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The Floral Scent Emitted from Lilium‘Siberia’at Different Flowering Stages and Diurnal Variation

‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化规律



全 文 :园 艺 学 报 2013,40(4):693–702 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2012–10–29;修回日期:2013–03–26
基金项目:国家自然科学基金项目(31071817);北京市属高等学校人才强教计划项目(PXM2009-014207-076874)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:lengpsh@tom.com)
‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化
规律
张辉秀 1,冷平生 1,*,胡增辉 1,赵 静 1,王文和 1,徐 芳 2
(1 北京农学院园林学院,北京 102206;2 北京林业大学生物中心,北京 100083)
摘 要:采用动态顶空套袋—吸附技术,采集东方百合‘西伯利亚’不同花期和一天不同时间点释
放的花香,并利用自动热脱附—气质联用(ATD–GC/MS)技术分析花香成分和释放量。结果表明:‘西
伯利亚’百合花香成分主要包括萜烯类、醇类、醛类、酮类、酯类、芳香族类和烷烃类 7 大类;其释放
量和化合物数量在初开期较少,半开期逐渐增加,盛开期最高,衰败期急剧下降。在 4 个时期分别检测
出 12、46、55 和 20 种成分,其中萜烯类化合物最多,释放量最大;在一天当中其释放量和化合物数量从
早到晚同样表现出先增加后减少的变化,15:00—16:00 时间段总释放量最高,成分最多,而在 7:00—
8:00 和 19:00—20:00 这两个时间段成分及释放量明显减少;从 7:00 到 20:00 的 7 个时间段释放的
花香中分别检测出 27、42、51、57、45、40 和 16 种化合物,萜烯类化合物最多,释放量最大。花香成
分中含量最高的芳樟醇、β–罗勒烯和 β–月桂烯等萜烯类化合物可能是‘西伯利亚’百合花香的主要致
香成分,而光强的变化是引起‘西伯利亚’百合花香日变化的重要原因。
关键词:百合;花香;释放量;花期;日变化
中图分类号:S 682.2 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2013)04-0693-10

The Floral Scent Emitted from Lilium‘Siberia’at Different Flowering
Stages and Diurnal Variation
ZHANG Hui-xiu1,LENG Ping-sheng1,*,HU Zeng-hui1,ZHAO Jing1,WANG Wen-he1,and XU Fang2
(1College of Landscape Architecture,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2Biological Center of
Forest Plants,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)
Abstract:The floral scent of Lilium‘Siberia’at different flowering stages and different time points
of one day was collected using dynamic headspace collection method,and then the components and
released amount were identified by automated thermal desorption–gas chromatography/mass spectrometry
(ATD–GC/MS)technique. The results showed that the components of floral scent emitted from Lilium
‘Siberia’mainly involved seven compound categories including terpenoids,alcohols,aldehydes,
ketones,esters,aromatics and alkanes. The component number and released amount was low at early
opening stage,and gradually rose at middle opening stage,arriving at the peak at full opening stage,and
then dropped rapidly at wilting stage. It was found that 12,46,55,20 compounds were successively

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emitted from Lilium‘Siberia’at these 4 flowering stages. Among these components,terpenoid compounds
showed the most number and highest released amount. In the diurnal variation of floral scent emitted from
Lilium‘Siberia’,the released amount and component number also showed the pattern of first increase and
then decrease from dawn to dusk during one day. The total released amount and component number arrived
at the peak at 15:00—16:00,and significantly decreased at 7:00—8:00 and 19:00—20:00. At 7 time
phases from 7:00 to 20:00,27,42,51,57,45,40,and 16 compounds were identified respectively,
among which terpenoid compounds had the most number and the highest released amount. Among the
floral scent components identified in Lilium‘Siberia’,the terpenoid compounds including linalool,
β-ocimene,β-myrcene may be the main components contributing to the flower aroma of Lilium‘Siberia’,
and the light intensity played a key role in the diurnal variation of floral scent.
Key words:Lilium;floral scent;released amount;flowering stage;diurnal variation

