全 文 ：热带亚热带植物学报　2015， 23(4)： 454 ~ 462
Journal of Tropical and Subtropical Botany
收稿日期： 2014–11–10　　　　接受日期： 2015–01–17
基金项目： 中南美洲热带作物种质资源收集与合作研究项目(S2012ZR01311)； 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目
(1630032015017)； 海南省应用技术研发与示范推广专项(CGSF20130002)资助
作者简介： 李崇晖，女，博士，研究方向为热带花卉生理和分子生物学。E-mail: blchh@sina.com
* 通信作者 Corresponding author. E-mail: yinjunmei2004@163.com
4种石斛属植物花朵挥发性成分分析
李崇晖, 黄明忠, 黄少华, 尹俊梅*
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所， 农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室， 海南省热带观赏植物种质创新利用工程
技术研究中心， 海南 儋州 571737)
摘要： 为了解石斛属植物花朵中的挥发性成分，利用固相微萃取(SPME)方法结合 GC-MS 技术测定了鼓槌石斛、罗河石斛、细
叶石斛和密花石斛盛花期的花朵挥发性成分及其相对含量。结果表明，从 4 种石斛属植物花朵中共鉴定出挥发性成分 57 种，
包括酯类、萜烯类、醇类、烷类、醛类、酮类、醌类、芳香族和含氮化合物。4 种石斛花朵挥发性成分的组成和含量差异明显。鼓
槌石斛和细叶石斛的主要香气成分是 3-蒈烯，相对含量分别为 84.606% 和 71.251%。罗河石斛挥发性成分中水杨酸甲酯相对
含量最高(57.449%)，其次为 D-柠檬烯(22.416%)。密花石斛花朵主要挥发性成分是 2-亚甲基-4,8,8-三甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]
壬烷(82.013%)，其次为 α-法尼烯(4.699%)。这些对于香型石斛兰品种的培育和兰花精油产品开发提供了参考。
关键词： 石斛属； 花朵； 挥发性成分； GC-MS 组成
doi: 10.11926/j.issn.1005–3395.2015.04.014
Volatile Components in Flowers of Four Dendrobium Species
LI Chong-hui, HUANG Ming-zhong, HUANG Shao-hua, YIN Jun-mei*
(Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Key Laboratory of Crop Gene Resources and
Germplasm Enhancement in Southern China, Ministry of Agriculture, Hainan Engineering Technology Research Center of Tropical Ornamental Plant
Germplasm Innovation and Utilization, Danzhou 571737, China)
Abstract: In order to understand the volatiles in flowers of Dendrobium, the constituents and relative contents
in flowers of D. chrysotoxum Lindl., D. lohohense T. Tang & F. T. Wang, D. hancockii Rolfe, and D. densiflorum
Lindl. were determined by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography coupled with mass
spectrometry (GC-MS). The results showed that there were 57 volatile compounds identified in four species,
including esters, terpenes, alcohols, alkanes, aldehydes, ketones, quinines, aromatics, nitrogenous compounds. The
composition and contents of volatiles in flowers were significantly different among four Dendrobium species. The
main aromatic constituents were 3-carene in D. chrysotoxum with relative content of 84.606% and D. hancockii
(71.251%); methyl salicylate (57.449%) and D-limonene (22.416%) in D. lohohense; 2-methylene-4,8,8-trimethyl-
4-vinyl-bicyclo[5.2.0]nonane (82.013%) and α-farnesene (4.699%) in D. densiflorum. Thus, these would provide
references for aromatic cultivar breeding and essential oil product development of Dendrobium.
Key words: Dendrobium; Flower; Volatile component; GC-MS
石 斛 属(Dendrobium)植 物 超 过 1000 种，具 有
药用价值和观赏价值的原生种数量居于兰科植物
之首，许多种还具有花香[1]。石斛兰花色艳丽，保
鲜期长，是一种观赏价值极高的花卉，与蝴蝶兰属
第4期 455
(Phalaenopsis)、文 心 兰 属(Oncidium)和 卡 特 兰 属
(Cattleya)并称为世界四大观赏洋兰[2]，在切花、盆
花、胸花、花束、配餐花等方面得到广泛应用。目前
栽培的石斛兰品种多不具香气[3]。香气是增加石斛
兰观赏价值的重要性状，选育出花色、花香俱佳的
品种是石斛兰育种的趋势之一，因此有必要从石斛
兰属植物中挖掘有价值的芳香种质资源。对石斛
属植物花的香气成分研究报道不多，国外曾对 D.
superbum (syn. of D. anosmum)、麝香石斛(D. parishii)、
檀香石斛(D. anosmum)、D. antennatum、D. buckler
(= D. schoeninum)、长梳石斛(D. brymerianum)、D.
carniferum、 D. lichenastrum、细茎石斛(D. moniliforme)、
D. monophyllum、D. virgineum和黑毛石斛(D. willia-
msonii)等花精油的主要成分进行了研究[4–5]。国
内报道了利用溶剂提取铁皮石斛(D. catenatum)、
细茎石斛和球花石斛(D. thyrsiflorum)等药用石斛
花朵的挥发油[6–8]。而花朵的挥发性成份才能更
真实地反映植物的花香，近年来仅对麝香石斛(D.
