ± 0.44 | 0.45 ± 0.10 | 4.90 ± 0.92 |
3-甲基-2-丁烯醛 3-Methyl-2-butenal | 1.93 ± 0.31 | 1.45 ± 0.35 | 3.76 ± 0.44 | 3.08 ± 0.04 | 0.85 ± 0.06 | 0.74 ± 0.02 | 1.58 ± 0.24 | 4.84 ± 0.66 |
化合物Compounds | 相对含量/% Relative content | |||||||
C9 | C10 | C11 | C12 | C13 | C14 | C15 | C16 | |
α-蒎烯α-Pinene | 1.76 ± 0.07 | 21.75 ± 0.28 | 21.42 ± 0.08 | 0.65 ± 0.03 | 17.24 ± 0.23 | 18.09 ± 0.92 | 25.07 ± 0.31 | 1.41 ± 0.20 |
芳樟醇Linalool | 22.53 ± 0.32 | 7.37 ± 0.61 | 1.45 ± 0.20 | 23.10 ± 1.79 | 11.94 ± 0.70 | 4.73 ± 1.22 | — | — |
β-蒎烯β-Pinene | — | 9.17 ± 0.13 | 9.88 ± 0.06 | — | 6.36 ± 0.08 | 5.11 ± 0.42 | 7.45 ± 0.51 | 3.08 ± 0.49 |
双戊烯Limonene | 1.25 ± 0.03 | 8.47 ± 0.10 | 8.44 ± 0.17 | 1.22 ± 0.04 | 5.43 ± 0.08 | 5.69 ± 0.42 | 6.77 ± 0.44 | — |
月桂烯Myrcene | 0.75 ± 0.01 | 6.48 ± 0.06 | 6.88 ± 0.18 | 0.60 ± 0.01 | 4.94 ± 0.09 | 4.90 ± 0.27 | 4.90 ± 0.33 | 2.23 ± 0.30 |
2-甲基丁酸甲酯 Methyl 2-methylbutyrate | 3.41 ± 0.03 | 4.93 ± 0.15 | 7.08 ± 0.47 | 4.41 ± 0.05 | 9.47 ± 0.52 | 7.97 ± 0.99 | 5.07 ± 0.40 | 5.38 ± 0.45 |
2-甲基丁醇 2-Methylbutanol | 8.69 ± 0.05 | 3.33 ± 0.09 | 4.49 ± 0.14 | 7.25 ± 0.41 | 2.69 ± 0.52 | 6.49 ± 1.08 | 7.29 ± 0.29 | 7.18 ± 0.88 |
异戊酸甲酯 Methyl isovalerate | 4.18 ± 0.20 | 2.71 ± 0.08 | 4.67 ± 0.24 | 2.55 ± 0.25 | 5.88 ± 0.36 | 4.28 ± 1.47 | 1.19 ± 0.04 | 13.39 ± 7.02 |
正己醇Hexanol | 5.74 ± 0.10 | 5.01 ± 0.21 | 3.55 ± 0.31 | 9.51 ± 0.49 | 1.06 ± 0.02 | 4.89 ± 0.61 | 2.22 ± 0.05 | 3.70 ± 1.28 |
3-甲基-2-丁烯醛 3-Methyl-2-butenal | 1.54 ± 0.03 | 1.74 ± 0.20 | 2.79 ± 0.20 | 2.61 ± 0.36 | 3.59 ± 0.18 | 7.64 ± 0.63 | 1.89 ± 0.03 | 11.46 ± 3.75 |
图8 16个品种有髯鸢尾正交偏最小二乘判别分析和聚类分析 A:正交偏最小二乘判别分析的模型置换验证;B:各挥发性成分的VIP值;C:差异挥发性成分聚类分析
Fig. 8 Orthogonal partial least squares discriminant analysis(OPLS-DA)and cluster analysis of 16 Iris × barbata cultivars A:Model replacement validation for OPLS-DA;B:VIP values for each volatile compound;C:Cluster analysis of differential volatile components
[1] |
|
[2] |
|
[3] |
|
[4] |
|
[5] |
|
陈秀中, 王琪. 2001. 中华民族传统赏花理论探微. 北京林业大学学报, 23 (S1):16-21.
|
|
[6] |
|
[7] |
|
范俊俊. 2019. 观赏海棠花朵香型分析与判别模型构建[博士论文]. 南京: 南京林业大学.
|
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
侯异璇, 张玲, 吕梦雯, 武耀星, 王亮生, 张秀卿, 李珊珊. 2023. 芍药属组间杂种花香成分分析. 园艺学报, 50 (4):842-852.
|
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
|
[14] |
|
李瑞雅, 宋程威, 牛童非, 魏祯祯, 郭丽丽, 侯小改. 2023. ‘海黄’牡丹花挥发性物质释放规律及PsGDS的克隆与表达分析. 园艺学报, 50 (2):331-344.
|
|
[15] |
|
[16] |
|
刘登勇, 周光宏, 徐幸莲. 2008. 确定食品关键风味化合物的一种新方法:“ROAV”法. 食品科学,(7):370-374.
|
|
[17] |
|
[18] |
|
刘倩, 孙国峰, 张金政, 李晓东. 2015. 玉簪属植物花香研究. 中国农业科学, 48 (21):4323-4334.