花香是构成和影响花卉观赏价值的主要因素之一。随着色谱和核磁共振等分析技术的进步,近
年有关花香的研究开始增多,如仙女扇(Clarkia breweri)、金鱼草(Antirrhinum majus)、百合(Lilium
auratum)、月季(Rosa hybrida)、矮牵牛(Petunia hybrida)、鸟足兰(Satyrium microrrhynchum),
及夹竹桃科(Apocynaceae)和石竹科(Caryophyllaceae)在内的数百种植物花香已被分析和鉴定
(Pichersky et al.,1994;Jürgens et al.,2002,2009;Dudareva et al.,2003;Kondo et al.,2006;
Hendel-Rahmanim et al.,2007;Johnson et al.,2007;Morinaga et al.,2009)。
植物花香的组成成分和释放量与花朵的发育程度密切相关。金鱼草花香主要成分——苯甲酸甲
酯的释放量在开花后的第 5 ~ 7 天达到最大值(Dudareva et al.,2005)。文心兰(Oncidium Sharry
Baby)、腊梅(Chimonanthus praecox)、玫瑰(Rosa rugosa)、和丁香(Syringa oblata)等的花香随
花期表现出不同的变化规律,但总体来说半开期和盛开期释放量较高(李祖光 等,2005;冯立国 等,
2008;谢超 等,2008;周继荣和倪德江,2010;张莹 等,2011)。
植物花香成分的生物合成及释放不仅与植物自身遗传特性及发育阶段有关,还受到外界环境如
光照、温度、水分、病虫侵害等因素的影响,如鱼腥草(Houttuynia cordata)、珍珠梅(Sobaria kirilowii)
和菊花(Chrysanthemum morifolium)等的花香释放均呈现明显的日变化(李海东 等,2004;陈黎 等,
2008;孙明 等,2008),并且这种日变化规律因植物种类不同而存在差异,如矮牵牛花中苯甲酸甲
酯释放的昼夜节律与在金鱼草中相反,其释放量在夜晚高于白天(Underwood et al.,2005)。
不同品种的百合(Lilium)花香存在明显差异。回瑞华等(2003)采用同时蒸馏—萃取法结合
气质联用色谱提取并分析了百合花挥发油成分。张继等(2003,2005)利用水蒸气蒸馏法分析了‘西
伯利亚’(‘Siberia’)百合和‘巴巴拉’(‘Barbaresco’)百合挥发油成分。
近些年,顶空固相微萃取技术被应用于百合花香成分的研究中(沈文胜 等,2006;范燕萍和
范丽琨,2008)。但目前除了对百合花香成分的报道外,对在不同花期的变化和日变化规律的研究很
少。
本研究中以东方百合杂种系列‘西伯利亚’为试验材料,采用活体植株动态顶空采样法采集花
香,利用自动热脱附—气质联用( automated thermal desorption – gas chromatography/mass
spectrometry,ATD–GC/MS)技术分析鉴定花香成分和含量,确定其随开花进程的变化以及日变化
规律,以探索百合花香的合成与释放规律及其影响因素。
4 期 张辉秀等:‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化规律 695

1 材料与方法
1.1 试验材料
以北京农学院科技园日光温室内栽培的东方百合‘西伯利亚’为试验材料。温室为东西走向,
内设风机、水帘和遮阳网等通风降温设备。于 2011 年 6 月 22 日将百合种球种植在直径 20 cm 的花
盆中,基质为草炭和蛭石(体积比 2︰1)。种球周径 14 ~ 16 cm,每盆一球,种植好后放在冷库 0 ~ 2
℃中催根,2 周后移到日光温室内,进行日常管理。‘西伯利亚’百合生长周期为 110 d 左右,8 月
中旬百合植株进入现蕾期。
根据花被片张开程度和嗅觉感官将百合花发育阶段分为 4 个时期,初开期:花被片略张开,颜
色由绿变白(图 1,A);半开期:花被片开放度更大,散发出较淡的香气(图 1,B);盛开期:花
被片全部开放,散发浓郁的香气(图 1,C);衰败期:花被片开始萎蔫,香气变淡(图 1,D)。