parishii)[9]和几个石斛兰杂交种花朵的挥发性成分
进行了报道[3,10]。本研究采用固相微萃取(SPME)
结合气相色谱质谱联用(GC-MS)技术对 4 种有香
气的石斛兰原生种花朵的挥发性成分进行分析鉴
定，旨在评价和筛选有价值的芳香石斛兰种质资
源，为香型石斛兰品种培育和资源开发利用提供
参考。
1 材料和方法
1.1 材料
4 种石斛属(Dendrobium)植物盛开的完整花朵
采自中国热带农业科学院热带作物品种资源研究
所热带花卉资源圃，包括具有令人愉悦淡香的鼓槌
石斛(D. chrysotoxum)；有较浓郁香气的罗河石斛(D.
lohohense)和细叶石斛(D. hancockii)以及有刺激性
气味的密花石斛(D. densiflorum)。在开花期间，于
晴天上午 10:00–12:00 采集新鲜花朵立即带回实验
室。
1.2 仪器
使用安捷伦 7890B 气相色谱 -7000B 三重四级
杆质谱联用仪(GC-MS)(美国安捷伦公司)；固相微
萃 取(SPME)装 置：65 µm PDMS/DVB SPME 萃 取
头、SPME 手动进样手柄(美国 Supelco 公司)。
1.3 方法
参照 Dormont 等[11]的 SPME 方法萃取花朵挥
发性成分，并略有调整。先将萃取头插入 GC-MS
进样口，250℃老化 30 min。每种石斛随机选取 1
朵花置于 40 mL 棕色螺纹口样品瓶中，用 PTFE/ 硅
胶隔垫密封，在室温(25℃)[10]平衡 15 min 后，将萃
取头插入样品瓶中，距离花朵 2 cm 的高度，顶空萃
取富集待测物，45 min 后取出萃取头插入 GC-MS
进样口，250℃热解吸附 3 min 后进行分析。色
谱分析条件： HP-5MSI 高级惰性 GC/MS 色谱柱
(30 m×0.25 mm×0.25 µm)；升温程序：60℃ 2 min，
以 6 ℃ min–1 升 至 300℃，保 持 4 min。 载 气 为 高
纯 He，载 气 流 量 为 1 mL min–1，分 流 比 为 20:1。
GC-MS 接 口 温 度：300℃，电 子 轰 击(EI)离 子 源：
–70 eV，离子源温度：230℃，四级杆温度：150℃，数
据采集模式：全扫描，扫描范围：50~450 amu。各组
分质谱经计算机谱库(NIST11)检索和资料分析进
行鉴定。
2 结果和分析
从图 1 可以看出，4 种石斛属植物花朵挥发性
成分的组成不同，共鉴定出 57 种化合物，各种分别
占总挥发性成分的99.583% (鼓槌石斛)、99.34% (密
花石斛)、99.763% (罗河石斛)和 99.877% (细叶石
斛)，包括酯类、醛类、萜烯类、醇类、醌类、酮类、烷
类、芳香族和含氮化合物(表 1)。
2.1 花朵挥发性成分
鼓槌石斛中鉴定出 20 种挥发性成分，其中 3-
蒈烯含量最高，相对含量达 84.606%，其他的挥发
性成分主要有乙酸辛酯、甲酸辛酯、苯乙醛、α-蒎
烯、芳樟醇、γ-松油烯、1,3,5,5-四甲基-1,3-环己二
烯等，总相对含量占 14.197%。密花石斛中鉴定出
15 种挥发性化合物，以 2-亚甲基-4,8,8-三甲基-4-乙
烯基-双环[5.2.0]壬烷为主(82.013%)，其余主要成
分有 α-法尼烯、三氯乙酸十一碳-10-烯酯、2-甲基-2-
丙烯酸己酯、Z,Z,Z-1,5,9,9-四甲基-1,4,7-环十一碳
三烯、3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇、2-十五
烷酮、[S-(Z,E)]-1,5-二甲基-8-(1-甲基乙烯基)-1,5-
环癸二烯、薰衣草三烯等，总相对含量达 15.275%。
罗河石斛中鉴定出 23 种挥发性物质，其中水杨酸
甲 酯 相 对 含 量 最 高(57.449%)，其 次 为 D-柠 檬 烯
李崇晖等：4种石斛属植物花朵挥发性成分分析
456 第23卷热带亚热带植物学报
表 1 4 种石斛属植物花的挥发性成分相对含量
Table 1 Relative contents of volatiles in flowers of four Dendrobium species
化合物
Compound
保留时间
Retention time
(min)
相对含量 Relative content (%)
鼓槌石斛
D. chrysotoxum
密花石斛
D. densiflorum
罗河石斛
D. lohohense
细叶石斛
D. hancockii
酯类 Ester
三氯乙酸十一碳-10-烯酯 Trichloroacetic acid undec-10-enyl ester 3.150 – 2.377 – –
2-甲基-2-丙烯酸己酯 2-Methyl-2-propenoic acid hexyl ester 5.107 – 2.613 – –
甲酸辛酯 Formic acid octyl ester 5.517 2.401 – – –
水杨酸甲酯 Methyl salicylate 10.525 – – 57.449 –
乙酸辛酯 Acetic acid octyl ester 10.746 6.615 – – –
3-甲基-2-丁烯酸-3-甲基丁2-烯酯
3-Methyl-2-butenoic acid 3-methylbut-2-enyl ester
11.671 0.036 – – –
2-羟基-苯甲酸乙酯 2-Hydroxy-benzoic acid ethyl ester 12.604 – – 0.105 –
(6,6-二甲基双环[3.1.1]庚-2-烯-2-)甲基乙基碳酸酯
(6,6-Dimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-en-2-yl)methyl ethyl carbonate
13.018 – – – 0.131
磷酸三丁酯 Tributyl phosphate 18.196 0.031 0.007 0.076
邻苯二甲酸环己基甲基-2-苯基酯
Phthalic acid cyclohexylmethyl 2-phenylethyl ester
19.591 0.015 – – –
