李辛雷,王 潔,殷恒福,范正琪,李紀(jì)元

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 杭州 311400)

山茶(Camelliajaponica)為山茶科山茶屬植物,山茶品種冬春季節(jié)開(kāi)花,花期較長(zhǎng),花色、花型等變異豐富,為盆栽和園林綠化的重要花卉種類?；ㄉ珵樯讲杵贩N重要觀賞性狀,主要包括白色、粉色、紅色、黑色和復(fù)色等。山茶豐富的花色變異為其花色育種提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ),通過(guò)芽變、雜交和遠(yuǎn)緣雜交有望選育出花色各異的新品種。影響植物花色的色素主要包括類黃酮、類胡蘿卜素和生物堿,類黃酮色素中花青苷為主要的呈色因子[1]。山茶花色的色素成分主要為花青苷[2-5]。因此,研究山茶品種不同花色花瓣中花青苷成分與含量,明確花色變異與花青苷關(guān)系,對(duì)山茶種質(zhì)資源遺傳分析、鑒定及特異新奇花色新品種選育具有重要意義。

已有山茶屬植物花青苷的研究主要集中于花瓣中花青苷成分的分離與鑒定方面。HAYASHI等[6]利用紙層析發(fā)現(xiàn)山茶中含有矢車菊素-3-O-β-葡萄糖苷(Cy3G);SAKATA等[7]從短柄山茶(C.japonicassp.rusticana)紅色花瓣中發(fā)現(xiàn)矢車菊素-3-O-β-半乳糖苷(Cy3Ga);SAITO等[8]從茶梅(C.sasanqua)中分離出矢車菊素-3-O-β-葡萄糖苷、矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3GEpC)和飛燕草素-3-O-β-葡萄糖苷。LI等[2-5]從滇山茶(C.reticulata)中鑒定出10種花青苷,怒江山茶(C.saluenensis)中鑒定出7種花青苷,香港紅山茶(C.hongkongensis)中鑒定出12種花青苷。到目前為止,山茶品種花色變異與花青苷的關(guān)系尚不清楚。該試驗(yàn)應(yīng)用高效液相色譜-光電二極管陣列檢測(cè)(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(duì)山茶品種白色、粉色、紅色和黑色4個(gè)色系22個(gè)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,探討其花色變異與花青苷之間的關(guān)系,揭示山茶品種花色形成的物質(zhì)基礎(chǔ),從而為山茶花色育種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為山茶白色、粉色、紅色和黑色4個(gè)色系22個(gè)品種,其中白色品種7個(gè),粉色、紅色和黑色品種各5個(gè)(表1)。所有材料來(lái)源于中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所山茶種質(zhì)資源圃。每品種選取生長(zhǎng)一致的植株5株,各取樹(shù)冠外圍盛開(kāi)期花朵3朵。

