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OPR | 中国热带农业科学院品资所解析秋石斛主要花香挥发性成分及时空分布特征

李崇晖 园艺植物研究
2024-09-05

秋石斛为兰科石斛属热带兰花,商品品种主要由蝴蝶石斛组和羚羊角石斛组为主要亲本杂交而来。其花形俏丽、花色鲜艳和瓶插期长,成为热带观赏兰中极为重要的盆花和切花产品。然而商品品种大多数没有香气或者香气幽微。增加秋石斛的香气是市场需求,也是育种热点。但对于秋石斛香气研究整体滞后,缺乏对种质资源花香的系统评价。探究秋石斛的主要香气成分积累释放规律是培育香花秋石斛品种的前提。

2024年8月,Ornamental Plant Research 发表了中国热带农业科学院品资所热带兰研究团队题为The characterization of volatile floral scent in Phalaenopsis-type Dendrobium hybrids 的研究论文,分析了秋石斛花香感官特征,筛选出香花种质,挖掘了主要香气物质,解析了其积累释放规律。该研究为阐明秋石斛花香形成机制,指导香花品种培育和香花资源开发利用奠定了基础。
该研究从79份秋石斛种质资源中,筛选了22份香花种质并进行花香感官评价,根据喜欢程度分为轻度喜欢(2份种质)、轻度不喜欢(4份)和无感(16份)。在香气类型上,表现出花香,果香,草香以及辛香等多种类型(图1)。利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法从开花不同时期、一天内不同时间和花朵不同部位的样品中,共检测到137种挥发态物质。挥发态化合物的种类和含量在盛花期时达到最高,含量在12:00最高,种类在16:00最多,表明秋石斛花香释放具有明显的节律性。挥发态物质种类在花瓣中最多,含量在萼片中最高。

秋石斛花多挥发态化合物以萜类和醛类为主,主要有己醛、(E)-2-己烯醛、芳樟醇、反-2-辛烯醛、壬醛、辛醛、反-2-壬烯醛、2-戊基呋喃、癸醛、反-顺-2,6-壬二烯醛、依兰烯、可巴烯、γ-依兰油烯、α-依兰油烯、α-法尼烯。通过香气活力值(odor active value,OAV)明确秋石斛的主要香气物质是芳樟醇(花香)、己醛(草香)、(E)-2-己烯醛(草香)、反-2-辛烯醛(脂肪香)、壬醛(柑橘香)、辛醛(果香)、(Z)-2-壬烯醛(黄瓜香)、 2-戊基呋喃(蔬菜香)、癸醛(甜香)、反,顺-2,6-壬二烯醛(紫罗兰和黄瓜香)(图2)。与传统的香花植物相比,秋石斛香气成分含量很低,约是百合和桂花含量的几十分之一甚至几百分之一,表明秋石斛没有香气或者香气幽微,是由于香气成分含量低所致。

图1 秋石斛花香感官评价。A22份秋石斛种质香气强度感官评价;B:淡香组感官属性分布雷达图;C:中香组感官属性分布雷达图;D:浓香组感官属性分布雷达图。(LF:淡香;MF:中香;SF:浓香)


图2 秋石斛挥发态物质OAV折线图。A:开花不同时期(E:初花期;F:盛花期;L:末花期);B:日间变化;C:花器官不同组织(C:合蕊柱;L:唇瓣;P:花瓣;S:萼片)。


华中农业大学园艺林学学院已毕业硕士研究生杨熙挺为该文论的第一作者,中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所李崇晖研究员和华中农业大学园艺林学学院郑日如副研究员为该论文的共同通讯作者。该工作得到了海南省科技人才创新项目(KJRC2023C19)和国家大宗蔬菜产业技术体系CARS-23-G60的经费资助。

团队介绍


中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带兰研究团队以石斛兰、文心兰等特色热带兰花为主要研究对象,开展种质资源收集保存、创新利用、主要观赏性状形成机制解析及调控技术研发工作。团队为国家大宗蔬菜产业技术体系花卉海口综合试验站主要执行单位,近年来先后承担国家重点研发计划子课题、海南省重大科技专项等多个项目。研究成果曾在Hortic. Res.、Plant Physiol. Bioch.、SciHortic等期刊发表。


原文链接:https://doi.org/10.48130/opr-0024-0023

特邀作者:李崇晖

编辑:顾笑寅

审核:史安琪

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About Ornamental Plant Research

Ornamental Plant Research 是一本开放获取的期刊,致力于传播观赏植物领域的最新研究进展,专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。


期刊官网:

www.maxapress.com/opr

投稿链接:

mc03.manuscriptcentral.com/ornpr


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