图 1 ‘西伯利亚’百合不同开花阶段
A:初开期;B:半开期;C:盛开期;D:衰败期。
Fig. 1 Different flower developing stages of Lilium‘Siberia’
A:Early opening stage;B:Middle opening stage;C:Full opening stage;D:Wilting stage.


在 8 月下旬上午 9—10 时采集不同花期花香样品,温室内温度(25.8 ± 2.10)℃,光强(418.5 ±
39.2)μmol · m-2 · s-1。选择长势、大小及花朵开放程度一致的百合花重复采样 3 次,并且采集未种
植百合的日光温室内空气作为对照。
2011 年 8 月 20 日天气晴朗无风,选择处在盛开期的百合花朵,从 7 时开始到 20 时结束,每隔
2 h 采 1 次样。选择长势、大小及花朵开放程度一致的百合花重复采样 3 次,并且采集未种植百合
的日光温室内空气作为对照。
1.2 试验方法
1.2.1 花香采集方法
采用动态顶空套袋采样技术,将采样袋(355 mm × 508 mm,Reynolds,USA)套在活体百合花
上,每次套一朵百合花。用大气采样仪(北京市劳动保护科学研究所制的 QC-1 型)作为泵,将袋
内空气抽出,然后向袋内充入经活性炭过滤的空气,当袋内气体体积达到采样袋体积的 3/4 时,停
止充气,接通装有吸附剂 Tenax-GR 的吸附管采集百合花香,整个气路用无味的硅胶管连接。采样
仪体积流速为 0.3 L · min-1,采样时间为 20 min。
1.2.2 ATD-GC/MS 分析条件
ATD(Auto Thermal Desorber,TurboMatrix 650 型号,PerkinElmer 公司生产)工作条件:一级
热脱附温度 260 ℃,冷阱温度为–25 ℃,保持 3 min,二级冷阱温度为 300 ℃,保持 5 min,四通阀
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温度 230 ℃,传输线 250 ℃。
GC(Gas Chromatography,Clarus 600 型号,PerkinElmer 公司生产)工作条件:色谱柱为 DB-5MS
柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),载气为 He。程序升温过程为起始温度 40℃,保持 2 min,然后以
4 ℃ · min-1 的速率升至 160 ℃,保持 0 min;最后升温至 270 ℃,保持 3 min。
MS(Mass Spectrometry,Clarus 600T 型号,PerkinElmer 公司生产)工作条件:电离方式为 EI;
电子能量为 70 eV;质谱扫描范围为 29 ~ 600 amu;接口温度为 250 ℃;离子源温度为 220 ℃。
1.2.3 花香成分定性分析方法
使用 TurboMass Ver 5.4.2 版本软件,经过计算机检索 NIST/WIELY 标准谱图库,兼顾色谱保留
时间确认及筛选,对其花香成分进行定性分析。
1.2.4 花香成分定量分析方法
