李辛雷,殷恒福,范正琪,李紀(jì)元
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山茶芽變花色與花青苷的關(guān)系
李辛雷,殷恒福,范正琪,李紀(jì)元
(中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,杭州 311400)
【】研究山茶芽變花色與花青苷的關(guān)系,為山茶花色的芽變育種提供科學(xué)依據(jù)。按照CIE表色系法測量山茶及其芽變品種的花色,利用高效液相色譜-光電二極管陣列檢測(HPLC-DAD)和超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-Q-TOF-MS)聯(lián)用技術(shù)定性定量分析其花瓣中花青苷成分與含量,運(yùn)用多元線性回歸方法研究花青苷與花色之間的關(guān)系。山茶及其芽變品種花瓣中共檢測到7種花青苷,分別是矢車菊素-3---半乳糖苷(Cy3Ga)、矢車菊素-3---葡萄糖苷(Cy3G)、矢車菊素-3--[6--()-咖啡酰]--半乳糖苷(Cy3GaCaf)、矢車菊素-3--[6--()-咖啡酰]--葡萄糖苷(Cy3GCaf)、矢車菊素-3--[6--()--香豆酰]--葡萄糖苷(Cy3GC)、矢車菊素-3--[6--()--香豆酰]--半乳糖苷(Cy3GaC)和矢車菊素-3--[6--()--香豆酰]--葡萄糖苷(Cy3GC)。山茶各系列芽變品種中,白色花瓣中均未檢測到花青苷,紅色花瓣中花青苷成分與粉色花瓣相同,但紅色花瓣中各成分含量及花青苷總量均遠(yuǎn)高于粉色花瓣;紅色和粉色花瓣中主要花青苷成分為Cy3G和Cy3GC;紅色花瓣中Cy3G和Cy3Ga所占比例大于粉色花瓣,而Cy3GC等花青苷比例小于粉色花瓣。山茶各系列芽變品種中各種花青苷含量及花青苷總量越大,花瓣紅色越深;Cy3G、Cy3Ga和Cy3GC是決定山茶芽變花色的主要花青苷成分,其含量的積累增加花瓣紅色程度。
山茶;芽變;花色;花青苷;含量;比例
【研究意義】山茶()冬春季節(jié)開花,花色、花型和花徑等變異豐富,觀賞價(jià)值高、適應(yīng)性強(qiáng),是園林綠化及盆栽重要的木本花卉,在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用[1]。山茶花色變異豐富,其原始花色為紅色,通過芽變可產(chǎn)生粉色、白色及復(fù)色品種,如通過芽變已從‘紅寶珠’‘紅芙蓉’和‘紅嫦娥彩’等開紅色花的品種中選育出相應(yīng)的粉色和白色品種[2]。植物花色色素主要包括類黃酮、類胡蘿卜素和生物堿[3],山茶屬植物花色色素成分主要為類黃酮,包括金花茶()黃色花瓣中的黃酮醇類等[4],及山茶紅色花瓣中的花青苷類[5-11]。因此,研究山茶及其芽變品種不同花色花瓣中花青苷成分與含量,明確山茶芽變花色與花青苷關(guān)系對山茶花色的芽變育種具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】山茶屬花瓣中花青苷的早期研究方面,HAYASHI等[5]利用紙層析技術(shù)從山茶()中發(fā)現(xiàn)矢車菊素-3-––葡萄糖苷,SAKATA等[6]從短柄山茶(ssp.)花瓣中發(fā)現(xiàn)矢車菊素-3-––半乳糖苷,SAITO等[7]從山茶物種和品種中分離并鑒定出矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷等花青苷。近年來,LI等[8-9]從滇山茶()和滇山茶品種‘大理茶’中檢測到10種花青苷,其部分花青苷Cy結(jié)構(gòu)上連接特有的3-(2-xylosyl)-單糖基;LI等[10]從怒江紅山茶()中鑒定出7種花青苷,部分花青苷Cy結(jié)構(gòu)上連接特有的3,5-二糖基;LI等[11]從香港紅山茶()中鑒定出12種花青苷,除8種矢車菊素糖苷外,還檢測到4種飛燕草素糖苷?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】山茶花青苷相關(guān)研究的開展為其花色研究奠定了基礎(chǔ),但到目前為止,山茶屬花青苷研究主要集中于部分山茶物種及開紅色花的品種,山茶品種花瓣中花青苷成分與花色的關(guān)系及不同花色形成機(jī)制尚不清楚。山茶花色主要為紅色,通過芽變極易形成粉色和白色變異品種[1-2]。芽變選育為山茶育種重要方法,但目前關(guān)于山茶及其粉色、白色芽變品種花色形成的物質(zhì)基礎(chǔ)尚不清楚,極大地限制了山茶花色的芽變育種?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗(yàn)利用高效液相色譜–光電二極管陣列檢測和超高效液相色譜–四極桿–飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對山茶品種紅色花瓣及其粉色與白色芽變品種花瓣中花青苷成分與含量進(jìn)行研究,結(jié)合花色表型分析,探討山茶芽變花色與花青苷之間的關(guān)系,揭示山茶芽變花色形成的物質(zhì)基礎(chǔ),從而為山茶花色的芽變育種提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2018年在中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所開展。