异丁酸香茅酯 Citronellyl isobutyrate 24.814 – 0.369 – –
2-乙基己基水杨酸酯 2-Ethylhexyl salicylate 24.950 – – 0.298 –
8-甲基-壬酸甲酯 8-Methyl-nonanoate 25.554 – 0.459 – –
醛类 Aldehyde
苯乙醛 Benzeneacetaldehyde 3.968 2.726 – – –
萜烯类 Terpene
(1R)-(+)-α-蒎烯 (1R)-(+)-α-Pinene 3.663 1.300 – – 1.761
3-蒈烯 3-Carene 4.302 84.606 – – 71.251
D-柠檬烯 D-Limonene 4.607 – – 22.416 –
γ-松油烯 γ-Terpinene 4.705 0.380 – – –
薰衣草三烯 Santolina triene 4.741 – 0.543 – –
(+)-4-蒈烯 (+)-4-Carene 6.134 0.097 – – –
芳樟醇 Linalool 6.776 0.548 – – –
3-甲基-6-(1-甲基乙缩醛)-环己烯
3-Methyl-6-(1-methylethylidene)-cyclohexene
7.019 – – 0.126 –
1,3,5,5-四甲基-1,3-环己二烯 1,3,5,5-Tetramethyl-1,3-cyclohexadiene 7.911 0.227 – – 0.264
别罗勒烯 allo-Ocimene 8.341 0.194 – 0.401 0.102
松油烯-4-醇 Terpinen-4-ol 9.584 0.079 – – –
柠檬醛 Citral 12.413 – – – 0.121
顺-衣兰油-4(14),5-二烯 cis-Muurola-4(14),5-diene 15.132 – – 0.074 –
[S-(Z,E)]-1,5-二甲基-8-(1-甲基乙烯基)-1,5-环癸二烯
[S-(Z,E)]-1,5-Dimethyl-8-(1-methylethenyl)-1,5-cyclodecadiene
15.460 – 0.658 0.056 –
β-榄香烯 β-Elemene 15.510 – – 0.599 0.280
4-(1,5-二甲基-1,4-己二烯基)-1-甲基-环己烯
4-(1,5-Dimethyl-1,4-hexadienyl)-1-methyl-cyclohexene
16.137 – – 0.073 –
α-愈创木烯 α-Guaiene 16.543 – – 2.049 –
Z,Z,Z-1,5,9,9-四甲基-1,4,7-环十一碳三烯
Z,Z,Z-1,5,9,9-Tetramethyl-1,4,7,-cycloundecatriene
16.859 – 1.302 0.142 0.355
[1aR-(1aα,4α,4aβ,7bα)]-1a,2,3,4,4a,5,6,7b-八氢-1,1,4,7-四甲基-1H-
环丙基[e]薁 [1aR-(1aα,4α,4aβ,7bα)]-1a,2,3,4,4a,5,6,7b-Octahydro-
1,1,4,7-tetramethyl-1H-cycloprop[e]azulene
17.336 – – 5.610 –
第4期 457
化合物
Compound
保留时间
Retention time
(min)
相对含量 Relative content (%)
鼓槌石斛
D. chrysotoxum
密花石斛
D. densiflorum
罗河石斛
D. lohohense
细叶石斛
D. hancockii
(4aR-反)-十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7-(1-甲基乙缩醛)-萘 (4aR-trans)-
Decahydro-4a-methyl-1-methylene-7-(1-methylethylidene)-naphthalene
17.537 – – 0.380 –
α-法尼烯 α-Farnesene 17.970 – 4.699 – –
[1S-(1α,7α,8aβ)]-1,2,3,5,6,7,8,8a-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲基乙烯
基)-薁 [1S-(1α,7α, 8aβ)]-1,2,3,5,6,7,8,8a-Octahydro-1,4-dimethyl-7-
(1-methylethenyl)-azulene
17.982 – – 3.888 –
(–)-α-人参烯 (–)-α-Panasinsen 18.235 0.408 –
β-蛇麻烯 β-Humulene 18.353 0.281 –
1-亚甲基-2b-羟甲基-3,3-二甲基-4b-(3-甲基-2-丁烯基)-环己烷
1-Methylene-2b-hydroxymethyl-3,3-dimethyl-4b-(3-methylbut-2-
enyl)-cyclohexane
21.481 – – 0.015 –
3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇
3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol
24.093 0.132 1.547 – 0.170
醇类 Alcohol
苯乙醇 Phenylethyl alcohol 7.367 0.109 – – –
3-亚甲基-环戊醇 3-Methylene-cyclopentanemethanol 8.430 0.158 – – –
醌类 Quinone
叔丁基氢醌 t-Butylhydroquinone 11.623 0.020 – – 0.117
酮类 Ketone
4-苯基-2-丁酮 4-Phenyl-2-butanone 11.903 – – 1.248 –
3-癸烯-5-酮 3-Decen-5-one 13.272 – – – 0.201
1-(6-甲基-7-乙二酰双环[4.1.0]庚-1-基)-乙酮