1.2 方法

1.2.1花色測(cè)定

采集新鮮花朵測(cè)定其花色,花色測(cè)定按照國(guó)際照明委員會(huì)制定的CIEL*a*b*表色系法,用分光色差儀(NF555,Spectrophotometer,TRISUM)測(cè)定花色的明度L*、色相a*值、色相b*值、彩度C*和色調(diào)角h。CIEL*a*b*體系中,L*值表示花色的明度,隨L*值增大花色由暗變亮;色相a*值表示花色的紅綠變化,由負(fù)到正說(shuō)明綠色減退、紅色增強(qiáng);色相b*值表示花色的黃藍(lán)變化,由負(fù)到正、藍(lán)色減退、黃色增強(qiáng)[9];彩度C*表示色彩的鮮艷程度,C*值越大,顏色越深;色調(diào)角h是對(duì)紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種顏色色調(diào)的描述,紅色區(qū)域分布于0°附近,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)橙色到達(dá)90°,其附近為黃色,180°附近是綠色區(qū)域,270°附近是藍(lán)色區(qū)域,經(jīng)過(guò)紫色區(qū)域,360°時(shí)回到紅色區(qū)域[10-11]。花色測(cè)定位置為花瓣上表皮中央部位,光源為C/2°。每樣品測(cè)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]的方法，加V(甲醇)∶V(水)∶V(甲酸)∶V〔三氟乙酸(TFA)〕=70∶27∶2∶1的提取液2 mL,浸提24 h后用0.22 μm孔徑濾膜過(guò)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(cè)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(duì)花瓣中花青苷成分進(jìn)行定性與定量分析,包括ACQUITYTM UPLC I-Class超高效液相色譜系統(tǒng)(Waters Corporation,Milford,MA,USA)和Xevo G2-XS QTof MS質(zhì)譜系統(tǒng)(Waters Corporation,Manchester,UK)。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φ=0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)為流動(dòng)相,洗脫程序：0～1.5 min,φ=5%的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,B相占比由95%降至5%;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。脫溶劑氣體為高純度氮?dú)?溫度為450 ℃,流速為600 L·h-1,毛細(xì)管電壓為1 kV,錐孔電壓為40 V。低能量掃描時(shí)電壓為6 eV,高能量掃描時(shí)電壓為20～45 eV。

表1 山茶品種花色數(shù)據(jù)

Table 1 The data of flower colors in cultivars ofCamelliajaponica

山茶品種花色L?a?b?C?h/(°) ‘雪塔’白色89.14-0.311.971.99102.55 ‘白桃’白色83.63-1.076.218.9593.52 ‘白牡丹’白色86.39-3.057.047.64103.07 ‘水晶白’白色90.62-1.645.075.33107.99 ‘綠珠球’白色90.02-0.432.572.62101.08 ‘白魚尾椿’白色89.59-1.086.766.8699.38 ‘白孔雀椿’白色89.10-0.513.213.27101.21 平均值88.36-1.154.695.24101.26 ‘粉西施’粉色64.6537.512.8539.003.61 ‘粉玲瓏’粉色65.3442.156.2542.165.14 ‘粉明天’粉色69.7034.418.8637.105.56 ‘粉三學(xué)士’粉色70.5329.303.3329.496.66 ‘粉魚尾椿’粉色65.8435.712.7034.484.50 平均值67.2135.824.8036.455.09 ‘雙喜’紅色45.2152.9612.9054.5213.71 ‘孔雀椿’紅色40.4151.6515.6953.9916.89 ‘紅繡球’紅色45.0450.0812.8751.7114.40 ‘大朱砂’紅色41.8752.3512.6553.8713.59 ‘紫醬金花’紅色41.0352.7119.4456.1930.27 平均值42.4451.3613.7453.1914.96 ‘霍伯’黑色31.5840.5315.9843.5621.68 ‘皇家天鵝絨’黑色31.9038.2115.9741.4122.68 ‘黑櫻桃’黑色32.2534.1612.4536.4321.65 ‘午夜魔幻’黑色26.6431.929.8933.4317.25 ‘黑魔法’黑色24.9530.0212.8232.7923.18 平均值29.4634.9713.4237.5221.29

L*為明度;a*為紅綠色相值;b*為黃藍(lán)色相值;C*為彩度;h為色調(diào)角。

1.2.3定量分析

運(yùn)用HPLC-DAD方法,在525 nm處檢測(cè)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(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品Cy3G的花青苷含量[16-17],重復(fù)3次。標(biāo)準(zhǔn)品Cy3G和Cy3Ga購(gòu)于Sigma公司,純度w≥98%。應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行多元逐步回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 山茶品種花色變異