采用外标法进行定量分析,选用 α–蒎烯(Fluka 公司生产,分子量 136.23,密度为 0.858 g · mL-1,
纯度 99%以上)为标准品,分别稀释不同倍数,通过 GC/MS 分析得到相应的 GC/MS 总离子流图,
根据 α–蒎烯标准品的浓度(y)和峰面积(x)绘制标准曲线,得到线性回归方程:y = 673 826.17x–
383 429.61,相关系数 r2 = 0.9904,根据花香成分的质量色谱(Mass Chromatography,MC)图面积,
计算得到各成分的释放量。各花香成分的释放量均扣除对照(用经外标定量的百合花香各成分的释
放量减去对照样品中相应成分的释放量)。
2 结果与分析
2.1 ‘西伯利亚’百合不同开花阶段花香成分与释放量
由表 1 与表 2 可知,‘西伯利亚’百合不同开花阶段共检测出 55 种香气成分,主要包括萜烯类、
醇类、醛类、酮类、酯类、芳香族类和烷烃类七大类,并且各类香气成分在不同花期表现出显著差
异。初开期香气成分较少,共 12 种,主要是萜烯类、醛类和芳香族化合物,包括罗勒烯、壬醛、苯
甲醛等,未检测出酮类与酯类化合物。半开期其花香成分增多,检测出 46 种,主要包括 β–月桂烯、
β–罗勒烯、芳樟醇、2–乙基–1–己醇、壬醛和己醛等萜烯类、醇类、醛类和芳香族化合物。在盛
开期的‘西伯利亚’百合花香中检测到的成分最多,共 55 种,主要成分为 β–月桂烯、E,E–2,6–二
甲基–1,3,5,7–辛四烯、β–罗勒烯、芳樟醇、2–乙基–1–己醇、苯甲酸甲酯、壬醛、己醛和 1–甲
基–4–(1–甲基乙基)–苯等。到了衰败期花香成分减少到 20 种,主要包括萜烯类、醇类以及含
氮、硫等的化合物,如芳樟醇、2–乙基–1–己醇、2–甲基–1,2,3,5,8,8A–六氢萘和萘等。
在‘西伯利亚’百合释放出的花香中,萜烯类化合物最多,释放量最大,其在不同开花阶段的
释放量占到总释放量的 50.0% ~ 81.6%,远高于其它种类。在检测到的 55 种成分中,芳樟醇释放量
最高,在盛开期达(296.11 ± 32.93)μg · h-1,其他依次为 β–罗勒烯(174.21 ± 16.36)μg · h-1、β–
月桂烯(52.45 ± 7.93)μg · h-1、2–乙基–1–己醇(52.23 ± 6.99)μg · h-1、E,E–2,6–二甲基–1,3,5,7–辛
四烯(34.16 ± 0.69)μg · h-1 和苯甲酸甲酯(14.48 ± 1.01)μg · h-1,而其它成分释放量较低,多在 3.00
μg · h-1 以下。从释放量上来看,这些成分的释放量明显高于其他化合物,可能是‘西伯利亚’百合
主要的香气组分。
在‘西伯利亚’百合花朵开花的 4 个阶段中,花香总释放量从高到低为:盛开期 > 半开期 >
衰败期 > 初开期,其中盛开期花香总释放量远高于其他 3 个花期,几乎比初开期和衰败期分别高
近 18 倍和 10 倍。在花香成分中,由于萜烯类化合物的释放量占的比例最高,因此花香总释放量的
变化主要取决于萜烯类化合物释放量的变化,二者变化幅度几乎一致。表 2 显示芳樟醇、β–月桂烯、
4 期 张辉秀等:‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化规律 697