2018年3月開始收集試驗(yàn)材料,采集新鮮花朵測定其花色。試驗(yàn)材料為山茶及其芽變品種(表1),山茶品種花色均為紅色,其芽變品種分別為相應(yīng)的粉色和白色品種,如‘紅寶珠’花色為紅色,其芽變品種為粉色‘粉寶珠’和白色‘白寶珠’;‘紅芙蓉’花色為紅色,其芽變品種為粉色‘粉芙蓉’和白色‘白芙蓉’等。山茶及其芽變品種均選取生長狀況一致的植株5株,每株取樹冠外圍盛開期花朵3朵。
1.2.1 花色測定 花色測定按照國際照明委員會制定的CIE表色系法,用分光色差儀(NF555,Spectrophotometer,TRISUM)測定花色的、色相值、色相值、彩度值和色調(diào)角。CIELab體系中,L表示花色明暗變化程度;色相a值表示花瓣紅、綠色變化,a為正值時(shí)且數(shù)值越大,花色越紅;色相b值表示花瓣黃藍(lán)色變化程度;彩度表示色彩鮮艷程度,值越大,顏色越深;色調(diào)角是對紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種顏色色調(diào)的描述?;ㄉ珳y定位置為花瓣上表皮中央部位,光源為C/2°。每樣品測量5朵花的花色,取平均值[12-13]。
1.2.2 定性分析 取新鮮花瓣0.6 g,液氮研磨至粉末,按照Hashimoto等[14]方法加甲醇﹕水﹕甲酸﹕三氟乙酸(TFA)(70﹕27﹕2﹕1,體積比)提取液2 mL,浸提24 h后用0.22 μm濾膜過濾,濾液保存在-20℃冰箱備用[15]。
利用高效液相色譜–光電二極管陣列檢測(HPLC–DAD)和超高效液相色譜–四極桿–飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC–Q–TOF–MS)聯(lián)用技術(shù)對花瓣中花青苷成分進(jìn)行定性與定量分析。ACQUITYTM UPLC I-Class 超高效液相色譜系統(tǒng)(Waters Corporation,Milford,MA,USA),Xevo G2-XS QTof MS質(zhì)譜系統(tǒng)(Waters Corporation,Manchester,UK),UNIFI 1.8軟件系統(tǒng)。色譜柱為ACQUITY BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)。流速:0.3 mL·min-1,進(jìn)樣量:2 μL,柱溫40℃。以0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)為流動(dòng)相,洗脫程序?yàn)?—1.5 min,5% B;1.5—11 min,5%—40% B;11—14 min,40%—95% B;14—16.5 min,95% B;16.5—16.8 min,95%—5% B;16.8—20 min,5% B。電噴霧電離離子源(ESI),正離子模式,全離子掃描,掃描范圍():50—1 200 u。脫溶劑氣體為高純度氮?dú)猓瑴囟葹?50℃,流速為600 L·h-1,毛細(xì)管電壓為1 kV,錐孔電壓為40 V。低能量掃描電壓為6 eV,高能量掃描電壓為20—45 eV。
1.2.3 定量分析 運(yùn)用HPLC–DAD方法,在525 nm處檢測花瓣中花青苷。采用標(biāo)準(zhǔn)品半定量法分別計(jì)算花瓣中含有的相對于標(biāo)準(zhǔn)品矢車菊素–3–––葡萄糖苷(cyanidin-3---glucoside,Cy3G)的花青苷含量[16-17],重復(fù)3次。標(biāo)準(zhǔn)品矢車菊素–3–––葡萄糖苷和矢車菊素–3–––半乳糖苷(cyanidin-3--- galactoside,Cy3Ga)購于sigma公司,純度≥98%。應(yīng)用SPSS 17.0進(jìn)行多元逐步回歸分析。
山茶品種與花色測定數(shù)據(jù)見表1,從表1可以發(fā)現(xiàn),CIELab體系中,白色、粉色和紅色花瓣L值的平均值分別為89.46、72.49和56.70,隨花色加深L值降低,花色明亮度降低。白色花瓣a值介于-0.51— -0.93,平均值為-0.69;粉色花瓣a值介于31.73— 41.71,平均值為36.34;紅色花瓣a值介于48.71— 55.91,平均值為52.11;隨花色加深,a值升高,花瓣紅色程度增加。白色花瓣b值介于1.65—6.53,平均值為3.97;粉色花瓣b值介于2.43—9.94,平均值為6.83;紅色花瓣b值介于13.85—21.94,平均值為18.11;隨花色加深,b值升高,花瓣紅色程度增加。白色、粉色和紅色花瓣值平均值分別為4.07、35.09和51.69,隨花色加深,值升高,花瓣鮮艷程度增加。白色花瓣值均處于90°—180°,平均值為98.93;粉色和紅色花瓣值均處于0°—90°,平均值分別為5.43和18.64。
