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Anthocyanin Profiles in Petals of Different Hyacinthus orientalis

风信子花瓣花色苷组成分析



全 文 :园艺学报,2015,42 (2):301–310.
Acta Horticulturae Sinica
doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2014-0635;http://www. ahs. ac. cn 301
收稿日期:2014–09–18;修回日期:2015–01–07
基金项目:上海市科学委员会项目(13391901002);上海市农业委员会项目[沪农科攻字(2014)第 1-2 号]
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:dqtang@sjtu.edu.cn)
风信子花瓣花色苷组成分析
陶秀花 1,2,袁 媛 1,徐怡倩 1,史益敏 1,唐东芹 1,*
(1 上海交通大学农业与生物学院,上海 200240;2 江西省农业科学院蔬菜花卉研究所,南昌 330200)
摘 要:以 12 个风信子(Hyacinthus orientalis L.)品种为研究材料,采用英国皇家园艺学会比色卡
进行花色描述,利用特征颜色反应确定色素类型,利用 UPLC-PAD 结合 UPLC-Q-TOF-MS 技术分析花色
苷种类及含量。结果表明,12 个品种花瓣中均不含有色的类胡萝卜素,除‘City of Haarlem’和‘Aiolos’
以外,均含花色苷。10 个含花色苷的品种中,‘Woodstock’花瓣中花色苷含量最高,‘Jan Bos’、‘上农早
粉’、‘上农紫红’次之。在这些品种花瓣中共检测到 9 种花色苷成分,通过与已有文献比对,推定其成
分为:天竺葵素 3–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–葡萄糖苷 5–O–丙二酰葡萄糖苷、矢车菊素 3–O–香
豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–
香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷、矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷、天
竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–阿魏酰葡萄糖苷–5–O–丙
二酰葡萄糖苷和天竺葵素 3–O–咖啡酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷。‘上农早粉’、‘上农中粉’、
‘Gipsy Queen’、‘Marconi’等品种花瓣中仅含天竺葵素花色苷衍生物,其它 6 个品种则含天竺葵素和矢
车菊素的花色苷衍生物,以天竺葵素为主。‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘Gipsy Queen’、‘Jan Bos’、‘Marconi’
和‘Lady Derby’花瓣花色苷以天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷为主;‘Anna
Lisa’、‘Woodstock’花瓣花色苷以天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷为主;‘上农
紫红’和‘Sky Line’花瓣花色苷分别以矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷以及
天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷为主。
关键词:风信子;花色;花色苷;液质联用
中图分类号:S 682.2+9 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2015)02-0301-10

Anthocyanin Profiles in Petals of Different Hyacinthus orientalis
TAO Xiu-hua1,2,YUAN Yuan1,XU Yi-qian1,SHI Yi-min1,and TANG Dong-qin1,*
(1School of Agriculture & Biology,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China;2Vegetable and Flower
Institute,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanchang 332200,China)
Abstract:The anthocyanin profiles in 12 cultivars of hyacinthus(Hyacinthus orientalis L.)were
analyzed. The flower color was observed according to the Royal Horticultural Society Color Card
(RHSCC). Petal pigment type was identified by characteristic color reaction. UPLC-PAD and
UPLC-Q-TOF-MS were used for qualitative and quantitative analysis of anthocyanins. The results showed
that colored carotenoids in petals of all cultivars were not detected,by contrast,every cultivar,except for

Tao Xiu-hua,Yuan Yuan,Xu Yi-qian,Shi Yi-min,Tang Dong-qin.
Anthocyanin profiles in petals of different Hyacinthus orientalis.
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‘City of Haarlem’and‘Aiolos’,contained anthocyanins in petals. Among ten anthocyanin-contained
cultivars,‘Woodstock’contained the highest anthocyanin content,followed by‘Jan Bos’,‘Shangnong
Zaofen’,and‘Shangnong Zihong’,respectively. Totally 9 anthocyanin components were detected in petals
of these cultivars,including Pelargonidin 3-O-glucoside,Pelargonidin 3-O-glucoside-5-O-malonylglucoside,
Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside,Pelargonidin 3-O-coumaroyl-glucoside-5-O-glucoside,
Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-acetyglucoside,Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-
malonylglucoside,Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside,Pelargonidin3-O-
feruloylglucoside-5-O-malonylglucoside,and Pelargonidin 3-O-caffeoylglucoside-5-O-malonylglucoside.
‘Shangnong Zaofen’,‘Shangnong Zhongfen’,‘Gipsy Queen’,and‘Marconi’contained only
pelargonidin derivated anthocyanins in petals while other six cultivars contained majorly pelargonidin
derivated anthocyanins and some cyanidin derivated anthocyanins in petals. Pelargonidin 3-O-
coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside was the dominant anthocyanin in‘Shangnong Zaofen’,
‘Shangnong Zhongfen’,‘Gipsy Queen’,‘Jan Bos’,‘Marconi’,and‘Lady Derby’,while Pelargonidin
3-O-coumaroylglucoside-5-O-acetyglucoside was the dominant anthocyanin in ‘ Anna Lisa ’ and
‘Woodstock’;While,Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside and Pelargonidin
3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside was the dominant anthocyanin in‘Shangnong Zihong’and‘Sky
Line’,respectively.
Key words:Hyacinthus orientalis;flower color;anthocyanin;UPLC-MS