1-(6-Methyl-7-oxabicyclo[4.1.0] hept-1-yl)-ethanone
13.282 0.177 – – –
2-十五烷酮 2-Pentadecanone 21.634 – 1.536 – 0.164
螺旋[3.5]壬-1-酮 Spiro[3.5]nonan-1-one 24.777 – – 2.812 –
烷类 Alkane
2-亚甲基-4,8,8-三甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]壬烷
2-Methylene-4,8,8-trimethyl-4-vinyl-bicyclo[5.2.0]nonane
16.100 – 82.013 – 18.933
[1S-(1R*,9S*)]-10,10-二甲基-2,6-双(亚甲基)-双环[7.2.0]十一烷
[1S-(1R*,9S*)]-10,10-Dimethyl-2,6-bis(methylene)-bicyclo[7.2.0]
undecane
16.262 – – – 0.165
1,5-二甲基-7-乙二酰双环[4.1.0]庚烷
1,5-Dimethyl-7-oxabicyclo[4.1.0]heptane
25.151 – 0.365 – –
芳香族化合物 Aromatic
1,4-二甲氧基苯 1,4-Dimethoxy-benzene 9.631 – – 1.256 –
2-环戊基苯酚 2-Cyclopentyl-phenol 20.138 – – 0.041 –
含氮化合物 Nitrogenous compound
1-(1-氧代丁基)-1,2-二氢吡啶 1-(1-Oxobutyl)-1,2-dihydropyridine 6.688 – – – 5.903
(1α,4α,4aα,8aα)-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢-9,9-二甲基-1.4-酞嗪甲醇
(1α,4α,4aα,8aα)-1,4,4a,5,6,7,8,8a-Octahydro-9,9-dimethyl-1,4-
methanophthalazine
15.810 – 0.157 – –
(1α,4α,4aα,10aα)-1,4,4a,5,6,9,10,10a-八氢-11,11-二甲基-1,4-
环辛甲醇[d]邻二氮杂苯 (1α,4α,4aα,10aα)-1,4,4a,5,6,9,10,10a-
Octahydro-11,11-dimethyl-1,4-methanocycloocta[d]pyridazine
16.292 – 0.695 0.036 –
2-氨基-N-氧代-3-甲基吡啶 2-Amino-3-methylpyridine-N-oxide 24.512 0.019 – – –
–: 未检测到。
–: Not detected.
续表(Continued)
李崇晖等：4种石斛属植物花朵挥发性成分分析
458 第23卷热带亚热带植物学报
(22.416%)，其余的主要有 α-愈创木烯、4-苯基-2-
丁酮、螺旋[3.5]壬-1-酮、[1aR-(1aα,4α,4aβ,7bα)]-1a,
2,3,4,4a,5,6,7b-八 氢-1,1,4,7-四 甲 基-1H-环 丙 基[e]
薁、[1S-(1α,7α,8aβ)]-1,2,3,5,6,7,8,8a-八氢-1,4-二甲
基-7-(1-甲基乙烯基)-薁、1,4-二甲氧基苯等，总相
对含量达 17.049%。细叶石斛中鉴定出 16 种挥发
性化合物，以 3-蒈烯为主(71.251%)，其次为 2-亚甲基-
4,8,8-三甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]壬烷(18.933%)，
α-蒎烯和 1-(1-氧代丁基)-1,2-二氢吡啶的总相对含
量占 7.664%。
4 种石斛花朵挥发性成分中未见共有成分，
仅 3-蒈 烯、2-亚 甲 基-4,8,8-三 甲 基-4-乙 烯 基-双
环[5.2.0]壬 烷、Z,Z,Z-1,5,9,9-四 甲 基-1,4,7-环 十 一
碳三烯、3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇、磷酸
三丁酯等少量组分存在于两种以上植物中。其中
3-蒈烯是鼓槌石斛和细叶石斛的主要挥发性成分，
2-亚 甲 基-4,8,8-三 甲 基-4-乙 烯 基-双 环[5.2.0]壬 烷
是密花石斛的主要挥发成分和细叶石斛的次主要
成分。4 种植物均含特有成分，鼓槌石斛中独有的
酯类化合物有乙酸辛酯、甲酸辛酯、3-甲基-2-丁烯
酸，3-甲基丁 2-烯酯、邻苯二甲酸环己基甲基-2-
苯基酯；醛类化合物有苯乙醛；萜烯类化合物有 γ-
松油烯、(+)-4-蒈烯、芳樟醇、松油烯-4-醇；以及少
量醇类化合物，如苯乙醇、3-亚甲基-环戊醇；还有
1-(6-甲 基-7-乙 二 酰 双 环[4.1.0]庚-1-基)-乙 酮 和 2-
氨基-N-氧代-3-甲基吡啶。密花石斛特有的酯类
化合物有三氯乙酸十一碳-10-烯酯、2-甲基-2-丙
烯酸己酯、异丁酸香茅酯和 8-甲基-壬酸甲酯；萜烯
类有薰衣草三烯、α-法尼烯；1,5-二甲基-7-乙二酰
双环[4.1.0]庚烷；含氮化合物有 1,4,4a,5,6,7,8,8a-八
氢-9,9-二甲基-(1α,4α,4aα,8aα)-1,4-酞嗪甲醇。罗河
石斛特有的酯类化合物有水杨酸甲酯、2-羟基-苯
甲酸乙酯和 2-乙基己基水杨酸酯；萜烯类化合物有
D-柠檬烯、3-甲基-6-(1-甲基乙缩醛)-环己烯、顺-衣
图 1 石斛属花朵挥发性成分的总离子流图。A: 鼓槌石斛； B: 密花石斛； C: 罗河石斛； D: 细叶石斛； *: 含硅的色谱柱流失物质。
Fig. 1 Total ion current chromatograms of volatiles in Dendrobium flowers. A: D. chrysotoxum; B: D. densiflorum; C: D. lohohense; D: D. hancockii;
*: Silidous materials flow away from chromatographic column.