表1 山茶品種花色數(shù)據(jù)
利用HPLC–DAD和UPLC–Q–TOF–MS對山茶品種花瓣中花青苷成分進(jìn)行定性分析,根據(jù)UPLC–Q–TOF–MS圖譜,參考相關(guān)文獻(xiàn),對其主要花青苷成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。共檢測到7種花青苷成分(圖1),其紫外–可見光譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)見表2。根據(jù)Cy糖苷在513—520 nm 有特征吸收峰及碎片離子287,推測7種花青苷均為Cy型花青苷[18-20]。峰P1和峰P2質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子449,碎片離子287(Cy苷元特征質(zhì)荷比),根據(jù)峰P1和峰P2與標(biāo)準(zhǔn)品Cy3Ga和Cy3G共洗脫特性,及花青素半乳糖洗脫時(shí)間小于花青素葡萄糖苷特性[18,21],確定峰P1為矢車菊素–3–––半乳糖苷(R,8.33 min),簡稱Cy3Ga,峰P2為矢車菊素–3–––葡萄糖苷(R,9.43 min),簡稱Cy3G。
峰P3—峰P7的A440/Avis-max變化范圍為32%— 33%,確定其為3––糖苷類型[22];根據(jù)峰P3—峰P7在311—316 nm波長下肩峰的出現(xiàn),推定化合物被芳香酸酰化[23-24]。峰P3和峰P4質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子611,碎片離子449、287。287為Cy苷元特征質(zhì)荷比,611至449丟失162 u,449至287丟失162 u,推定其為Cy–3––咖啡酰型葡萄糖苷或半乳糖苷[24];根據(jù)Li等[11]關(guān)于山茶、香港紅山茶和南山茶()中矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––半乳糖苷(Cy3GaCaf)和矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––葡萄糖苷(Cy3GCaf)的報(bào)道及峰P3洗脫時(shí)間小于峰P4,判斷峰P3和峰P4分別為矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––半乳糖苷和矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––葡萄糖苷。
峰P5、峰P6和峰P7質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子595,碎片離子449、287。287為Cy苷元特征質(zhì)荷比,595至449丟失146 u,449至287丟失162 u,推定其為Cy–3–––香豆酰型葡萄糖苷或半乳糖苷[24]。根據(jù)LI等[11]關(guān)于山茶、香港紅山茶和南山茶中矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷(Cy3GC)、矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––半乳糖苷(Cy3GaC)和矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷(Cy3GC)的報(bào)道,以及順式花青苷洗脫時(shí)間小于反式花青苷[25-26]及花青素半乳糖苷洗脫時(shí)間小于花青素葡萄糖苷特性,判斷峰P5、峰P6和峰P7分別為矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷、矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––半乳糖苷和矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷。
圖1 山茶品種花青苷成分的HPLC圖譜
表2 山茶花青苷成分的紫外-可見吸收光譜與質(zhì)譜數(shù)據(jù)
