不同品种与发育时期的荔枝花挥发性物质组分与含量分析

摘要

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）属于无患子科（Sapindaceae）荔枝属（LitchiSonn.），是我国南方具有重要经济价值的果树。荔枝是虫媒花和风媒花，花挥发性物质可能是吸引蜜蜂授粉的重要物质；另一方面，荔枝花量非常大，为降低开花对树体养分消耗，增加坐果率，荔枝生产过程需进行疏花。而疏剪下来的花穗直接被遗弃在田间地头，因此开发更多有关荔枝花利用的产品很有必要。有关荔枝花挥发性物质的研究极少。本研究主要选用18个荔枝品种为研究对象，记录开花和果实发育等物候期，采取雌、雄花的三个发育阶段为测试材料，采用HS-SPME和GC-MS技术分析挥发性物质组分和含量，并结合PCA、热图聚类等分析方法，探究花挥发性物质与荔枝品种、花发育等的关系。研究结果如下：
　　1、建立了荔枝花挥发性物质的GC-MS测定方法。采用20 min的平衡时间，30 min的顶空萃取时间，1 g荔枝花样品质量，GC分析参数为：起始40℃，保持2 min，以5℃/min升至60℃保持2 min，再以2℃/min升至180℃保持10 min。
　　2、通过HS-SPME联合GC-MS技术共检测到56种花挥发性物质，包括32种萜烯类物质，6种烯烃类，5种苯环类，3种杂环化合物，2种醇类，1种醛类，2种酯类，2种烷烃类，3种不确定的化合物，结果显示萜烯类物质是荔枝花挥发性物质主要成分。
　　3、通过比较不同荔枝品种花挥发性物质之间的差异可知，不同荔枝品种间花挥发性物质组分与含量存在较大的差异。其中‘妃子笑’、‘硬枝早红’、‘软枝早红’、‘榆林丁香’、‘兰竹’主要花挥发性物质是α-姜烯；‘乌叶舅’、‘状元红’、‘宋家香’、‘下番枝’、‘白荔’主要香气物质是二环大根香叶烯；‘桂林’、‘库林’、‘金钟’、‘水林’主要香气物质是10s，11s-雪松烯-3（12），4-双烯和β-甜没药烯；‘糯米糍’、大锦钟、‘紫娘喜’、‘桂味’主要香气物质是β-榄香烯、石竹烯、香橙烯、二环大根香叶烯和β-甜没药烯。
　　4、将荔枝花挥发性物质成分进行PCA和热图聚类分析并结合荔枝的外观发现18个荔枝品种可被分为四类，第一类：‘硬枝早红’、‘下番枝’、‘乌叶舅’；第二类：‘妃子笑’、‘软枝早红’、‘榆林丁香’、‘宋家香’、‘兰竹’、‘状元红’；第三类：‘糯米糍’、‘大锦钟’、‘紫娘喜’、‘桂味’；第四类：‘桂林’、‘库林’、‘金钟’、‘水林’。
　　5.β-罗勒烯、六甲基环三硅氧烷、2,2-二甲基-3-(3-甲基-2,4-戊二烯基)环氧乙烷和2-（5-甲基-5-乙烯基四氢呋喃-2-异丙醇-碳酸乙酯、四氢呋喃(3R,6S)-2,2,6-三甲基-6-已烯基-2-氢-吡喃-3-醇等花挥发性物质会随着花发育进程而增加；而依兰烯、环苜蓿烯会随着荔枝花的发育进程而逐渐降低。在所有样品中都检测到石竹烯。

目录

声明

缩略词对照表

1 前言

1. 1 荔枝花挥发性物质介绍

1.1.1 花挥发性物质

1.1.2香气物质种类及生化合成途径

1.1.3 植物花挥发性物质的应用

1.1.4花挥发性物质的研究进展

1. 2 植物花挥发性物质形成的影响因素

1.2.1 遗传差异

1.2.2 植物花的发育进程

1.2.3 环境条件及其它因素

1. 3 香气物质的研究手段

1.3.1 气相色谱和质谱联用技术

1.3.2 顶空固相微萃取（HS-SPME）技术

1.3.3 气相色谱-闻香法（GC-O）

1.3.4 电子鼻

1.3.5 数据处理

1. 4 研究的意义、内容及新颖之处

1.4.1 研究意义

1.4.2研究内容

1.4.3 研究新颖之处

2 材料与方法

2. 1 材料

2.1.2 GC-MS供试荔枝品种及状态

2.1.3 荔枝花发育阶段划分

2. 2 方法

2.2.1取样

2.2.2 实验仪器及设备

2.2.3 气相色谱的定量定性分析

2.2.4 供试荔枝品种的物候期调查

2.2.5数据处理

3结果与分析

3. 1检测荔枝花挥发性物质实验方法的优化

3.1.1平衡时间与萃取时间

3.1.2 GC 测试程序

3.1.3 样品浓度

3. 2荔枝花挥发性物质组分和含量分析

3.2.1 荔枝花挥发性物质种类

3.2.2.荔枝花挥发性物质

3.3.3 供试荔枝品种出峰数和峰面积

3.3.4荔枝品种与花挥发性物质的关系

4 讨论与结论

4. 1讨论

4.1.1检测荔枝花挥发性物质实验方法的优化

4.1.2 不同荔枝品种和状态花挥发性组分

4. 2 结论

致谢

参考文献

附录