风信子(Hyacinthus orientalis L.)为百合科风信子属多年生草本球根花卉,根据其花色,大致
分为蓝色、粉红色、白色、鹅黄、紫色、黄色、绯红色、红色等 8 个品系。关于风信子花色的研究,
主要集中在花色苷的结构鉴定方面。20 世纪 90 年代,Hosokawa 等(1995a,1995b,1995c,1996)
采用液相色谱质谱联用结合核磁共振技术在红、粉、蓝色风信子中鉴定出多种花色苷的准确结构。
中国近年开始引种栽植风信子,对其研究主要集中在栽培技术、开花调节等方面(李风童 等,2012;
张鸽香和周丽琴,2013)。
花色是决定风信子的重要观赏指标之一,因此研究风信子花瓣色素组成为对新品种培育有重要
意义。本试验中以 12 个风信子品种为研究材料,分析其花瓣色素种类,并采用液质联用技术分析花
瓣中花色苷组成,以期为风信子品种培育提供参考。
1 材料与方法
1.1 植物材料及采集方法
本研究选用的 12 个风信子品种分别是‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘上农紫红’、‘City of Haarlem’、
‘Gipsy Queen’、‘Jan Bos’、‘Marconi’、‘Anna Lisa’、‘Lady Derby’、‘Sky Line’、‘Woodstock’
和‘Aiolos’,其中‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘上农紫红’为上海交通大学农业与生物学院自主培
育的新品种,其余品种从荷兰进口。其颜色分别为粉、浅粉、粉紫、黄、橘红、绯红、深粉、粉紫、
粉红、蓝紫、紫红、白色(图 1)。
2014 年 3 月中下旬,于风信子花期,在上午 9—10 时,分别从不同单株(> 3 株)上剪取花朵
陶秀花,袁 媛,徐怡倩,史益敏,唐东芹.
风信子花瓣花色苷组成分析.
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完全开放的整支花序,装入塑料自封袋内。
各品种分别留取 15 ~ 20 朵小花进行花色描述及色素定性,将剩余小花分为 3 份,每份鲜样 1.0 g,
用铝箔纸包好,液氮速冻,–80 ℃冰箱储存备用。
1.2 花色描述
分别取 12 个品种的新鲜花瓣,放置于光线良好的室内,避免日光直射,将花瓣中上部分与英
国皇家园艺学会比色卡(Royal Horticultural Society Color Chart,RHSCC)进行对比,描述花色(夏
婷 等,2013)。重复 10 次,取出现频率最高的结果。
1.3 花色素定性分析
用不锈钢镊子取各品种新鲜花瓣 0.1 g,分别放入具塞试管中,分别加入石油醚、10%盐酸和 30%
氨水各 5 mL,观察颜色并进行记录(戴亮芳 等,2013)。
1.4 总花色苷含量分析
花瓣中花色苷的提取参考孙卫等(2010)的方法。
超高效液相色谱—二极管阵列检测器(Ultra performance liquid chromatography with a photodiode
array detector,UPLC-PAD)为美国 Waters 公司生产,该系统装备有高压二元梯度泵、恒温自动进
样器、柱温箱、二极管阵列检测器、色谱工作站(Masslynx V4.1 数据处理软件)。色谱柱为 ACQUITY
UPLC@BEH 的 C18 柱(2.1 mm × 100 mm,1.7 μm)。
UPLC 分析条件:柱温 45 ℃,流速 0.4 mL · min-1,进样体积 3 μL。流动相 A 液为 0.1%的甲酸
溶液(V 甲酸︰V 水 = 0.1︰99.9);B 液为含 0.1%甲酸的乙腈(V 甲酸︰V 乙腈 = 0.1︰99.9)。梯度洗脱程序:
0 min,95% A,5% B;0.5 min,95% A,5% B;2.5 min,82% A,18% B;7.5 min,65% A,35% B;
11 min,35% A,65% B;12 min,0% A,100% B;13 min,0% A,100% B;13.5 min,95% A,5%
B;15 min,95% A,5% B。
在特征吸收波长 520 nm 处检测总花色苷(total anthocyanins,TA)含量。以标准品氯化矢车菊
(cyanidin chloride,Sigma)作为外标,通过标准曲线法对对花瓣 TA 进行定量。TA 为每 g 新鲜花
瓣中含有的相对于 cyanidin 的含量(Yuan et al.,2013)。
1.5 花色苷组分分析
采用超高效液相色谱—四极杆飞行时间质谱联用仪(UPLC-Q-TOF-MS)对花瓣中花色苷结构
进行分析。UPLC 配备同上,四级杆飞行时间质谱仪为 Bruker 公司生产,采用 Hystar 工作站。花色
苷色谱分析条件同上,质谱分析条件:电喷雾电离,正离子检测模式,扫描范围为 100 ~ 1 500 m/z;
毛细管电压 3 000 V,锥孔电压 30 V,提取锥电压 4 V;锥孔气流量 60 L · h-1,脱溶剂气流量 600 L· h-1,
干燥气(N2)流速 0.3 mL · min-1;离子源温度 110 ℃,干燥温度 350 ℃。
1.6 统计分析
数据整理、分析及作图使用软件 Microsoft Office Excel 2003。数值为 3 次重复的平均值 ± 标准
误差。方差及显著性分析使用 SPSS 11.5 软件。
Tao Xiu-hua,Yuan Yuan,Xu Yi-qian,Shi Yi-min,Tang Dong-qin.
Anthocyanin profiles in petals of different Hyacinthus orientalis.
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2 结果与分析
2.1 风信子 12 个品种的花色描述
12 个风信子品种(图 1)根据与英国皇家园艺学会比色卡对比结果(表 1)大致分为 3 大色系:
(1)白、黄色系,包括‘City of Haarlem’和‘Aiolos’;(2)橙、红、粉红色系,包括‘上农早粉’、
‘上农中粉’、‘Marconi’、‘Gipsy Queen’;(3)粉紫、蓝色系,包括‘上农紫红’、‘Jan Bos’、‘Anna
Lisa’、‘Lady Derby’、‘Sky Line’、‘Woodstock’。