Cy3Ga:矢車菊素–3–––半乳糖苷;Cy3G:矢車菊素–3––-葡萄糖苷;Cy3GaCaf:矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––半乳糖苷;Cy3GCaf:矢車菊素–3––[6––()–咖啡酰]––葡萄糖苷;Cy3GC:矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷;Cy3GaC:矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––半乳糖苷;Cy3GpC:矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––葡萄糖苷。下同
Cy3Ga: Cyanidin-3---galactoside; Cy3G: Cyanidin-3---glucoside; Cy3GaCaf: Cyanidin-3--(6--()-caffeoyl)--galactoside; Cy3GCaf: Cyanidin-3--(6--()-caffeoyl)--glucoside; Cy3GC: Cyanidin-3--(6--()--coumaroyl)-glucoside; Cy3GaC: Cyanidin-3--(6--()--coumaroyl)--galactoside; Cy3GEpC: Cyanidin-3--(6--()--coumaroyl)--glucoside. The same as below
山茶品種花瓣中花青苷成分含量見表3。山茶各系列芽變品種中,白色花瓣中均未檢測到花青苷,紅色花瓣中花青苷成分與粉色花瓣一致,但其各成分含量及花青苷總量均遠(yuǎn)高于粉色花瓣。如‘紅寶珠’系列芽變品種中,‘白寶珠’白色花瓣中未檢測到花青苷,‘紅寶珠’紅色花瓣和‘粉寶珠’粉色花瓣中均檢測到7種花青苷,但‘紅寶珠’中7種花青苷含量及花青苷總量均遠(yuǎn)高于‘粉寶珠’,其中‘紅寶珠’Cy3G、Cy3GC含量和花青苷總量分別為‘粉寶珠’的6.99倍、2.65倍和5.32倍。‘白五寶’花瓣中未檢測到花青苷,‘紅五寶’和‘粉五寶’花瓣中均檢測到6種花青苷,‘紅五寶’中6種花青苷含量及花青苷總量均遠(yuǎn)高于‘粉五寶’,如‘紅五寶’中Cy3G、Cy3GC含量和花青苷總量分別為‘粉五寶’的2.77倍、1.74倍和1.99倍??梢?,各種花青苷含量及花青苷總量越大,山茶花瓣紅色越深。
表3 不同山茶品種花青苷成分含量
“-”表示未鑒定出。下同 “-” not identified. The same as below
山茶品種花瓣中花青苷成分比例見表4。山茶各系列芽變品種中,主要花青苷成分均為Cy3G和Cy3GC,如‘粉寶珠’花瓣中Cy3G和Cy3GC分別占51.68%和29.70%,合計(jì)為81.38%;‘紅寶珠’花瓣中Cy3G和Cy3GC分別占67.98%和14.81%,合計(jì)為82.79%。山茶各系列芽變品種花瓣中Cy3Ga和Cy3G比例均隨花瓣紅色加深而增大,Cy3GC等花青苷成分比例隨花瓣紅色加深而減小,如‘粉寶珠’和‘紅寶珠’花瓣中Cy3Ga分別占7.13%和8.09%,Cy3G分別占51.68%和67.98%,Cy3GC分別占29.70%和14.81%??梢?,山茶品種主要花青苷為Cy3G和Cy3GC;隨花瓣紅色加深,Cy3Ga和Cy3G比例增大,其余花青苷比例減小。
表4 不同山茶品種花青苷成分比例
以山茶花瓣中花青苷成分Cy3Ga、Cy3G、Cy3GaCaf、Cy3GCaf、Cy3GC、Cy3GaC和Cy3GC為自變量,分別對應(yīng)于1、2、3、4、5、6、7,用描述花色的L、a、b、、為因變量,進(jìn)行多元逐步回歸分析,研究花青苷成分與花色的關(guān)系?;貧w方程為:=82.850-0.4421-0.5312,=0.810,=0.001;=13.547+0.4152+0.5657+8.584,=0.770,=0.001;=15.906+0.4031+0.5907,=0.808,=0.001。從回歸方程的系數(shù)及顯著度可以發(fā)現(xiàn),山茶花青苷成分與花色之間極顯著相關(guān)(<0.01),根據(jù)回歸系數(shù)絕對值大小可判斷花青苷成分對花色形成貢獻(xiàn)的大小。
明度L值表示花色的明亮程度,其回歸方程表明,Cy3Ga和Cy3G與L值呈負(fù)相關(guān);山茶各系列芽變品種花瓣從白色、粉色到紅色,Cy3Ga和Cy3G含量增加,L值降低,花色明度降低。色相a值正方向反映花瓣紅色程度,a值越大,花色越紅,其回歸方程表明,Cy3G和Cy3GC與色相a值正相關(guān);Cy3G和Cy3GC含量增加,a值升高,紅色加深。彩度值與Cy3Ga和Cy3GC正相關(guān);山茶各系列芽變品種花瓣從白色、粉色到紅色,Cy3Ga和Cy3GC含量增加,值升高,紅色加深。
