月季‘仙境’花色素组分及影响花色呈色因子分析

摘要

月季香气浓烈、花色艳丽，对环境的适应能力强，因此被广泛种植。‘仙境’是丰花月季的一个新品种，株高中等，着花繁密，开花量大，高度勤花，花色丰富，适应性强。无论是在观赏价值还是在抗性方面都优于传统丰花月季。本实验以月季‘仙境’为材料，将其划分为6个时期测定其花色、生理生化指标、花瓣组织结构、花色素类型及含量以及花色素的稳定性，以探明月季对花色各种不同影响因素的响应，从而解释月季的花瓣显色机制。主要研究结果如下:
　　1)花瓣正面在开放进程中，花色从小蕾期-半开期，红色逐渐增强，花色从盛开期开始变淡变蓝。花瓣反面的花色是花瓣正面的颜色在光线及花瓣组织结构而表现出的结果，其花色比正面花瓣浅，变化规律基本和花瓣正面一致，但是花瓣反面衰败期时红色深于盛开期。正面的a*平均值从35.43增加到78.91，变化幅度达到了122.7％，比反面的变化幅度大95.70％。正面L*值从大蕾期到衰败期逐渐升高，反面L*值从小蕾期到衰败期也逐渐升高。但正面L*值始终小于反面L*值，从小蕾期到衰败期分别低47.03％、54.26％、47.35％、44.21％、35.20％、30.77％。
　　2)月季开放进程中，花径和鲜重均不断增加。pH值有两个极显著变化的阶段，分别是:小蕾期-大蕾期极显著下降、盛开期-衰败期极显著升高。pH越小时，红色越深，到了衰败期pH极显著升高后，花瓣产生了肉眼可观察的蓝化现象。
　　3)通过切片后观察，月季花瓣上表皮有圆锥形突起结构，下表皮表现为扁平状。通过显微镜可以看到，月季花瓣中所含有的色素均为红色的色素。色素绝大多数都集中分布在上表皮，栅栏组织的上部分也有少量的色素分布。在这两个因素共同作用下导致了月季花瓣上表皮的花色明显比下表皮深，并且下表皮的亮度明显高于上表皮。
　　4)对月季花色素成分的初步分析中发现，其含有花色苷和黄酮色素，不含有类胡萝卜素、叶绿素、橙酮、查儿酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇和C5-OH。类黄酮含量在半开期最大，盛开期下降，衰败期又开始回升。花瓣开放前4个时期，花色素苷合成增加，随着花瓣的延伸，盛开期花瓣单位面积的花色素苷含量开始下降。类黄酮和花色苷含量呈显著的正相关关系，R2=0.90。总胡萝卜素含量和花色苷含量以及类黄酮含量因存在底物竞争而呈负相关关系。
　　5)结合纸层析法、光谱法、HPLC法以及参考其他学者对月季花色苷成分的定性研究，月季‘仙境’花瓣中只还有两个花色苷成分，最主要的成分只有一个，含量是总花色素苷含量的97.79％，该色素的在鲜花瓣的含量为0.33 mg/g。其定性研究结果是:不是矢车菊芸香糖苷，不是锦葵-3-单葡糖苷、芍药-3-单葡糖苷和矢车菊3，5-二葡糖苷，可能是天竺葵3，5-二葡糖苷。
　　6)通过数学分析可知，花瓣正面和反面的花色逐步回归方程分别为:正面a*=71.91375+0.98924花色素苷-0.41054类黄酮、反面a*=-5.92685+0.29969反面L*。本实验通过通径分析发现，众多影响花色呈现的因素中，正面（反面）花色主要是受到花色素苷（反面L*）的直接作用。可溶性糖含量、类黄酮和可溶性蛋白的含量对花色素苷产生影响而显著间接影响花色的呈现。而正面L*和反面L*共同对正面a*的决定程度为-0.9764，其绝对值在各决定系数中居于第一。正面L*、正面b*和反面b*通过对反面L*的影响，间接影响反面花色的呈现。
　　7)月季花色素溶于无机化合物，溶于强极性有机溶剂，不溶于非极性有机溶剂。耐热;耐酸碱;光稳定性好，但也应注意避光保存;Na+、K+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Zn2+对花色素的影响不大，花色素表现较稳定。而Fe3+、Cu2+对花色素的影响比较明显，所以月季花色素在保存时应避免用铜器和铁器。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 引言

1．2 植物呈色机理研究进展

1．2．1 花色素

1．2．2 花色素合成过程中相关的酶

1．2．3 花瓣的组织结构

1．2．4 pH值

1．2．5 金属络合物

1．2．6 可溶性糖

1．2．7 可溶性蛋白

1．3 花色苷分离纯化及花色苷鉴定的方法

1．3．1 花色苷分离纯化

1．3．2 花色苷鉴定

1．4 月季花色的研究进展

1．4．1 月季红色素的提取工艺

1．4．2 月季色素的稳定性

1．5 本研究的目的意义及研究内容

1．5．1 研究目的意义

1．5．2．研究内容

1．5．3 本题目的创新之处和可预期的创造性成果

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．2．1 月季开放过程中的花色及相关生理指标的变化

2．2．2 月季开花过程中花瓣组织结构和色素分布

2．2．3 理化因素对类黄酮提取液呈色的影响

2．2．4 月季花色素成分的初步分析

2．2．5 月季开放过程中不同类型花色素含量的变化

2．2．6 纸层析法结合光谱法测定花色苷及花色素的种类

2．2．7 高效液相色谱定量分析花色苷

2．3 数据处理

3 结果与分析

3．1 月季开放过程中的花色及相关生理指标的变化

3．1．1 花径

3．1．2 花色

3．1．3 鲜重

3．1．4 pH

3．1．5 可溶性糖和可溶性蛋白含量

3．2 月季开放过程中花瓣组织结构和色素分布

3．3 理化因素对类黄酮提取液呈色的影响

3．3．1 月季花色素的光谱性

3．3．2 月季花色素的溶解性

3．3．3 月季花色素对热的稳定性

3．3．4 月季花色素对光的稳定性

3．3．5 月季花色素对酸碱的稳定性

3．3．6 月季花色素对金属离子的稳定性

3．4 月季花色素成分的初步分析

3．4．1 月季花色素类型的定性测试

3．4．2 类黄酮显色反应

3．4．3 月季色素成分的简单分析

3．5 月季开放过程中不同类型花色素含量的变化

3．6 三种方法测定花色苷及花色素的种类

3．6．1 纸层析法测定花色苷类型

3．6．2 光谱法测定花色苷类型

3．6．3 HPLC法定性花色苷并定量测定花色苷

3．7 月季花开放过程中生理生化相关指标的数学分析

3．7．1 简单相关分析

3．7．2 逐步回归分析

3．7．3 通径分析

4 讨论

4．1 植物颜色的测定

4．2 开放过程中生理生化指标的变化

4．2．1 花径

4．2．2 鲜重

4．2．3 可溶性糖和可溶性蛋白

4．3 花色素对花色呈现的影响

4．3．1 结合3种分析方法重新定性花色苷

4．3．2 根据查阅文献推断花色苷类型

4．3．3 确定花色素苷类型的方法探讨

4．3．4 花色素稳定性对花色呈现的影响

4．4 对月季色素研究的展望

5 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间论文发表情况