E,E–2,6–二甲基–1,3,5,7–辛四烯、苯甲酸甲酯和苯乙酮在初开期未检测到,而在半开期出现,盛
开期释放量达到最高,衰败期又减少,其中芳樟醇的释放量从半开期到盛开期增加了近 1 倍,而在
衰败期则仅为盛开期时的 1/10 左右。β–罗勒烯在盛开期的释放量为初开期的 10 倍,而在衰败期却
未检测到。在所有的花香成分中,2–乙基–1–己醇和萘在各个花期中均有释放,其释放量呈现出
先增加后减少的规律,并且 2–乙基–1–己醇的释放量变化幅度最大,从初开期(2.66 ± 0.03)μg · h-1
到盛开期(52.23 ± 6.99)μg · h-1,增加了近 19 倍。壬醛和癸醛的释放量在初开期最高,随着开花进
程表现出持续下降的趋势;而苯甲醛和乙苯含量呈现不规律变化。

表 1 ‘西伯利亚’百合不同开花阶段花香成分种类与释放量的变化
Table 1 The number and released amount of floral components emitted from Lilium‘Siberia’at different flowering stages
释放量/(μg · h-1)及种类数
Released amount and compound number 化合物种类
Compound category 初开期
Early opening stage
半开期
Middle opening stage
盛开期
Full opening stage
衰败期
Wilting stage
萜烯类 Terpenoids 19.33 ± 1.08(2) 332.96 ± 5.61(11) 604.05 ± 59.98(13) 54.46 ± 5.36(6)
醇类 Alcohols 3.58 ± 0.05(2) 37.67 ± 7.36(4) 55.20 ± 7.11(5) 5.76 ± 0.08(2)
醛类 Aldehydes 8.95 ± 0.45(3) 13.26 ± 0.28(6) 14.58± 1.42(6) 5.40 ± 0.37(3)
酮类 Ketones – 4.07 ± 0.23(3) 4.08 ± 0.27(3) 1.09 ± 0.05(1)
酯类 Esters – 5.94 ± 0.09(4) 18.89 ± 1.17(6) 2.85 ± 0.09(3)
芳香族类
Benzenoid and derivatives
3.33 ± 0.15(2) 16.41± 0.24(8) 19.79 ± 0.66(10) 1.40 ± 0.19(2)
烷烃类
Fatty hydrocarbons
1.43 ± 0.04(1) 10.52 ± 0.56(7) 10.95 ± 0.62(7) 0.84 ± 0.05(1)
其他 Others 1.71 ± 0.03(2) 6.86 ± 0.11(3) 12.97 ± 0.73(5) 5.75 ± 0.26(3)
总和 Total 38.33 ± 1.80(12) 427.69 ± 14.48(46) 740.51 ± 71.96(55) 77.55 ± 6.45(20)
注:“–”表示未检测到。下同。
Note:“–”indicates not detected. The same below.


表 2 ‘西伯利亚’百合不同开花期主要花香成分释放量的变化
Table 2 Released amount of major aroma compositions of Lilium‘Siberia’at different flowering stages /(μg · h-1)
花香成分
Floral component
初开期
Early opening stage
半开期
Middle opening stage
盛开期
Full opening stage
衰败期
Wilting stage
β–月桂烯 β-myrcene – 40.87 ± 0.22 52.45 ± 7.93 2.29 ± 0.15
E,E–2,6–二甲基–1,3,5,7–辛四烯
E,E-2,6-dimethyl-1,3,5,7-octatetraene
– 2.56 ± 0.14 34.16 ± 0.69 1.26 ± 0.16
β–罗勒烯 β-ocimene 17.08 ± 0.98 114.93 ± 4 .93 174.21 ± 16.36 –
芳樟醇 Linalool – 149.26 ± 0.69 296.11 ± 32.93 28.15 ± 4.69
2–乙基–1–己醇 2-ethyl-1-hexanol 2.66 ± 0.03 34.20 ± 7.25 52.23 ± 6.99 5.76 ± 0.08
α,β–二甲基苯甲醇 α,β-dimethyl-benzenemethanol 0.92 ± 0.02 1.18 ± 0.08 1.89 ± 0.04 –
苯甲醛 Benzaldehyde 2.52± 0.13 1.95 ± 0.03 2.17 ± 0.08 2.92 ± 0.16
壬醛 Nonanal 4.55 ± 0.28 3.35 ± 0.08 3.30 ± 0.32 1.40 ± 0.10
癸醛 Decanal 1.88 ± 0.04 1.75 ± 0.02 1.56 ± 0.21 1.08 ± 0.11
苯乙酮 Acetophenone – 1.38 ± 0.21 1.47 ± 0.10 1.09 ± 0.05
苯甲酸甲酯 Benzoic acid methyl ester – 2.30 ± 0.02 14.48 ± 1.01 1.13 ± 0.02
乙苯 Ethylbenzene 1.48 ± 0.11 1.21 ± 0.04 2.36 ± 0.09 0.79 ± 0.13
萘 Aphthalene 0.93 ± 0.02 3.43 ± 0.09 4.53 ± 0.29 0.86 ± 0.03

