基于 HS-SPME/GC-MS 分析山茶品种‘克瑞墨大牡丹’花器官香气成分简

采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）提取了山茶品种‘克瑞墨大牡丹’不同花器官自然挥发的花香挥发油,并用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）分析了花香成分。分别从整花、花瓣、雄蕊中检测到了89、80、21种化合物。花香成分主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成,其中以单萜中的芳樟醇相对含量最高,以下依次为顺式氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、十四烷等。花瓣和雄蕊中花香成分有较大差别,芳樟醇在花瓣和雄蕊中均占首位,相对含量分别为15.12%和63.97%,雄蕊缺乏烷烃和芳香烃。同一朵花所有花瓣的花香绝对挥发量是所有雄蕊的3倍以上,但质量相同时雄蕊的挥发量却明显高于花瓣,表明花瓣和雄蕊对‘克瑞墨大牡丹’的花香具有同样重要的贡献。     

崇左金花茶花朵和叶片类黄酮UPLC-Q-TOF-MS分析

以崇左金花茶（Camellia chuangtsoensis）为材料,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）联用技术定性定量分析其花朵（花瓣、雄蕊）和叶片（老叶、新叶）中类黄酮成分与含量。结果表明,崇左金花茶中共检测到14种类黄酮成分,木犀草素、木犀草素-7-O-芸香糖苷、槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷、芸香柚皮苷、圣草素和染料木苷为山茶属金花茶组植物中首次发现,其中槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷、芸香柚皮苷、圣草素和染料木苷主要存在于花朵中,木犀草素和木犀草素-7-O-芸香糖苷在花朵中含量高于叶片,雄蕊中高于花瓣;槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷和山柰酚-3-O-葡萄糖苷为金花茶组植物叶片中首次发现,其叶片中含量远低于花朵,老叶中远低于新叶,雄蕊中远低于花瓣;儿茶素和表儿茶素在花朵中含量高于叶片,雄蕊中高于花瓣;槲皮素和山萘酚在花朵和叶片中含量均较低。崇左金花茶花瓣和雄蕊中含量较高的类黄酮为儿茶素类、木犀草素类和槲皮素类,主要是表儿茶素、木犀草素和槲皮素-3-O-葡萄糖苷;叶片中为儿茶素类和木犀草素类,主要是表儿茶素、木犀草素和木犀草素-7-O-芸香糖苷。崇左金花茶花瓣和雄蕊中儿茶素类、木犀草素类及类黄酮总量均高于叶片,且雄蕊高于花瓣;花瓣和雄蕊中槲皮素类远高于叶片,且花瓣中远高于雄蕊。     

基于HS-SPME/GC-MS分析山茶品种‘克瑞墨大牡丹’花器官香气成分

采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取了山茶品种‘克瑞墨大牡丹’不同花器官自然挥发的花香挥发油,并用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)分析了花香成分。分别从整花、花瓣、雄蕊中检测到了89、80、21种化合物。花香成分主要由萜类、芳香族化合物、脂肪族化合物等组成,其中以单萜中的芳樟醇相对含量最高,以下依次为顺式氧化芳樟醇、水杨酸甲酯、十四烷等。花瓣和雄蕊中花香成分有较大差别,芳樟醇在花瓣和雄蕊中均占首位,相对含量分别为15.12%和63.97%,雄蕊缺乏烷烃和芳香烃。同一朵花所有花瓣的花香绝对挥发量是所有雄蕊的3倍以上,但质量相同时雄蕊的挥发量却明显高于花瓣,表明花瓣和雄蕊对‘克瑞墨大牡丹’的花香具有同样重要的贡献。     

荔波连蕊茶GA20氧化酶基因的克隆及表达分析

根据植物GA20ox基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属荔波连蕊茶幼嫩茎段为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 567 bp的GA20氧化酶基因全长cDNA序列,命名为ClGA20ox2(GenBank登录号KF823787)。序列分析表明,ClGA20ox2开放阅读框(ORF)为1 146 bp,编码382个氨基酸,5'非编码区115 bp,3'非编码区303 bp。预测的蛋白质分子量为43.56 kD,等电点为7.02,所推导的蛋白氨基酸序列与夹竹桃和杨树GA20ox蛋白的同源性分别为73%和72%。ClGA20ox2与其它植物GA20ox蛋白比较,构建系统进化树,结果显示山茶GA20ox蛋白与夹竹桃和杨树的GA20ox蛋白的亲缘关系最为密切。实时定量PCR结果显示,该基因在荔波连蕊茶的根、茎、叶和种子中均有表达,其表达模式却不同:ClGA20ox2基因在二年生茎段中的表达丰度最高,在顶端分生组织中表达丰度最低,在嫩叶和根中表达丰度较高,成熟叶片和种子表达丰度较低。     