由表1可知,CIEL*a*b*體系中,白色花瓣L*值平均值為88.36,粉色、紅色和黑色花瓣L*值分別為67.21、41.03和29.46,隨花瓣紅色加深L*值降低,花色明亮度降低。白色花瓣a*均為負(fù)值,平均值為-1.15;粉色、紅色和黑色花瓣a*平均值分別為35.82、51.36和34.97,隨紅色加深a*值先升高后降低。白色花瓣b*值為4.69,粉色、紅色和黑色花瓣b*值分別為4.80、13.74和13.42,隨紅色加深b*值先升高后降低。白色花瓣C*值為5.24,粉色、紅色和黑色花瓣C*值分別為36.45、53.19和37.52,隨紅色加深C*值先升高后降低。白色花瓣h值范圍為90°～180°,平均值為101.26°;粉色、紅色和黑色花瓣h值范圍為0°～90°,平均值分別為5.09°、14.96°和21.29°,隨紅色加深h值升高。

從圖1可以看出,22個(gè)不同花色的山茶品種分別集中分布在4個(gè)色相區(qū)域,相應(yīng)地歸屬于4個(gè)色系類型。白色類型色相a*值均為負(fù)值,b*值較小。粉色、紅色和黑色類型色相a*值均為正值,其中粉色類型靠近a*軸,其b*值較小;紅色類型遠(yuǎn)離a*軸和b*軸,其a*值和b*值均較大;黑色類型位于粉色和紅色類型之間,其b*值均大于粉色類型,a*值均小于紅色類型。

圖1 山茶品種花色分布Fig.1 Distribution of flower colors in cultivars of Camellia japonica

2.2 山茶品種花青苷定性分析

根據(jù)UPLC-Q-TOF-MS圖譜,參照文獻(xiàn)[18-26],對(duì)山茶品種花瓣中主要花青苷成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。山茶品種白色花瓣中均未檢測(cè)到花青苷,粉色、紅色和黑色花瓣中共檢測(cè)到7種花青苷成分(圖2),其紫外-可見(jiàn)光譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。Cy糖苷在513～520 nm 有特征吸收峰且碎片離子m/z為287,推測(cè)7種花青苷均為Cy型花青苷[18-20];花青苷在440 nm與可見(jiàn)光區(qū)最大吸收波長(zhǎng)(λvis，max)處的吸收值之比A440/Avis，max變化范圍為32%～36%,據(jù)此確定7種花青苷均為3-O-糖苷類型[21];根據(jù)峰P3～峰P7在311～317 nm波長(zhǎng)下出現(xiàn)肩峰,推定化合物被芳香酸?；痆22-23]。

圖2 山茶品種花青苷的HPLC圖譜Fig.2 HPLC chromatogram of anthocyaninsin cultivars of Camellia japonica

表2 山茶品種花青苷成分的紫外-可見(jiàn)吸收光譜與質(zhì)譜數(shù)據(jù)

Table 2 Chromatographic and spectral data of anthocyanins in cultivars ofCamelliajaponica

色譜峰保留時(shí)間/min吸收波長(zhǎng)λmax/nmA440/Avis,max/%分子離子m/z碎片離子m/z推定結(jié)果 P18.37281, 51432449287Cy3Ga P29.46283, 51632449287Cy3G P321.34282, 316, 51534611449, 287Cy3GaECaf P424.83283, 316, 51734611449, 287Cy3GECaf P525.71284, 312, 51635595449, 287Gy3GZpC P626.14285, 313, 51836595449, 287Cy3GaEpC P729.96284, 313, 51835595449, 287Cy3GEpC

A440/Avis，max為花青苷花440 nm與可見(jiàn)光區(qū)最大吸收波長(zhǎng)(λvis,max)處的吸收值之比。Cy3Ga為矢車菊素-3-O-β-半乳糖苷; Cy3G為矢車菊素-3-O-β-葡萄糖苷; Cy3GaECaf為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷; Cy3GECa為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷; Cy3GZpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷; Cy3GaEpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷; Cy3GEpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷。