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2.2 ‘西伯利亚’百合花香成分与释放量的日变化
‘西伯利亚’百合花香成分与释放量在一天中先增加后减少(表 3)。在早晨的 7—8 时共检测
出 27 种花香成分,总释放量为(88.19 ± 6.36)μg · h-1,13—14 时花香成分数量达到最高(57 种),
15—16 时释放量达最大(1 101.22 ± 85.4)μg · h-1,比早晨增加了 11 倍。而 19—20 时,仅从花香中
检测出 16 中化合物,释放量也下降至(100.73 ± 4.53)μg · h-1。花香成分数量与总释放量的变化规
律相同,但并不完全同步。
在‘西伯利亚’百合花香的日变化中,共检测出花香成分 57 种,同样由萜烯类、醇类、醛类、
酮类、酯类、芳香族类和烷烃类七大类组成,其中萜烯类化合物最多,释放量最大,数量与释放量
分别占到总量的 23% ~ 31%和 41% ~ 78%,其次为酯类、醇类和醛类化合物。在 9—14 时,有 13
种萜烯类化合物释放出来,其释放量在 15—16 时达到最高,较 7—8 时增加了近 23 倍。醛类和酯类
化合物最大释放量与最小释放量之间相差近 13 倍和 32 倍。

表 3 ‘西伯利亚’百合花香成分种类与释放量的日变化
Table 3 Diurnal variation of aroma compositions of Lilium‘Siberia’
释放量/(μg · h-1)及化合物数量
Released amount and compound number 化合物种类
Compound category 7:00—
8:00
9:00—
10:00
11:00—
12:00
13:00—
14:00
15:00—
16:00
17:00—
18:00
19:00—
20:00
萜烯类
Terpenoids
35.86 ± 3.21
(8)
369.46 ± 15.74
(13)
616.19± 20.48
(13)
723.75 ± 43.07
(13)
838.34 ± 49.08
(12)
426.8 ± 4.85
(10)
62.95 ± 2.18
(4)
醇类
Alcohols
17.78 ± 1.41
(1)
25.22± 1.24
(2)
39.35± 1.29
(4)
45.46± 5.10
(4)
28.95 ± 0.90
(3)
31.04 ± 2.14
(3)
20.23 ± 1.33
(2)
醛类
Aldehydes
6.34 ± 0.34
(5)
10.88 ± 0.49
(6)
13.26± 0.56
(6)
39.18± 7.40
(7)
30.84 ± 1.59
(7)
23.93 ± 0.59
(7)
2.85 ± 0.11
(3)
酮类
Ketones
1.81 ± 0.06
(2)
4.38 ± 0.31
(2)
9.16± 0.11
(4)
12.99± 0.49
(4)
14.19 ± 0.89
(3)
6.62 ± 0.48
(2)
1.37 ± 0.29
(1)
酯类
Esters
13.3 ± 0.78
(4)
47.21 ± 3.33
(7)
95.85± 1.99
(7)
162.82± 6.68
(7)
169.83 ± 32.45
(7)
120.4 ± 21.47
(7)
5.19 ± 0.37
(2)
芳香族类 Benzenoid
and derivatives
5.99 ± 0.25
(2)
4.98 ± 0.11
(4)
5.02± 0.09
(9)
14.67± 0.85
(10)
1.69 ± 0.05
(4)
7.79 ± 0.4
(2)
2.49 ± 0.07
(2)
烷烃类
Fatty hydrocarbons
1.38 ± 0.03
(2)
2.72 ± 0.06
(3)
3.95± 0.05
(3)
9.57± 0.44
(7)
4.93 ± 0.20
(4)
4.95 ± 0.12
(6)
4.61 ± 0.14
(1)
其他
Others
5.73 ± 0.28
(3)
17.4 ± 6.18
(5)
9.5± 0.36
(5)
15.3± 0.76
(5)
12.45 ± 0.24
(5)
6.76 ± 0.43
(3)
1.04 ± 0.04
(1)
总和
Total
88.19 ± 6.36
(27)
482.25± 27.46
(42)
792.28± 24.93
(51)
1023.7± 64.79
(57)
1101.22 ± 85.4
(45)
628.3 ± 66.48
(40)
100.73 ± 4.53
(16)