濒危植物杜鹃红山茶种群结构和动态变化

通过样地调查和数据统计,以基径(BD)5 mm为径阶距划分径级,对分布于广东阳春鹅凰嶂省级自然保护区内的杜鹃红山茶(Camellia azalea Wei)种群的径级结构和静态生命表进行了分析,通过个体标准化存活曲线、个体死亡率曲线和个体损失度曲线探讨该种群的生命过程,并对种群的时间序列进行了预测。结果表明:该种群径级结构表现出小径级和大径级的个体存活数较少而中间径级的个体存活数较多的特征,其中,Ⅳ级(15 mm≤BD20mm)至Ⅵ级(25 mm≤BD30 mm)以及Ⅰ级(BD5 mm)和Ⅱ级(5 mm≤BD10 mm)的个体存活数分别占个体总存活数的52.0%和3.3%。从静态生命表看,个体存活数和个体标准化存活数的变化趋势与种群径级结构的变化趋势基本一致;个体标准化死亡数、个体死亡率和个体损失度在Ⅰ级至Ⅲ级(10 mm≤BD15 mm)均为负值,Ⅳ级后随径级增大呈波动增加的趋势,Ⅸ级(40 mm≤BD45 mm)后随径级增大呈波动减少的趋势;个体区间寿命在Ⅳ级和Ⅴ级(20 mm≤BD25 mm)达到峰值,此后随径级增大而减少;个体总寿命、个体期望寿命和个体存活率总体上随径级增大而减少。该种群的个体标准化存活曲线属于DeeveyⅠ型曲线,显示该种群为下降型种群;个体死亡率曲线和个体损失度曲线的变化趋势基本一致,均从Ⅲ级开始波动增加,无明显峰值。时间序列预测结果表明:与现存个体存活数相比,在未来2和5年后,Ⅷ级(35 mm≤BD40 mm)至ⅩⅣ级(65 mm≤BD70 mm)的个体存活数均呈增加趋势;在未来10年后,Ⅹ级(45 mm≤BD50 mm)至ⅩⅤ级(BD≥70 mm)的个体存活数增加,且径级越大增加趋势越明显。总体上看,该种群幼苗缺乏,呈衰退趋势,为下降型种群;生境恶劣和人为干扰是主要致危因子。根据研究结果,对该种群的保护提出了一些建议。     

山茶CjMYB1基因的克隆及表达分析

该研究通过序列比对分析,以野生红山茶和不同花色品种山茶为材料,采用PCR方法克隆CjMYB1基因,并通过生物信息学和表达分析对其进行初步研究,为深入研究山茶CjMYB1基因在花色形成和花发育过程的调控机理奠定理论基础。结果表明：(1)成功克隆获得山茶CjMYB1基因(GenBank登录号为OL347930),其开放阅读框长为879 bp,编码292个氨基酸,相对分子质量为33.17 kD;CjMYB1基因属于R2R3-MYB转录因子,且与拟南芥MYB基因家族的第7亚组处于同一分支。(2)荧光定量PCR分析发现,山茶CjMYB1基因在野生红山茶花芽中表达量最高,在萼片、花瓣、雄蕊和心皮中都有较高的表达量,推测其在山茶花器官发育中发挥着重要作用;在红色山茶品种中表达量较高,而在粉色、淡黄色、白色山茶品种中表达量较低,说明CjMYB1基因可能在红色山茶品种的花色苷合成途径中起到了关键作用。(3)亚细胞定位实验表明,CjMYB1蛋白定位在细胞核。     