峰P1和峰P2質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子m/z449,碎片離子m/z287,其中m/z287為Cy苷元特征質(zhì)荷比,m/z449到m/z287丟失162 u,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[18,20,24],確定峰P1為Cy3Ga,峰P2為Cy3G。峰P3和峰P4質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子m/z611,碎片離子m/z449,287,m/z611到m/z449丟失162 u,m/z449到m/z287丟失162 u,判定其為Cy-3-O-p-咖啡酰型葡萄糖苷或半乳糖苷[23];花青素半乳糖苷洗脫時(shí)間小于花青素葡萄糖苷,據(jù)此判斷峰P3和峰P4分別為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷(Cy3GaECaf)和矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷(Cy3GECaf)。

峰P5、峰P6和峰P7質(zhì)譜數(shù)據(jù)為分子離子m/z595、碎片離子m/z449和287,m/z595到m/z449丟失146 u,m/z449到m/z287丟失162 u,判定其為Cy-3-O-p-香豆酰型葡萄糖苷或半乳糖苷[23];根據(jù)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為矢車菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷(Cy3GZpC),峰P6和峰P7分別為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3GaEpC)和Cy3GEpC。

2.3 山茶品種花青苷定量分析

由表3可知，山茶品種粉色、紅色和黑色花瓣中均含有Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga這3種主要花青苷;粉色和紅色花瓣中Cy3G含量最高,其次為Cy3GEpC和Cy3Ga;黑色花瓣中Cy3G含量最高,其次為Cy3Ga和Cy3GEpC。紅色花瓣中花青苷總量平均值為粉色花瓣的7.36倍,紅色花瓣中主要花青苷Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga含量均遠(yuǎn)高于粉色花瓣,平均值分別為粉色花瓣的9.11、4.47和9.90倍。黑色花瓣中花青苷總量平均值為紅色花瓣的4.84倍,黑色花瓣主要花青苷Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga含量均遠(yuǎn)高于紅色花瓣,平均值分別為紅色花瓣的5.56、1.36和7.54倍。從粉色、紅色到黑色,隨花色加深,山茶品種花瓣中主要花青苷含量及花青苷總量均明顯增加。

山茶品種粉色花瓣中主要花青苷Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga占比分別為49.92%、28.52%和9.00%,合計(jì)為87.44%;紅色花瓣中Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga占比分別為59.90%、19.55%和11.35%,合計(jì)為90.80%;黑色花瓣中Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga占比分別為72.92%、4.41%和18.17%,合計(jì)為95.50%。山茶品種粉色、紅色和黑色花瓣中主要花青苷均為Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga,隨花色加深,花瓣中3種主要花青苷總比例升高,其中Cy3Ga和Cy3G占比升高,而Cy3GEpC占比降低。

表3 山茶品種花青苷含量

Table 3 The contents of anthocyanins in cultivars ofCamelliajaponicaμg·(100 mg)-1