第4期 459
兰油-4(14),5-二烯、4-(1,5-二甲基-1,4-己二烯基)-1-
甲基-环己烯、α-愈创木烯、(–)-α-人参烯、β-蛇麻烯、
1a,2,3,4,4a,5,6,7b-八 氢-1,1,4,7-四 甲 基-[1aR-(1aα,
4α,4aβ,7bα)]-1H-环丙基[e]薁、 1,2,3,5,6,7,8,8a-八氢-
1,4-二甲基-7-(1-甲基乙烯基)-[1S-(1α,7α,8aβ)]-薁；
酮类化合物有 4-苯基-2-丁酮和螺旋[3.5]壬-1-酮；
1-亚甲基-2b-羟甲基-3,3-二甲基-4b-(3-甲基-2-丁烯
基)-环己烷；芳香族化合物有 2-环戊基苯酚、1,4-
二甲氧基苯、(4aR-反)-十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7-(1-
甲基乙缩醛)-萘。细叶石斛特有成分有(6,6-二甲基
双环[3.1.1]庚-2-烯-2-)甲基乙基碳酸酯、柠檬醛、3-
癸烯-5-酮、[1S-(1R*,9S*)]-10,10-二甲基- 2,6-bis(亚
甲基)-双环[7.2.0]十一烷、1-(1-氧代丁基)- 1,2-二氢
吡啶。
2.2 挥发性成分的组成
由图 2 可知，石斛兰种类不同，其花朵挥发性
成分的组成也不同。鼓槌石斛以萜烯类化合物含
量最高(相对含量为 87.563%)，其次是酯类(9.098%)
和醛类(2.726%)；密花石斛以烷类为主(82.378%)，
其 次 是 萜 烯 类(8.749%)和 酯 类(5.825%)；罗 河 石
斛以酯类为主(57.852%)，萜烯类次之(36.518%)，
再 次 是 酮 类(4.060%)；细 叶 石 斛 以 萜 烯 类 为 主
(74.304%)，烷类次之(19.378%)，此外还有含氮化合
物(5.903%)(图 2)。
图 2 4 种石斛属植物花朵的挥发性化合物组成
Fig. 2 Composition of volatiles in four Dendrobium species
3 讨论
3.1 几种石斛属植物花朵挥发性组成和含量
利用 GC-MS 技术对石斛属植物花朵挥发性
成分进行分析的报道并不多。有研究表明 2-乙酸
烷基酯是 D. superbum 中的主要挥发性成分[4]，麝
香石斛细胞培养物、从檀香石斛、D. antennatum、
D. buckler (syn. of D. schoeninum)、长 梳 石 斛(D.
brymerianum)、D. carniferum、D. lichenastrum、
细 茎 石 斛 (D. moniliforme)、D. monophyllum、D.
virgineum 和黑毛石斛(D. williamsonii)花朵提取的
精油的主要成分是芳樟醇[5]。利用溶剂提取药用
石斛花朵挥发油进行 GC-MS 分析 , 铁皮石斛的花
朵挥发油主要含有醛类、酯类、烷类和醇类等化合
物[6]；细茎石斛花朵挥发油主要含有萜烯类、酯类和
醇类等化合物[7]；球花石斛挥发油的主要成分为脂
肪酸类、苯丙素类和烷类等化合物[8]。采用 SPME
和 GC-MS 技术，有研究报道 α-法尼烯等倍半萜是
麝香石斛细胞培养物精油中的主要成分；而花朵
中的主要挥发性成分为 2-十五烷酮等酮类，但倍
李崇晖等：4种石斛属植物花朵挥发性成分分析
460 第23卷热带亚热带植物学报
半萜类化合物的相对含量极少[5,9]。石斛杂交种 D.
Nora Tokunaga、 D. Green Lantern、 D. Spider Lily、
D. Little Green Apples 的主要挥发性成分为烯烃类、
醇类和醛类，共有的主要香气成分为己醛、2-己烯
醛和丁羟甲苯。石竹烯是 D. Green Lantern 和 D.