图 1 风信子 12 个品种花色表型
A:上农早粉;B:上农中粉;C:上农紫红;D:City of Haarlem;E:Gipsy Queen;F:Jan Bos;G:Marconi;
H:Anna Lisa;I:Lady Derby;J:Sky Line;K:Woodstock;L:Aiolos。
Fig. 1 Flower color of twelve hyacinthus cultivars
A:Shangnong Zaofen;B:Shangnong Zhongfen;C:Shangnong Zihong;D:City of Haarlem;
E:Gipsy Queen;F:Jan Bos;G:Marconi;H:Anna Lisa;I:Lady Derby;
J:Sky Line;K:Woodstock;L:Aiolos.


陶秀花,袁 媛,徐怡倩,史益敏,唐东芹.
风信子花瓣花色苷组成分析.
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表 1 风信子 12 个品种花色描述
Table 1 Flower color of twelve cultivars of hyacinthus
品种
Cultivar
比色卡代码
RHSCC code
色系
Color Group
品种
Cultivar
比色卡代码
RHSCC code
色系
Flower color
上农早粉 Shangnong Zaofen N78C 紫 Purple Marconi 67D 红紫 Red-purple
上农中粉 Shangnong Zhongfen 73B 红紫 Red-purple Anna Lisa 92A 紫蓝 Violet-blue
上农紫红 Shangnong Zihong 86B 紫罗兰 Violet Lady Derby 68B 红紫 Red-purple
City of Haarlem 11B 黄 Yellow Sky Line 100B 蓝 Blue
Gipsy Queen 37A 红 Red Woodstock N74B 红紫 Red-purple
Jan Bos 71B 红紫 Red-purple Aiolos NN155D 白 White