山茶品種Cy3GaCy3GCy3GaECafCy3GECafGy3GZpCCy3GaEpCCy3GEpC合計(jì) ‘粉西施’1.46±0.039.36±0.460.31±0.000.24±0.000.56±0.120.91±0.274.91±0.3617.75 ‘粉玲瓏’1.25±0.0511.62±0.380.23±0.000.18±0.000.84±0.080.65±0.025.19±0.1219.96 ‘粉明天’1.85±0.1215.34±0.54—0.25±0.002.69±0.110.78±0.046.56±0.0327.47 ‘粉三學(xué)士’1.89±0.117.44±0.26——1.78±0.001.39±0.006.95±0.2519.45 ‘粉魚尾椿’2.50±0.218.16±0.31———2.21±0.175.37±0.2218.32 平均值1.8110.380.110.131.171.195.8020.59 ‘雙喜’9.28±0.2842.12±0.62——6.22±0.116.58±0.1625.36±0.4389.56 ‘孔雀椿’11.32±0.2856.48±0.65——3.12±0.064.96±0.1538.56±0.58114.44 ‘紅繡球’12.57±0.26110.56±1.323.67±0.092.96±0.003.87±0.014.32±0.0619.23±0.18157.18 ‘大朱砂’31.22±0.27121.09±1.252.51±0.03—2.76±0.0011.24±0.4325.31±0.58194.13 ‘紫醬金花’25.15±0.55142.35±1.162.81±0.012.34±0.003.62±0.114.80±0.0921.15±0.63202.22 平均值17.9194.521.801.063.926.3825.92151.51 ‘霍伯’45.24±0.65312.16±1.26——4.42±0.066.52±0.0015.32±0.13383.66 ‘皇家天鵝絨’91.91±0.63271.45±1.45————4.25±0.00367.61 ‘黑櫻桃’123.24±0.97492.66±1.6323.17±0.2626.32±0.189.24±0.1123.75±0.3153.56±0.69751.93 ‘午夜魔幻’152.42±0.75682.33±2.1814.78±0.16—6.65±0.0928.17±0.2852.09±0.72936.44 ‘黑魔法’262.21±1.12871.22±2.2711.26±0.32—7.21±0.0023.24±0.3551.54±0.541 226.68 平均值135.00525.969.845.265.5016.3435.35733.27

“—”表示未鑒定出。Cy3Ga為矢車菊素-3-O-β-半乳糖苷; Cy3G為矢車菊素-3-O-β-葡萄糖苷; Cy3GaECaf為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷; Cy3GECa為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷; Cy3GZpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷; Cy3GaEpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷; Cy3GEpC為矢車菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷。

2.4 山茶品種花色變異與花青苷的關(guān)系

以山茶品種花瓣中花青苷成分Cy3Ga、Cy3G、Cy3GaECaf、Cy3GECaf、Cy3GZpC、Cy3GaEpC和Cy3GEpC含量為自變量,分別用x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7表示,以描述花色的L*、a*、b*、C*、h為因變量,進(jìn)行多元逐步回歸分析,研究山茶品種花色變異與花青苷的關(guān)系，得到回歸方程式L*=56.420-0.047x2,調(diào)整R2=0.982,P=0;a*=10.938+0.018x2+0.590x7,調(diào)整R2=0.927,P=0。山茶品種花色變異與花青苷含量呈極顯著相關(guān)(P<0.001),回歸系數(shù)絕對(duì)值的大小反映了花青苷成分對(duì)花色形成的貢獻(xiàn)?；貧w方程表明,Cy3G含量與明度L*值呈顯著負(fù)相關(guān),山茶品種花瓣花色從白色、粉色、紅色到黑色,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。Cy3G和Cy3GEpC含量與色相a*值呈顯著正相關(guān),且Cy3GEpC決定系數(shù)遠(yuǎn)大于Cy3G,說(shuō)明其對(duì)紅色花瓣形成的貢獻(xiàn)較大。因此,Cy3G和Cy3GEpC是決定山茶品種花色的主要花青苷,其含量的積累可使花瓣紅色程度增加。

3 討論

山茶屬植物花瓣中花青苷主要為Cy型和Dp型,其中Cy型花青苷在所有山茶屬植物粉色和紅色花瓣中均廣泛存在[2-5],而Dp型花青苷主要存在于香港紅山茶和部分茶梅品種中[5,8]。山茶屬Cy型花青苷的研究表明,不同物種的花青苷結(jié)構(gòu)具有較大差異,其Cy結(jié)構(gòu)上通常連有3-單糖基,部分物種Cy結(jié)構(gòu)上除連接3-單糖基外,還可能連接特異基團(tuán)。山茶、浙江紅山茶(C.chekiangoleosa)和南山茶(C.semiserrata)等Cy結(jié)構(gòu)上只連接3-單糖基[5,27-28];滇山茶和窄葉西南紅山茶(C.pitardiivar.yunnanica)Cy型花青苷結(jié)構(gòu)上除具有3-單糖基外,部分花青苷還具有特有的3-(2-xylosyl)-單糖基[2-3];怒江山茶和西南紅山茶(C.pitardii)部分花青苷Cy結(jié)構(gòu)上連接特有的3,5-二糖基[4]。筆者試驗(yàn)山茶品種粉色、紅色和黑色花瓣中7種花青苷均為Cy-3-O-糖苷型,除矢車菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷(Cy3GaZpC)未能檢測(cè)到之外,其余花青苷均與山茶鑒定結(jié)果相符[5]。