在‘西伯利亚’百合一天不同时间段释放出花香成分中,芳樟醇、β–罗勒烯、β–月桂烯、苯
甲酸甲酯、E,E–2,6–二甲基–1,3,5,7–辛四烯和 2–乙基–1–己醇等化合物释放量较高。这些成
分的释放量均表现出明显的日变化:早晨与傍晚释放量低,在白天午后释放量最高,但不同花香成
分的变幅及达到最高值的时间存在差异(图 2)。
其中芳樟醇和 β–罗勒烯释放量最大,分别从早晨 7—8 时的(15.26 ± 1.48)μg · h-1 和(16.28 ±
5.31)μg · h-1,增加到 15—16 时的(365.26 ± 25.33)μg · h-1 和(287.71 ± 36.09)μg · h-1,达到峰值,
而后迅速降低;β–月桂烯和苯甲酸甲酯的释放量分别从早晨低点后逐渐增加,到 15—16 时达最大
值,19—20 时急剧下降;这 4 种花香成分在早晨与傍晚释放量极低,与最大释放量相差 18 ~ 34 倍。
E,E–2,6–二甲基–13,5,7–辛四烯和 2–乙基–1–己醇的释放量也表现出相似的变化规律,但变幅
明显小的多,最小值与最大值间相差 3 ~ 5 倍。
4 期 张辉秀等:‘西伯利亚’百合花香随开花进程变化及日变化规律 699