Spider Lily 的特征香气成分，乙酸乙酯是 D. Little
Green Apples 苹果香气的主要来源[3,10]。
本研究首次采用 SPME 和 GC-MS 技术从鼓槌
石斛、密花石斛、罗河石斛和细叶石斛 4 种石斛属
植物花朵中鉴定出 57 种化合物，总体上以萜烯类、
酯类和烷类为主，如鼓槌石斛以萜烯类为绝对主要
组分，如 3-蒈烯(84.606%)，酯类次之(如乙酸辛酯，
6.615%)；密花石斛以烷类为主，如 2-亚甲基-4,8,8-
三甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]壬烷(82.013%)，其次
是 萜 烯 类(如 α-法 尼 烯，4.699%)和 酯 类；罗 河 石
斛以酯类为主，如水杨酸甲酯(57.449%)，萜烯类
次之，如 D-柠檬烯(22.416%)；细叶石斛以萜烯类
为主要组分，如 3-蒈烯(71.251%)，烷类次之，如 2-
亚 甲 基-4,8,8-三 甲 基-4-乙 烯 基-双 环[5.2.0]壬 烷
(18.933%)。这些表明不同的石斛花朵挥发性成分
不同，特别是主要组分的组成和含量差别明显。
3.2 几种石斛花朵的赋香成分
本研究中鼓槌石斛花朵具有令人愉悦的淡香，
细叶石斛和罗河石斛有比较浓郁的花香，密花石斛
的香气比较刺鼻，这些感官上的差异是由各种赋香
成分的组成和含量不同引起的。3-蒈烯具有香甜
的气味[12]，且嗅感阈值较低[13]，在鼓槌石斛和细叶
石斛挥发性成分中相对含量最高，是其主要的赋香
成分。鼓槌石斛中的芳樟醇，是普遍存在于有香味
的蝴蝶兰属(Phalaenopsis)植物中的香气成分[14–15]，
且乙酸辛酯(具水果香气)、α-蒎烯(松木香气)、苯乙
醛(杏仁香气)、γ-松油烯(青草香和柑橘香气)、苯乙
醇(玫瑰香气)[12]，对鼓槌石斛的花香有一定的贡献。
α-蒎烯和 β-榄香烯(茴香味)的嗅感阈值较低[16–17]，
对细叶石斛香气也有一定的贡献。2-亚甲基-4,8,8-
三甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]壬烷作为许多昆虫和
植物之间化学通信的重要物质[18–19]，是密花石斛花
朵的主要挥发性成分，其在细叶石斛挥发性物质中
的相对含量也仅次于 3-蒈烯，2-亚甲基-4,8,8-三
甲基-4-乙烯基-双环[5.2.0]壬烷对于这两种石斛吸
引昆虫传粉具有重要作用。α-法尼烯是单瓣茉莉
鲜花的主要香气成分之一[20]，在密花石斛挥发性成
分中相对含量较高(4.699%)；此外，三氯乙酸十一
碳-10-烯酯、 2-甲基-2-丙烯酸己酯、 3,7,11,15-四甲
基-2-十六碳烯-1-醇、 2-十五烷酮等 4 种物质的相
对含量均超过了 1.5%；其中，2-十五烷酮是麝香石
斛花朵主要挥发性成分[9]。罗河石斛挥发性物质中
水杨酸甲酯(具特殊的草药气味)相对含量最高，其
也是鸟足兰属植物 Satyrium microrrhynchum 的主
要挥发性成分，在吸引昆虫传粉过程中起到十分重
要的作用[21]。D-柠檬烯(柠檬香)是罗河石斛花朵第
二大挥发性成分(22.416%)，且其嗅感阈值相对较
低[13,22]，因此对罗河石斛花香的贡献较大。
3.3 特有香气成分与资源利用潜力
花香不仅能够吸引传粉者，还因其使人感官愉
悦而深受消费者喜爱。为传粉生物学研究和挖掘
芳香资源，对兰科植物，如杓兰属(Cypripedium)[23]、
红门兰属(Orchis)、奇唇兰属(Stanhopea)[24]、虾脊兰
属(Calanthe)[25]等花朵挥发性成分的研究报道颇
多。在我国古代，兰花，尤其是具有令人愉悦香气
的兰属植物倍受人们喜爱，如地生兰类蕙兰、春兰、
建兰等，花小、花色淡雅、颜色单一，多具有浓郁的
芳香。蕙兰的主要花香成分为桉油精(14.49%)、
(E)-4-己 基 葵 烯-6-炔(8.97%)等；墨 兰 的 主 要 花 香
成 分 为 甲 基-异 丁 香 酚(17.70%)、6-氧 代 庚 酸 甲
酯(14.16%)等；春兰鲜花的主要花香成分为 α-芹
子 烯(30.05%)、十 二 烷(14.75%)等[26]；建 兰 的 主 要
花香成分为茉莉酸甲酯(21.563%)、茉莉酮酸甲酯
(19.628%)和金合欢醇(10.710%)[27]。然而，现代许
多洋兰观赏品种在传统育种过程中已经失去了原
本的香气[28]。如蝴蝶兰、石斛兰等热带兰，虽然花
大色艳，却大多没有花香。迄今仍没有简单、有效、
可靠的培育香型兰花的方法。许多有香气和没有
香气的种间存在杂交不亲和现象，传统育种获得香
气后代非常困难。然而在一些杂交成功的育种实
例中，后代的香气很淡或者完全没有产香能力。因
此，为了提高兰花品质，通过转入关键酶基因调节
香气成分合成的分子育种已备受重视[14]。这就需
要对有香气的兰花种质资源的香气成分进行研究，
挖掘特异香气成分和基因资源。
石 斛 属 植 物 蕴 藏 着 丰 富 的 花 香 种 质 资 源。
Kaiser 等调查了石斛属 140 种植物的香气分布，认
为 40% 的物种具有花香、果香和草本香气[5]，对石
斛属有香气种质资源的挖掘有利于香型品种的培
第4期 461
育。本研究的 4 种石斛中，罗河石斛挥发性成分
中萜烯类化合物的种类最多(15 种)，其次为鼓槌石
斛(9 种)，其中的单萜类成分，如鼓槌石斛中的芳樟
醇、罗河石斛中的 D-柠檬烯都是宝贵的兰花香气