|
|
[19] |
|
马晓莹. 2021. 切花菊花香挥发物成分鉴定与感官评价分析[硕士论文]. 南京: 南京农业大学.
|
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
|
[23] |
|
[24] |
|
[25] |
|
谯正林, 胡慧贞, 鄢波, 陈龙清. 2021. 花香挥发性苯/苯丙素类化合物的生物合成及基因调控研究进展. 园艺学报, 48 (9):1815-1826.
|
|
[26] |
|
[27] |
|
[28] |
|
[29] |
|
[30] |
|
吴思雨, 谢萱, 刘雨雯, 孙树坤, 陈昊. 2024. 基于电子鼻、HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS评价不同制油工艺对大豆油品质及风味的影响. 食品科学, 45 (4):183-196.
|
|
[31] |
|
肖月娥, 毕庆泗, 奉树成. 2018. 鸢尾属主要园艺类群及其应用. 园林,(9):2-7.
|
|
[32] |
|
[33] |
|
[34] |
|
姚亚合, 寇亚平, 贾瑞冬, 赵鑫, 葛红, 扎娜, 杨树华, 艾叶. 2023. 低温储存对月季‘红双喜’花瓣挥发性成分的影响. 分子植物育种,1-16.
|
|
[35] |
|
[36] |
|
[37] |
|
张明光, 李明新, 王忠龙, 王石发. 2022. 蒎烯基生物活性化合物研究进展. 林业工程学报, 7 (5):23-34.
|
|
[38] |
|
[1] | 吴丹丹, 林梦桦, 李亚辉, 梁颖, 张志勇. ‘玉露香’梨不同采摘期及贮藏期果实品质变化分析[J]. 园艺学报, 2025, 52(6): 1553-1574. |
[2] | 汪锦, 高丽, 贺红宇, 涂勋良, 蒋彧. 兰属种间杂种花香成分特征分析[J]. 园艺学报, 2025, 52(4): 897-907. |
[3] | 付琪, 王丹, 景维坤, 张颢, 王慧纯, 蹇洪英, 邱显钦, 王其刚, 唐开学, 晏慧君. 月季类胡萝卜素裂解双加氧酶基因RcCCD4在花香合成中的功能[J]. 园艺学报, 2025, 52(3): 623-634. |
[4] | 王飞龙, 梁前艳, 尚均忠, 陈龙清, 向林. 蜡梅CpBEAT的克隆、表达分析及功能验证[J]. 园艺学报, 2025, 52(1): 160-170. |
[5] | 吕梦雯 , 杨 勇 , 王亮生 , 李珊珊 , . 牡丹新品种‘华玉脂凝’ [J]. 园艺学报, 2023, 50(S1): 145-146. |
[6] | 侯异璇, 张玲, 吕梦雯, 武耀星, 王亮生, 张秀卿, 李珊珊. 芍药属组间杂种花香成分分析[J]. 园艺学报, 2023, 50(4): 842-852. |
[7] | 强文彦, 孟庆然, 张志国, 高文杰. 萱草不同品种花瓣挥发性物质的HS-SPME-GC-MS分析[J]. 园艺学报, 2023, 50(1): 116-130. |
[8] | 李晓明, 于俊池, 王春夏. 露地、温室、温室遮阳下紫花和白花香青兰生长及次生代谢物比较[J]. 园艺学报, 2022, 49(6): 1363-1370. |
[9] | 周 群. 三角梅新品种‘香妃1号’[J]. 园艺学报, 2021, 48(S2): 2991-2992. |
[10] | 褚洒洒, 范祥祯, 邱肇凯, 杨琪, 张毓婷, 王洋, 徐晓珊, 童再康, 张俊红. 楠属5种植物叶片的挥发性成分的测定[J]. 园艺学报, 2021, 48(8): 1552-1564. |
[11] | 庄玥莹, 周利君, 程璧瑄, 于超, 罗乐, 潘会堂, 张启翔. 基于转录组测序的香水月季花香代谢基因研究[J]. 园艺学报, 2021, 48(11): 2262-2274. |
[12] | 沈植国, 孙 萌, 袁德义, 程建明, 丁 鑫, 尚忠海, . 蜡梅科6种植物嫩梢挥发性成分的HS–SPME–GC–MS分析[J]. 园艺学报, 2020, 47(12): 2349-2361. |
[13] | 李淑斌1,2,王炜佳2,吴高琼2,余春霞2,唐开学2,王四清1,*,戴思兰1,*. 月季组学及其开花习性和花香性状研究进展[J]. 园艺学报, 2019, 46(5): 995-1010. |
[14] | 姚晨阳1,2,葛 红2,吴 华3,贾瑞冬2,赵 鑫2,吕英民1,*,杨树华2,*. 玫瑰不同品种花瓣挥发性成分分析[J]. 园艺学报, 2019, 46(2): 375-384. |
[15] | 李晓颍1,武军凯1,王海静1,张红霞2,郭学民2,*. ‘飞黄’玉兰花发育期各轮花被片挥发性成分分析[J]. 园艺学报, 2019, 46(10): 2009-2020. |
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