孫衛(wèi)等[29]研究表明,菊花(Dendranthemamorifolium)不同色系間花青苷含量差異顯著,從白色、粉色、紅色、紫色、紅紫色到墨色,花青苷含量快速增加,花青苷含量越高則花色越深,墨色菊花品種花青苷含量顯著高于其他花色品種。該試驗(yàn)山茶品種白色花瓣中均未檢測(cè)到花青苷,從粉色、紅色到黑色花瓣，花青苷含量明顯增加,紅色花瓣中花青苷總量及主要花青苷含量遠(yuǎn)高于粉色花瓣,黑色花瓣中花青苷總量及主要花青苷含量遠(yuǎn)高于紅色和粉色花瓣,花色越深花青苷含量越高,相關(guān)結(jié)果與已有研究一致[29]。多元線性回歸結(jié)果表明,Cy3G含量與L*值呈顯著負(fù)相關(guān),其含量的積累可顯著降低花色明度;Cy3G和Cy3GEpC含量分別與色相a*值呈顯著正相關(guān),且Cy3GEpC的決定系數(shù)大于Cy3G,說(shuō)明其對(duì)紅色花瓣貢獻(xiàn)較大。從粉色、紅色到黑色,花瓣中Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga含量及花青苷總量均表現(xiàn)為增加,3種花青苷總比例升高,Cy3Ga和Cy3G比例升高，而Cy3GEpC比例降低,其色相a*值先升高后降低,說(shuō)明除色素成分、含量外,不同色素成分比例亦影響花色呈現(xiàn)[30],具體原因有待進(jìn)一步研究。

試驗(yàn)應(yīng)用高效液相色譜-光電二極管陣列檢測(cè)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),分析了山茶品種白色、粉色、紅色和黑色4個(gè)色系22個(gè)品種花瓣中花青苷成分與含量,明確了山茶花色變異與花青苷的關(guān)系,揭示了山茶品種花色形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。山茶花色豐富,廣泛應(yīng)用的品種通常極易發(fā)生花色變異,通過(guò)性狀分離能夠培育出花色各異的品種。將花青苷總量及Cy3G和Cy3GEpC等含量較高的山茶品種作為親本,通過(guò)雜交、回交有望選育出深紅色、黑色等特異花色品種。此外,植物中花青苷具有重要的生物活性,如消炎、殺菌、抗氧化和抗腫瘤等功效,B環(huán)具鄰二羥基苯結(jié)構(gòu)的花青苷(如Cy衍生物)能有效抑制腫瘤生長(zhǎng)[31]。山茶品種粉色、紅色和黑色花瓣花青苷均為Cy衍生物,尤其黑色花瓣中花青苷含量較高,其花青苷總量平均值為733.27 μg·(100 mg)-1,可用于花青苷功能色素的開(kāi)發(fā)利用。

4 結(jié)論

山茶品種白色花瓣中未檢測(cè)到花青苷,粉色、紅色和黑色花瓣中主要花青苷均為Cy3G、Cy3GEpC和Cy3Ga。從粉色、紅色到黑色,山茶品種花瓣中主要花青苷含量及花青苷總量均明顯增加,Cy3Ga和Cy3G比例增大,而Cy3GEpC比例減小。Cy3G和Cy3GEpC是決定山茶品種花色的主要花青苷,其含量積累使得花瓣紅色程度增加。