2.2 花瓣花色素类型
在石油醚测试中,12 个风信子品种的花瓣提取液均为无色,表明其花瓣中不含有色类胡萝卜素
(表 2)。
盐酸测试中,‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘上农紫红’、‘Gipsy Queen’、‘Jan Bos’、‘Marconi’、
‘Anna Lisa’、‘Lady Derby’、‘Sky Line’、‘Woodstock’花瓣分别显示不同程度的红色、紫红色、
蓝紫色等(表 2),表明这些品种花瓣中含有花色苷,而‘City of Haarlem’和‘Aiolos’花瓣呈现淡
黄色,表明这两个品种花瓣中不含花色苷。
氨水测试中,12 个品种花瓣均呈现黄色或淡黄色,表明花瓣中含黄酮色素(高锦明,2003)。
综上所述,12 个风信子品种花瓣中均含有黄酮类色素,不含有色类胡萝卜素;除‘City of Haarlem’
和‘Aiolos’以外,均含花色苷。

表 2 风信子 12 个品种花色素类型测试颜色反应
Table 2 Color reactions of pigment types in 12 cultivars of hyacinthus
品种
Cultivar
石油醚
Petroleum ether
10%盐酸
10% HCl
氨水
NH3 · H2O
色素类型
Pigment type
上农早粉
Shangnong Zaofen
无色
Colorless
深粉红
Dark pink
淡黄
Light yellow
花色苷和黄酮
Anthocyanin and flavone
上农中粉
Shangnong Zhongfen
无色
Colorless
粉红
Pink
淡黄
Light yellow
花色苷和黄酮
Anthocyanin and flavone
上农紫红
Shangnong Zihong
无色
Colorless

Red
淡黄
Light yellow
花色苷和黄酮
Anthocyanin and flavone
City of Haarlem 无色 Colorless 淡黄 Light yellow 黄 Yellow 黄酮 Flavone
Gipsy Queen 无色 Colorless 淡橘 Light orange 淡黄 Light yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Jan Bos 无色 Colorless 红 Red 黄 Yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Marconi 无色 Colorless 粉红 Pink 淡黄 Light yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Anna Lisa 无色 Colorless 紫红 Purple pink 淡黄 Light yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Lady Derby 无色 Colorless 橘 Orange 黄 Yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Sky Line 无色 Colorless 紫红 Purple pink 淡黄 Light yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Woodstock 无色 Colorless 红 Red 黄 Yellow 花色苷和黄酮 Anthocyanin and flavone
Aiolos 无色 Colorless 淡黄 Light yellow 黄 Yellow 黄酮 Flavone

2.3 花瓣花色苷成分分析
10 个含花色苷的风信子品种花瓣提取液经 C18 柱分离,在 520 nm 波长下共检测到 9 种花色苷
物质(表 3)。各花色苷物质的结构由 UPLC-Q-TOF-MS 分析进一步确定。

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表 3 风信子 10 个品种花瓣中花色苷的光谱及质谱特征
Table 3 Spectrum and UPLC-MS properties of anthocyanins in petals of ten cultivars of hyacinthus
组分
Peak
tR/min λvis-max A440/ Avis-max
分子及碎片离子/(m/z)
Molecular & and
fragment ions
推定结果
Tentative identification
参考文献
Reference
1 2.77 511 0.39 433,271 天竺葵素3–O–葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-glucoside
Hosokawa et al.,
1995a
2 3.32 508 0.18 681,519,433,271 天竺葵素3–O–葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-glucoside-5-O-malonylglucoside
Hosokawa et al.,
1995a
3 4.50 526 0.19 757,595,449,287 矢车菊素3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷
Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside
Hosokawa et al.,
1996
4 5.22 512 0.19 741,579,433,271 天竺葵素3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside
Hosokawa et al.,
1995a
5 6.12 509 0.18 783,579,475,271 天竺葵素3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-acetyglucoside
Hosokawa et al.,
1995b
6 6.34 526 0.12 843,595,535,287 矢车菊素3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷
Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside
Hosokawa et al.,
1995a,1995c
7 6.85 509 0.20 827,579,519,271 天竺葵素3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside
Hosokawa et al.,
1995a,1995c
8 7.13 509 0.18 857,609,519,271 天竺葵素3–O–阿魏酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-feruloylglucoside-5-O-malonylglucoside
Hosokawa et al.,
1995b,1996
9 7.23 509 0.19 843,595,519,271 天竺葵素3–O–咖啡酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷
Pelargonidin 3-O-caffeoylglucoside-5-O-malonylglucoside
Hosokawa et al.,
1995b,1996
注:tR表示保留时间;λvis-max 表示可见光区最大吸收波长。
Note:tR represents retention time;λvis-max represents the maximum absorbent wavelength in visible region.