图 2 ‘西伯利亚’百合主要花香成分释放量的日变化
Fig. 2 Diurnal variation of major aroma compositions of Lilium‘Siberia’
3 讨论
花香是植物挥发物的重要组成部分,主要由一些萜烯类、苯型烃类、脂肪酸及其衍生物以及含
硫、含氮的化合物组成。在本研究中,‘西伯利亚’百合的花香成分可分为萜烯类、醇类、醛类、酮
类、酯类、芳香烃类和烷烃类七大类,并且化合物数量及其释放量随花期均表现出先增大后减小的
规律,均在盛开期达到最大。水仙(Narcissus tazetta var. chinensis Roem)、玫瑰、紫藤(Wisteria
sinensis)、白姜花(Hedychium coronarium)和文心兰的花香释放也表现出相同的变化规律(黄巧巧
和冯建跃,2004;李瑞红和范燕萍,2007;冯立国 等,2008;李祖光 等,2009;张莹 等,2011)。
这种花香成分与释放量的变化主要取决于不同发育阶段花香成分的相关生物合成酶的活性及基因表
达的不同。Pott 等(2003)报道,苯甲酸/水杨酸羧基甲基转移酶(BSMT)参与苯甲酸甲酯、水杨
酸甲酯、丁子香酚及乙酸卞酯等挥发物合成,非洲茉莉(Fagraea ceilanica)花瓣中的 BSMT 基因
随着花朵的成熟和凋谢,表达也随之增加和减少。除此之外,花朵不同花期的形态变化也可能是影
响花香释放的一个重要原因。
‘西伯利亚’百合花香的释放表现出明显的日变化规律:清晨与傍晚花香成分少,释放量低,
而在午后 13—16 时出现释放高峰。在金鱼草的花香中,月桂烯、橙花叔醇(Dudareva et al.,2005)
和苯甲酸甲酯(Kolosova et al.,2001)白天的释放量远远高于夜晚,并且经连续的光照处理,苯甲
酸甲酯的释放量增加,而连续的黑暗环境下,释放量减少,说明苯甲酸甲酯的释放明显受到光照的
影响(Kolosova et al.,2001)。在本试验中,温室中温度控制在(25.8 ± 2.10)℃,因此光强的变化
可能是引起‘西伯利亚’百合花香日变化的重要原因。Gouinguené 和 Turlings(2002)发现在玉米
(Zea mays)中,损伤诱导的挥发物总释放量随着光强的升高而增加,其中的芳樟醇、乙酸香叶酯
等主要挥发物释放与光强呈正相关。Hu 等(2009)在研究中也发现,随着光强的增加,复叶槭(Acer
negundo L.)叶片中醛类物质的释放也表现出升高的趋势。由此看来,光照对挥发物释放的影响是
植物界存在的普遍现象。
在‘西伯利亚’百合花香鉴定出的所有化合物中,萜烯类化合物的数量和释放量最高。张继等
(2003)采用水蒸气蒸馏法提取,GC/MS 分析了‘西伯利亚’百合花挥发油成分,也发现萜烯类物
质在花香成分中占的比例最大,是主要香气物质。在萜烯化合物中,芳樟醇、β–罗勒烯、E,E–2,6–
二甲基–1,3,5,7–辛四烯、β–月桂烯含量最高,表现出与花香总释放量相同的变化规律。而范燕萍
和范丽琨(2008)采用顶空固相微萃取法分析‘西伯利亚’百合花香成分,发现酯类物质含量最高,
与本试验结果不同,这可能是由于采集和分析方法不同而引起的。香气成分对花香味的贡献大小,
700 园 艺 学 报 40 卷
不仅与其释放量相关,还与人的嗅觉感受相关,从百合花香的感官嗅觉分析,伴随花的开放过程,
百合香气味道从清香转向浓郁,这与花香成分释放量的变化规律一致。有研究表明,芳樟醇和 β–
月桂烯的嗅感阈值较低,分别为 6 ng · g-1(Chen et al.,2006;张春雨 等,2009)和 13 ng · g-1(Tønder
et al.,1998),均具有较高的嗅感强度,也有研究证明 β–罗勒烯具有较为明显的嗅感(王家喜 等,
2009)。因此‘西伯利亚’百合花香中含量最高的萜烯类化合物可能是其主要致香组分。
总之,‘西伯利亚’百合花香的释放随开化进程以及一天中不同的时间点,表现出规律性的变
化,而这种变化最终受到的花香各成分生物合成的调控, 因此探索花香物质生物合成在不同花期以
及在一天中不同时间点的变化,是揭示花香释放规律性变化的关键。

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“中国园艺学会 2013 年学术年会”征文通知
“中国园艺学会 2013 年学术年会”将于 2013 年 10 月召开,即日起征集:①研究论文摘要,②有关园艺学进展
的综述。经审查合格的摘要将收入《园艺学报》2013 年增刊,综述将收入 2013 年第 9 期,均于会前出版。
征文内容:有关果树、蔬菜、西瓜甜瓜、观赏园艺植物及其它园艺植物的种质资源、遗传育种、生物技术、栽
培技术与生理、采后技术与生理等方面未曾发表过的研究论文摘要和文献综述。
投稿要求:请于 2013 年 6 月 15 日前将稿件一式两份寄送到:北京中关村南大街 12 号《园艺学报》编辑部(邮
编 100081),并发送电子文件至:ivfyyxb@caas.cn,同时请交纳审理费 300 元(汇款地址:北京中关村南大街 12 号
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作者姓名□□□,□□□,□□□(仿宋,4 号字)
(作者单位□□□□□□□□□□□,城市名□□ 邮编□□□□□□)(宋体,小 5 号字)
目的与意义□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□(宋体,5 号字)
材料与方法□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□(宋体,5 号字)
结果与分析□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□(宋体,5 号字)
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2013 年 3 月 12 日