研究表明,山茶屬植物花色色素成分主要為類黃酮,其中金花茶類植物花瓣為黃色,相關(guān)成分主要為黃酮醇類的槲皮素-3--葡萄糖苷、槲皮素-3--蕓香糖苷和山柰酚-3--葡萄苷等[27-29],而山茶紅色系花瓣中主要為花青苷類[5-11]。山茶屬植物花瓣花青苷主要為Cy型和Dp型,Cy型花青苷在所有山茶屬植物紅色花瓣中均存在,而Dp型花青苷主要存在于香港紅山茶和部分茶梅()品種的紅色花瓣中[7,11]。山茶屬植物Cy型花青苷研究表明,不同物種的花青苷成分有明顯差異。滇山茶和窄葉西南紅山茶(var.)Cy結(jié)構(gòu)上多具有3–(2–xylosyl)–單糖基[8-9],怒江紅山茶和西南紅山茶()Cy結(jié)構(gòu)上有3,5–二糖基[10],山茶、浙江紅山茶()、南山茶及日本的山茶紅色花瓣中Cy上通常連有3–單糖基[30-31]。Li等[11]在山茶物種中鑒定出8種花青苷,山茶品種及其芽變品種均來源于山茶,白色花瓣中均未檢測到花青苷,粉色和紅色花瓣中共檢測到7種Cy–3––糖苷型花青苷,除未檢測到矢車菊素–3––[6––()––香豆酰]––半乳糖苷(Cy3GaC)外,本試驗(yàn)鑒定出的7種花青苷成分均與其研究結(jié)果一致。
菊花花青苷的研究表明,從白色、粉色到紅色,花瓣中花青苷含量迅速增加,花色越深花青苷含量越高[32]。山茶花青苷研究表明,矢車菊素-3-O-葡萄糖苷等是其紅色花瓣中主要的花青苷成分[11]。本試驗(yàn)紅色品種花瓣中花青苷成分與粉色芽變品種一致,不同花色差異主要在于其各成分含量及花青苷總量的不同。多元線性回歸結(jié)果表明,Cy3Ga和Cy3G與L值顯著負(fù)相關(guān),其含量的積累顯著降低花色明度;Cy3G和Cy3GC與色相a值顯著正相關(guān),且Cy3GC回歸系數(shù)大于Cy3G,對花瓣紅色貢獻(xiàn)較大;Cy3Ga和Cy3GC與彩度值正相關(guān),Cy3Ga和Cy3GC含量增加,值升高,表現(xiàn)出增色效應(yīng)。因此,Cy3Ga、Cy3G和Cy3GC是決定山茶花色變異的主要花青苷,其含量的積累增加花瓣的紅色程度。研究表明,貼梗海棠()中Pg及Cy色素的比例直接影響花瓣紅色的程度[20],月季屬()花色亦表現(xiàn)出相同的呈色規(guī)律[33]。本試驗(yàn)中隨花瓣紅色加深,山茶及其芽變品種總花青苷及主要花青苷含量增大,Cy3Ga和Cy3G比例增大,芳香族有機(jī)酸?;ㄇ嘬誄y3GC等比例減小,說明除色素成分、含量外,色素成分比例亦可能影響其花色呈現(xiàn),但山茶色素成分比例及芳香族有機(jī)酸?;ㄇ嘬諏ㄉ挠绊懮胁磺宄?,有待于進(jìn)一步研究。
芽變育種為山茶品種選育的重要方法,尤其山茶花色變異豐富,生產(chǎn)上大量應(yīng)用的品種極易發(fā)生花色變異,通過芽變選育進(jìn)而有望培育出花色各異的品種,如山茶‘赤丹’花色多變,通過芽變育種已選育出粉色‘粉丹’、白色‘玉丹’、黑色‘金碧輝煌’及復(fù)色‘五色赤丹’和‘鴛鴦鳳冠’等品種10余個(gè)[2]。著名的山茶品種‘馬卡德’‘明天’和‘賽牡丹’等通過花色變異均選育出10多個(gè)芽變品種[1]??梢?,利用山茶豐富的花色變異,對變異枝條進(jìn)行嫁接、扦插等無性繁殖,有望分離并保持其變異性狀,進(jìn)而選育出特異花色新品種。同時(shí),以花青苷總量及Cy3G和Cy3GC等含量較高的品種為親本,通過雜交、回交可進(jìn)一步選育出深紅色或鮮紅色的山茶品種。此外,山茶花色色素還具有抑制腫瘤[34]、抗氧化[35]和增強(qiáng)人體免疫力[36]等生理功效,B環(huán)具鄰二羥基苯結(jié)構(gòu)的花青苷如Cy衍生物能抑制腫瘤細(xì)胞生長[37]。本試驗(yàn)中山茶品種粉色和紅色花瓣中花青苷均為Cy衍生物,可用于花青苷功能色素的開發(fā)利用。
山茶各系列芽變品種中,白色花瓣中均未檢測到花青苷,紅色花瓣中花青苷成分與粉色花瓣一致,但其各成分含量及花青苷總量均遠(yuǎn)高于粉色花瓣。粉色和紅色花瓣中主要花青苷成分均為Cy3G和Cy3GC;隨花色加深,花瓣中Cy3Ga和Cy3G比例增大,其余花青苷比例減小。山茶各系列芽變品種中花青苷總量越大,花瓣紅色越深;Cy3Ga、Cy3G和Cy3GC是決定山茶花色芽變的主要花青苷成分,相關(guān)成分含量的積累增加花瓣的紅色程度。
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The Relationship Between Anthocyanins and Flower Colors of Bud Mutation in
LI XinLei, YIN HengFu, FAN ZhengQi, LI JiYuan
(Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Hangzhou 311400)