花色苷组分 1 的 A440/Avis-max 为 0.39,表明糖苷结合在花色苷元 3 位,其它组分的 A440/Avis-max
均不大于 0.2,表明这些花色苷的糖苷分别结合在花色苷元的 3 位和 5 位(Giusti & Wrolstad,2001)。
组分 1、2、4、5、7、9 含碎片离子 m/z 271[Y0]+,为天竺葵素苷元(Pelargonidin)的特征质荷比,
因此它们为天竺葵素花色苷衍生物;组分 3、6 含碎片离子 m/z 287[Y0]+,为矢车菊素苷元(cyaindin)
的特征质荷比,表明它们为矢车菊素花色苷衍生物。花色苷所连糖苷种类通过分析各花色苷组分分
子离子及碎片离子类型推定。花色苷组分 1 质谱分析获得分子离子 m/z 433[M],通过与已有文献比
对推定为天竺葵素 3–O–葡萄糖苷(Hosokawa et al.,1995a);组分 2 质谱分析获得分子离子 m/z
681[M],碎片离子 m/z 519[M-162(glucose)]+、433[M-248(malonylglucose)]+,与天竺葵素 3–
O–葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-glucoside-5-O-malonylglucoside)的质谱特
征相对应(Hosokawa et al.,1995a);组分 3 质谱分析获得分子离子 m/z 757[M],碎片离子 m/z
595[M-162(glucose)]+、449[M-308(coumaroylglucose)]+,对应矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄糖
苷–5–O–葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside)的质谱特征(Hosokawa et al.,
1996);组分 4 质谱分析得到分子离子 m/z 741[M],碎片离子 m/z 579[M-162(glucose)]+、433[M-308
(coumaroylglucose)]+,推定为天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷(Pelargonidin
3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside)(Hosokawa et al.,1995a);组分 5 质谱分析获得分子离子 m/z
783[M],碎片离子 m/z 579[M-204(acetyglucoside)]+、475[M-308(coumaroylglucose)]+,推定
为天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-
O-acetyglucoside)(Hosokawa et al.,1995b);组分 6 质谱分析获得分子离子 m/z 843[M],碎片离子
m/z 595[M-248(malonylglucoside)]+、535[M-308(coumaroylglucose)]+,推定为矢车菊素 3–O–
陶秀花,袁 媛,徐怡倩,史益敏,唐东芹.
风信子花瓣花色苷组成分析.
园艺学报,2015,42 (2):301–310. 307

香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside)
(Hosokawa et al.,1995a,1995c);组分 7 质谱分析得到分子离子 m/z 827[M],碎片离子 m/z
579[M-248(malonylglucoside)]+、519[M-308(coumaroylglucose)]+,推定为天竺葵素 3–O–香
豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside)
(Hosokawa et al.,1995a,1995c);组分 8 质谱分析得到分子离子 m/z 857[M],碎片离子 m/z 609
[M-248(malonylglucoside)]+、519[M-338(feruloylglucoside)]+,推定为天竺葵素 3–O–阿魏酰
葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-feruloylglucoside-5-O-malonylglucoside)
(Hosokawa et al.,1995b,1996);组分 9 质谱分析得到分子离子 m/z 843[M],碎片离子 m/z 595
[M-248(malonylglucoside)]+、519[M-324(caffeoylglucoside)]+,推定为天竺葵素 3–O–咖啡酰
葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷(Pelargonidin 3-O-caffeoylglucoside-5-O-malonylglucoside)
(Hosokawa et al.,1995b,1996)。
综上所述,10 个含花色苷的风信子品种中一共检测到 9 种花色苷物质,它们分别为:天竺葵素
3–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–葡萄糖苷 5–O–丙二酰葡萄糖苷、矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄
糖苷–5–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–香
豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷、矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷、
天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷、天竺葵素 3–O–阿魏酰葡萄糖苷–5–
O–丙二酰葡萄糖苷和天竺葵素 3–O–咖啡酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷。
2.4 风信子花色苷含量
2.4.1 总花色苷含量
所试 12 个品种中除了‘City of Haarlem’和‘Aiolos’花瓣中无花色苷之外,其他 10 个含花色
苷的风信子品种花瓣中总花色苷含量见图 2。
由图 2 可知,‘Woodstock’花瓣中总花色苷含量最高,高达(3 142 ± 149)µg · g-1FW,其次分
别为‘Jan Bos’、‘上农早粉’和‘上农紫红’,分别为(1 544 ± 223)µg · g-1FW、(701 ± 76)µg · g-1FW
和(409 ± 94)µg · g-1FW。其余品种花瓣中总花色苷含量则均在 400 µg · g-1FW 以下。