成分；鼓槌石斛和细叶石斛中的主要挥发性成分 3-
蒈烯是花、果香气的重要成分之一，是重要的香料
资源，也有很好的药用活性[29]。鼓槌石斛挥发性成
分中还含有具玫瑰香气的苯乙醛和苯乙醇，表明存
在这类香气成分的合成途径，对于挖掘香气基因资
源有重要价值。因此，鼓槌石斛、罗河石斛和细叶
石斛对于香型石斛兰品种的培育和兰花精油产品
开发具有很好的应用价值。
参考文献
[1]　 Kuehnle A R. Orchids Dendrobium [M]// Anderson N O. Flower
Breeding and Genetics. Berlin: Springer, 2007: 539–560.
[2]　 Wang Y, Li Z J, Peng H M. Dendrobium: Resource, Industry and
Application [M]. Beijing: China Forestry Press, 2007: 11.
王雁, 李振坚, 彭红明. 石斛兰: 资源、生产、应用 [M]. 北京:
中国林业出版社, 2007: 11.
[3]　 Zhang Y, Wang Y, Li Z J, et al. GC-MS analysis on aroma components
in four Dendrobium cultivars [J]. Guihaia, 2011, 31(3): 422–426.
张莹, 王雁, 李振坚, 等. 不同石斛兰香气成分的GC-MS分析
[J]. 广西植物, 2011, 31(3): 422–426.
[4]　 Flath R A, Ohinata K. Volatile components of the orchid Dendrobium
superbum Rchb. f. [J]. J Agric Food Chem, 1982, 30(5): 841–842.
[5]　 Julsrigival J, Songsak T, Kirdmanee C, et al. Chemical composition
of the essential oils from cell culture of Dendrobium parishii
Rchb. f. [J]. CMU J Nat Sci, 2013, 12(2): 91–97.
[6]　 Huo X, Zhou J H, Yang N J, et al. Determination of chemical
constituents of essential oil from flower of Dendrobium candidum
Wall. ex Lind1. [J]. China J Trad Chin Med Pharm, 2008, 23(8):
735–737.
霍昕, 周建华, 杨迺嘉, 等. 铁皮石斛花挥发性成分研究 [J]. 中
华中医药杂志, 2008, 23(8): 735–737.
[7]　 Zhang Q Q, Liu S J, Fang C W, et al. Analysis of chemical
constituents of essential oil from flowers of Dendrobium monili-
forme (L.) Sw. by GC-MS [J]. Modern Chin Med, 2011, 13(6):
34–35,40.
张倩倩, 刘守金, 方成武, 等. 铜皮石斛花挥发性成分的GC-MS
分析 [J]. 中国现代中药, 2011, 13(6): 34–35,40.
[8]　 Cui J, Liu S, Hu J M. Determination of volatile components from
flower of Dendrobium thyrsiflorum by GC-MS [J]. Anhui Med
Pharm J, 2013, 17(1): 31–32.
崔娟, 刘圣, 胡江苗. GC-MS法检测球花石斛花中挥发性成分
[J]. 安徽医药, 2013, 17(1): 31–32.
[9]　 Julsrigival J, Songsak T, Kirdmanee C, et al. Determination of
volatile constituents of Thai fragrant orchids by gas chromatogra-
phymass spectrometry with solid-phase microextraction [J]. CMU
J Nat Sci, 2013, 12(1): 43–57.
[10]　 Zhang Y, Wang Y, Tian M, et al. Analysis of aroma components
in different orchid varieties [J]. J Anal Sci, 2012, 28(4): 502–
506.
张莹, 王雁, 田敏, 等. 不同种兰花香气成分分析 [J]. 分析科学
学报, 2012, 28(4): 502–506.
[11]　 Dormont L, Delle-Vedove R, Bessière J M, et al. Floral scent
emitted by white and coloured morphs in orchids [J]. Phytochemistry,
2014, 100: 51–59.