【】The object of this study was to determine the relationship between anthocyanins and flower colors of bud mutation in, so as to provide the scientific basis for the bud mutation breeding of flower colors in. 【】Flower colors incultivars and their bud mutation cultivars were measured by CIEscale, and anthocyanin components and contents were measured by high-performance liquid chromatography coupled with diode array detection (HPLC-DAD) and ultra-performance liquid chromatography quadrupole-time-of-flight mass spectrometry (UPLC-Q-T OF-MS). The relationship between flower colors and anthocyanins was explored by multiple liner regression analyses. 【】Seven anthocyanins were detected incultivars and their bud mutation cultivars, which were cyanidin-3---galactoside (Cy3Ga),cyanidin-3---glucoside (Cy3G),cyanidin-3--(6--()-caffeoyl)--galactoside (Cy3GaCaf), cyanidin-3--(6--()- caffeoyl)--glucoside (Cy3GCaf), cyanidin-3--(6--()--coumaroyl)-glucoside (Cy3GC), cyanidin-3--(6--()-- coumaroyl)--galactoside (Cy3GaC) and cyanidin-3--(6--()--coumaroyl)--glucoside (Cy3GC). Among the bud mutation cultivars of, anthocyanins were not detected in white petals, and anthocyanins in red petals were identical with that in pink petals, but the contents of anthocyanin components and total anthocyanin in red petals were far higher than that in pink petals. The main anthocyanin components were Cy3G and Cy3GC in red and pink petals. The proportion of Cy3G and Cy3Ga in red petals were larger than that in pink petals, while the proportion of else anthocyanins, such as Cy3GC, were smaller than that in pink petals.【】 Among the bud mutation cultivars of, the greater the contents of various anthocyanin components and total anthocyanin were, the deeper the red of petal were. Cy3G, Cy3Ga and Cy3GpC were the main anthocyanins which determined the flower colors of bud mutation in, and the accumulation of their contents enhanced the red color of petals.
; bud mutation; flower color; anthocyanin; content; proportion
10.3864/j.issn.0578-1752.2019.11.010
2018-12-29;
2019-03-05
中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(CAFYBB2017MB007)、國家自然科學(xué)基金(31470697)、林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(201504707)
李辛雷,Tel:15968855095;E-mail:lixinlei2020@163.com
(責(zé)任編輯 趙伶俐)