图 2 风信子 10 个品种花瓣中总花色苷含量
Fig. 2 Total anthocyanins content in the petals of 10 cultivars of hyacinthus


Tao Xiu-hua,Yuan Yuan,Xu Yi-qian,Shi Yi-min,Tang Dong-qin.
Anthocyanin profiles in petals of different Hyacinthus orientalis.
308 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (2):301–310.
2.4.2 各花色苷组成含量比例
10 个含花色苷的风信子品种中花瓣花色苷组成如表 4 所示。不同品种花瓣中含 2 至 7 种花色苷,
没有一个品种同时含 9 种花色苷(表 4)。橙、红、粉色系品种‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘Gipsy Queen’
和‘Marconi’花瓣中分别含有 6、5、5、7 种花色苷,且全部为竺葵素类。其它品种中花瓣中不仅
含天竺葵素,还含有部分矢车菊素。‘上农早粉’、‘上农中粉’、‘Gipsy Queen’、‘Jan Bos’、‘Marconi’
和‘Lady Derby’花瓣中天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷为主要成分,占花
色苷总量 55%以上;‘Anna Lisa’和‘Woodstock’花瓣中以天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O
–乙酰葡萄糖苷为主,含量占花色苷总量 50%以上;‘Sky Line’花瓣中主要成分为天竺葵素 3–O–
香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷,占花色苷总量的 45.4%;‘上农紫红’花瓣中矢车菊素 3–
O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷所占比重最大,占花色苷总量的 36%,其次为天竺葵素
3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙酰葡萄糖苷和天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄
糖苷,分别占花色苷总量的 20.7%和 19.1%。

表 4 风信子 10 个品种中各花色苷所占比例
Table 4 Distribution of anthocyanin components in petals of 10 cultivars of hyacinthus
花色苷组分* Anthocyanin components 品种
Cultivar 1 2 3 4 5 6 7 8 9
上农早粉
Shangnong Zaofen
1.7 2.4 6.1 18.4 61.9 9.6
上农中粉
Shangnong Zhongfen
5.1 15.3 58.6 10.2 10.8
上农紫红
Shangnong Zihong
10.2 20.7 36.9 19.1 14.1
Gipsy Queen 4.7 14.2 58.4 19.2 3.5
Jan Bos 4.2 7.4 9.8 2.5 68.0 9.2
Marconi 2.2 3.6 4.7 13.3 64.8 6.6 4.7
Anna Lisa 2.6 13.4 52.2 11.9 13.6 4.9 1.4
Lady Derby 5.9 5.4 6.4 2.6 69.9 9.8
Sky Line 9.8 45.4 24.8 15.9 3.1
Woodstock 5.8 6.8 53.0 9.5 18.2 4.1 2.7
*为花色苷组分。1:天竺葵素 3–O–葡萄糖苷;2:天竺葵素 3–O–葡萄糖苷 5–O–丙二酰葡萄糖苷;3:矢车菊素 3–O–香豆酰
葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷;4:天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–葡萄糖苷;5:天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–乙
酰葡萄糖苷;6:矢车菊素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷;7:天竺葵素 3–O–香豆酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖
苷;8:天竺葵素 3–O–阿魏酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷;9:天竺葵素 3–O–咖啡酰葡萄糖苷–5–O–丙二酰葡萄糖苷。
* indicates anthocyanin components,they are listed as follows. 1:Pelargonidin 3-O-glucoside;2:Pelargonidin 3-O-glucoside-5-O-malonylglucoside;
3:Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside;4:Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-glucoside;5:Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-
5-O-acetyglucoside;6:Cyanidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside;7:Pelargonidin 3-O-coumaroylglucoside-5-O-malonylglucoside;
8:Pelargonidin 3-O-feruloylglucoside-5-O-malonylglucoside;9:Pelargonidin 3-O-caffeoylglucoside-5-O-malonylglucoside.
3 讨论
花色苷是花色苷元与一个或多个糖苷等通过糖苷键结合而成,是花朵呈现红色、橙色、粉色、
紫色的主要色素来源,类胡萝卜素则主要使花朵呈现黄色或红色(安田 齐,1989)。在本研究中,
12 个风信子品种花瓣中均含黄酮色素,但不含有色类胡萝卜素,其中有 10 个品种的花瓣中含花色
陶秀花,袁 媛,徐怡倩,史益敏,唐东芹.
风信子花瓣花色苷组成分析.
园艺学报,2015,42 (2):301–310. 309