[12]　 Krist S, Unterweger H, Bandion F, et al. Volatile compound
analysis of SPME headspace and extract samples from roasted
Italian chestnuts (Castanea sativa Mill.) using GC-MS [J]. Eur
Food Res Techn, 2004, 219(5): 470–473.
[13]　 Boonbumrung S, Tamura H, Mookdasanit J, et al. Characteristic
aroma components of the volatile oil of yellow Keaw mango
fruits determined by limited odor unit method [J]. Food Sci
Techn Res, 2001, 7(3): 200–206.
[14]　 Hsiao Y Y, Tsai W C, Chen W H, et al. Floral scent in Phalaenopsis
[M]// Jaime A, da Silva T. Floriculture, Ornamental and Plant
Biotechnology, Vol. 5: Advances and Topical Issues. London
UK: Global Science Books, 2008: 147–148.
[15]　 Yang S Z, Fan Y P. Analysis on the volatile components in two
cultivars of Phalaenopsis [J]. J S China Agri Univ, 2008, 29(1):
114–116,119.
杨淑珍, 范燕萍. 蝴蝶兰2个品种挥发性成分差异性分析 [J].
华南农业大学学报, 2008, 29(1): 114–116,119.
[16]　 Hodgson A T, Rudd A F, Beal D, et al. Volatile organic compound
concentrations and emission rates in new manufactured and site-
built houses [J]. Indoor Air, 2000, 10(3): 178–192.
[17]　 Jirovetz L, Buchbauer G, Denkova Z, et al. Chemical composition,
antimicrobial activities and odor descriptions of various Salvia
sp. and Thuja sp. essential oils [J]. Nutrit/Vienna, 2006, 30(4):
152–159.
[18]　 Francke W, Schroder W. Bicyclic acetals in systems of chemical
communication [J]. Curr Org Chem, 1999, 3(4): 407–443.
[19]　 García M, Gonzalez-Coloma A, Donadel O, et al. Insecticidal
effects of Flourensia oolepis Blake (Asteraceae) essential oil [J].
Biochem Syst Ecol, 2007, 35(4): 181–187.
[20]　 Deng C Y, Guo S Z, Na H Y, et al. Changes in chemical
constituents and contents of essential oils in Jasminum sambac
‘Unifoliatum’ during flower development stages [J]. J Trop
Subtrop Bot, 2014, 22(3): 292–300.
邓传远, 郭素枝, 那海燕, 等. 单瓣茉莉花发育过程中香精油
成分及含量的变化 [J]. 热带亚热带植物学报, 2014, 22(3):
292–300.
[21]　 Johnson S D, Ellis A, Dötterl S. Specialization for pollination
李崇晖等：4种石斛属植物花朵挥发性成分分析
462 第23卷热带亚热带植物学报
by beetles and wasps: The role of lollipop hairs and fragrance in
Satyrium microrrhynchum (Orchidaceae) [J]. Amer J Bot, 2007,
94(1): 47–55.
[22]　 Zhang Y, Li X L, Tian M, et al. Analysis of aroma components
in Cymbidium cultivars [J]. J Wuhan Bot Res, 2010, 28(3):
381–384.
张莹, 李辛雷, 田敏, 等. 大花蕙兰鲜花香气成分的研究 [J]. 武
汉植物学研究, 2010, 28(3): 381–384.
[23]　 Barkman T J, Beaman J H, Gage D A. Floral fragrance variation
in Cypripedium: Implications for evolutionary and ecological
studies [J]. Phytochemistry, 1999, 44(5): 875–882.
[24]　 Salzmann C C, Cozzol I S, Schiestl F P. Floral scent in food-
deceptive orchids: Species specificity and sources of variability
[J]. Plant Biol, 2007, 9(6): 720–729.
[25]　 Delle-Vedove R, Juillet N, Bessière J-M, et al. Colour-scent
associations in a tropical orchid: Three colours but two odours [J].
Phytochemistry, 2011, 72(8): 735–742.
[26]　 Wei D, Li Z G, Xu X Y, et al. HS-SPME-GC-MS analysis of
volatile aromatic compounds in flesh flower from different
species of Cymbidium [J]. Food Sci, 2013, 34(16): 234–237.
魏丹, 李祖光, 徐心怡, 等. HS-SPME-GC-MS联用分析3种兰
花鲜花的香气成分 [J]. 食品科学, 2013, 34(16): 234–237.
[27]　 Yang H J, Yao N, Li L B, et al. GC-MS analysis of Cymbidium
ensifolium volatile components [J]. Chin Agri Sci Bull, 2011,
27(16): 104–109.
杨慧君, 姚娜, 李潞滨, 等. 建兰花香成分的GC-MS分析 [J]. 中
国农学通报, 2011, 27(16): 104–109.
[28]　 Vainstein A, Lewinsohn E, Pichersky E, et al. Floral fragrance:
New inroads into an old commodity [J]. Plant Physiol, 2001,
127(4): 1383–1389.
[29]　 He L Z, Wang J, Zhao Z D, et al. Research progress on resources
and bioactivity applications of 3-carene [J]. Chem Ind For Prod,
2011, 31(3): 122–126.
何丽芝, 王婧, 赵振东, 等. 3-蒈烯资源及其生物活性应用研究
进展 [J]. 林产化学与工业, 2011, 31(3): 122–126.