茶梅品种‘冬玫瑰’不同花期及花器官的香气组成成分分析

采用固相微萃取和GC-MS技术,分析茶梅品种‘冬玫瑰’(Camellia sasanqua‘Dongmeigui’)不同花期和花器官的香气组成成分及其相对含量,并对其变化规律进行了研究。结果表明:花蕾期、初花期、盛花期和末花期香气组成成分分别有30、49、42和48种,共有成分13种;随花朵开放,各成分的相对含量呈现不同的变化趋势,其中,苯乙酮和顺式-芳樟醇氧化物的相对含量随花朵开放呈逐渐升高的趋势,在初花期、盛花期和末花期二者相对含量的总和均最高,分别为20.08%、44.92%和62.02%;随花朵开放,烷烃类和酚类成分的相对含量逐渐降低,醛酮类成分的相对含量逐渐升高,醇类和烯类成分的相对含量先升高后降低,芳香烃类成分的相对含量先降低后升高。在盛花期,外轮花瓣、内轮花瓣、雄蕊和雌蕊香气的组成成分分别有31、48、34和24种,共有成分12种;其中,苯乙酮和顺式-芳樟醇氧化物在内轮花瓣和雄蕊中的相对含量总和分别高达74.29%和76.32%。从成分类型看,外轮花瓣的香气以烯类和醛酮类成分为主,内轮花瓣和雄蕊的香气以醛酮类和醇类成分为主,雌蕊的香气以醇类、醛酮类、烷烃类和酚类成分为主。综合分析结果显示:茶梅品种‘冬玫瑰’花朵香气的组成成分在不同花期和花器官中均存在较大差异;总体上看,醛酮类和醇类成分是影响其香气浓郁程度的关键成分,其中主体成分是苯乙酮和顺式-芳樟醇氧化物,而内轮花瓣和雄蕊是其香气释放的主要部位。     

不同茶梅品种花朵挥发性成分研究

为了探明不同茶梅品种花朵挥发性成分的差异,该研究采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析了6个茶梅品种花朵挥发性成分及其相对含量。结果表明:‘冬星’挥发性成分为29种,‘小玫瑰’24种,‘冬玫瑰’42种,‘昭和之荣’25种,‘新乙女’31种;5种茶梅品种花朵挥发性成分及相对含量有较大差异,但其主体特征成分均为苯乙酮、顺式-芳樟醇氧化物及芳樟醇;成分分类以醛酮类和醇类为主。完全重瓣型茶梅‘富士之峰’挥发性成分为21种;主体特征成分分别是顺式-芳樟醇氧化物、丁香醇、环己酮和十四烷;成分分类以醇类为主,其次为烷烃类。不同茶梅品种花朵挥发性成分化合物种类和相对含量差异较大;雄蕊、花瓣是挥发性成分释放的主要部位。     

五种金花茶组植物类黄酮成分及其与花色关系

以金花茶、小果金花茶、扶绥金花茶、龙州金花茶和陇瑞金花茶等五种金花茶组植物为试验材料,按照CIE L*a*b*表色系法测量其花色,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用技术定性定量分析其花中类黄酮成分与含量,运用多元线性回归方法研究花色与类黄酮成分之间的关系。结果表明:5种金花茶组植物花中共检测到8种类黄酮成分,其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷(Pg3G)、木犀草素-7-O-芸香糖苷(Lu7R)、芸香柚皮苷和圣草素为金花茶组植物中首次发现;槲皮素-3-O-葡萄糖苷(Qu3G)、槲皮素-7-O-葡萄糖苷(Qu7G)、槲皮素-3-O-芸香糖苷(Qu3R)和山柰酚-3-O-葡萄糖苷(Km3G)为扶绥金花茶和小果金花茶中首次发现;金花茶花中类黄酮成分总量最高,其次是扶绥金花茶和小果金花茶,陇瑞金花茶和龙州金花茶较低;金花茶和小果金花茶主要类黄酮成分为Qu3G、Qu3R和Pg3G,扶绥金花茶为Qu3G和Qu7G,陇瑞金花茶和龙州金花茶为圣草素和芸香柚皮苷; Qu3G和Qu3R是决定金花茶组植物花瓣呈现黄色的主要成分,圣草素与花瓣红晕显著正相关,Pg3G影响花色鲜艳程度。     

金花茶FLS基因的克隆及其植物表达载体的构建

利用RT-PCR和RACE技术,从我国珍稀濒危植物金花茶花瓣中获得了黄酮醇合成酶（Flavonol synthase,FLS）基因的cDNA全长,命名为CnFLS,GenBank登录号JF343560.1。根据该基因序列设计全长扩增引物P3/P4进行PCR扩增,将扩增产物插入PMD18-T载体并转化克隆菌株DH5α,提取质粒DNA酶切鉴定,通过酶切连接的方法将该基因与改造后的pCAMBIA1300表达载体连接,成功构建了该基因的正义表达载体pCAM-CnFLS。根据该基因的保守序列设计了含有酶切位点的特异引物G1/G2,扩增出250 bp的干扰片段并将其克隆到PMD18-T载体,在中间载体pUCCRNAi及表达载体pCAMBIA1300的基础上,通过多次酶切连接,成功构建了金花茶FLS基因的干扰表达载体pCAMRNAi-CnFLS。金花茶正义及干扰植物表达载体的成功构建,为进一步研究该基因的功能及其对花色的调控效应奠定了基础。