苷。前人从风信子中鉴定出的多种花色苷(Hosokawa et al.,1995a,1995b,1995c,1996;Hosokawa
1999)。本研究中的 12 个品种中,除了‘Jan Bos’和‘Lady Derby’两个品种花色苷种类研究已有
报道(Hosokawa,1999)外,其它品种,包括 3 个自主培育的新品种‘上农早粉’、‘上农中粉’和
‘上农紫红’,花色素种类及花色苷种类尚未见报道。本研究中分析了 10 个风信子品种中的 9 种花
色苷物质,这些花色苷的紫外可见光谱特征、分子离子、碎片离子特征与已报道的花色苷物质能很
好地对应,表明这 10 个品种中并没有检测到新的花色苷物质,同时也说明本研究结果与前人的一致。
此外,本研究仅通过液质联用技术,通过与已有文献的光谱、质谱特征进行比较,推定了花色苷成
分,对于糖苷与花色苷元连接的具体方式,如顺、反式结构尚无法确定,需要进一步的分离纯化和
核磁共振分析。
花朵的颜色与花色苷种类及花色苷含量密切相关。在本研究中,‘Woodstock’花瓣中花色苷总
含量最高,‘Jan Bos’、‘上农早粉’及‘上农紫红’次之,其它品种花瓣中总花色苷含量则相对较
低。相应的,‘Woodstock’、‘Jan Bos’、‘上农早粉’及‘上农紫红’花色较其它品种花色更深。本
结果表明,风信子花朵着色程度与花瓣中花色苷总含量呈正相关,此外,‘上农中粉’与‘Gipsy
Queen’、‘Anna Lisa’与‘Woodstock’、以及‘Jan Bos’与‘Lady Derby’两两之间花色苷种类相
同,主要花色苷种类也一样,但由于前者花色苷总量显著高于后者,对应的,前者着色程度均较后
者更深。这表明,不同品种间花色苷种类及比例相似时,花色苷总含量有显著差异时,会使花色也
产生显著差异。这与牡丹、草莓中的研究结果相似(Prior et al.,2001;Zhang et al.,2008)。
天竺葵素通常呈现橙红至红色,矢车菊素则通常呈现粉色(安田齐,1989)。在本研究中,‘上
农早粉’、‘上农中粉’、‘Gipsy Queen’和‘Marconi’等品种的花瓣中仅含天竺葵素,对应的,这
些品种的花瓣多呈现橙红至浅红。其它品种花瓣中不仅含有天竺葵素还含有部分矢车菊素,因此,
这些品种花瓣均呈现一定的紫红色,这与前人的研究结果(安田齐,1989)是一致的。飞燕草素通
常呈现蓝色至蓝紫色,本研究中,‘Sky Line’花瓣中并未检测到飞燕草素,但其花朵呈现蓝色,具
体原因还需要进一步研究。
综上所述,本研究分析了 12 个风信子品种的花色素类型,并从 10 个含花色苷的风信子品种中
检测到 9 种花色苷物质,通过比较 10 个品种花瓣中间花色苷物质的组成比例组成以及花色差异,探
讨了花色苷种类及比例与风信子花色的关系。相关研究结果有望为风信子的育种工作提供理论基础。

References
Dai Liang-fang,Wen Xiu-fang,Luo Xiang-dong. 2013. Analysis on components and stability of anthocyanidin from Rhododendron with different
color. Journal of Anhui Agriculturea Science,41 (14):6455–6458. (in Chinese)
戴亮芳,温秀芳,罗向东. 2013. 不同花色杜鹃花色素成分与稳定性研究. 安徽农业科学,41 (14):6455–6458.
Gao Jin-ming. 2003. Chemical plant. Beijing:Science Press:166–169. (in Chinese)
高锦明. 2003. 植物化学. 北京:科学出版社:166–169.
Giusti M M,Wrolstad R E. 2001. Characterization and measurement of anthocyanins by UV-visible spectroscopy//Current protocols in food
analytical chemistry. Hoboken:John Wiley & Sons,Inc:F1.2.1–F1.2.13.
Hosokawa K. 1999. Variations among anthocyanins in the floral organs of seven cultivars of Hyacinthus orientalis. Journal of Plant Physiology,155:
285–287.
Hosokawa K,Fukunaga Y,Fukushi E,Kawabata J. 1995a. Acylated anthocyanins from red Hyacinthus orientalis. Phytochemistry,39:1437–
1441.
Hosokawa K,Fukunaga Y,Fukushi E,Kawabata J. 1995b. Five acylated pelargonidin glucosides in the red flowers of Hyacinthus orientalis.
Tao Xiu-hua,Yuan Yuan,Xu Yi-qian,Shi Yi-min,Tang Dong-qin.
Anthocyanin profiles in petals of different Hyacinthus orientalis.
310 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (2):301–310.
Phytochemistry,40:567–571.
Hosokawa K,Fukunaga Y,Fukushi E,Kawabata J. 1995c. Seven acylated anthocyanins in the blue flowers of Hyacinthus orientalis.
Phytochemistry,38:1293–1298.
Hosokawa K,Fukunaga Y,Fukushi E,Kawabata J. 1996. Acylated anthocyanins in red flowers of Hyacinthus orientalis regenerated in vitro.
Phytochemistry,42:671–672.
Li Feng-tong,Chen Xiu-lan,Liu Chun-gui,Sun Ye,Ma Hui,Zhang Tian,Bao Jian-zhong. 2012. Effects of different nutrient solutions on growth
and ornamental quality of hydroponic Hyacinthus orientalis L. Journal of Central South University of Forestry & Technology,10 (2):130–134.
(in Chinese)
李风童,陈秀兰,刘春贵,孙 叶,马 辉,张 甜,包建忠. 2012. 不同配方营养液对水培风信子生长及观赏品质的影响. 中南林业
科技大学学报,10 (2):130–134.
Prior R L,Lazarus S A,Cao G,Muccitelli H,Hammerstone J F. 2001. Identification of procyanidins and anthocyanins in blueberries and cranberries
(Vaccinium spp.)using high-performance liquid chromatography/mass spectrometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry,49:
1270–1276.
Sun Wei,Li Chong-hui,Wang Liang-sheng,Dai Si-lan. 2010. Analysis of different varieties of chrysanthemum anthocyanin metabolism. Chinese
Bulletin of Botany,45 (3):327–336. (in Chinese)
孙 卫,李崇晖,王亮生,戴思兰. 2010. 菊花不同花色品种中花青素苷代谢分析. 植物学报,45 (3):327–336.
Xia Ting,Geng Xing-min,Luo Feng-xia. 2013. Components of flower pigments in the petals of wild Lilium in China. Journal of Northeast Forestry
University,41 (5):109–113. (in Chinese)
夏 婷,耿兴敏,罗凤霞. 2013. 不同花色野百合色素成分分析. 东北林业大学学报,41 (5):109–113.
Yasuda H. 1989. Physiological and biochemical color. Fu Yu-lan trans. Beijing:China Forestry Publishing House:19–26. (in Chinese)
安田齐. 1989. 花色的生理生物化学. 傅玉兰译. 北京:中国林业出版社:19–26.
Yuan Yuan,Ma Xiao-hong,Shi Yin-min,Tang Dong-qin. 2013. Isolation and expression analysis of six putative structural genes involved in
anthocyanin biosynthesis in Tulipa fosteriana. Scientia Horticulturae,153:93–102.
Zhang Ge-xiang,Zhou Li-qin. 2013. Effects of SA on the growth and flowering of hydroponics Hyacinthus orientalis. Journal of Nanjing Forestry
University:Natural Sciences Edition,37 (5):416–419. (in Chinese)
张鸽香,周丽琴. 2013. 水杨酸对水培风信子生长及开花的影响. 南京林业大学学报:自然科学版,37 (5):416–419.
Zhang J,Wang L S,Gao J M,Shu Q Y,Li C H,Yao J,Hao Q,Zhang J J. 2008. Determination of anthocyanins and exploration of relationship
between their composition and petal coloration in crape myrtle(Lagerstroemia hybrid). Journal of Integrative Plant Biology,50:581–588.