为明确野牡丹属(
In order to clarify the pigment composition and color mechanism of petals of
野牡丹属(
5种野牡丹属植物(
5种野牡丹属植物。A: 野牡丹; B: 白花野牡丹; C: 印度野牡丹; D: 白花印度野牡丹; E: 毛稔。
Five species
每种植物选取3株,每株取3朵盛开期的花, 迅速带回实验室。在光线良好的室内(避免日光直射),用RHSCC比色卡和色差仪(Ci6X Spectrophotometer Microchip Technology Inc.)以光源C/2°为条件对花瓣中部着色均匀部位进行测色,取平均值。
花色素定性分析:取新鲜花瓣0.1 g,液氮研磨后放入10 mL离心管中,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[
类黄酮的特征颜色反应:取新鲜花瓣0.1 g,液氮研磨后用盐酸化甲醇溶液(HCl: MeOH)=1:99 (
参照程怡等[
花瓣横截面的观察:采用徒手切片法切取新鲜花瓣中间部分横截面,在目镜10倍和物镜4倍的光学显微镜下观察拍照记录。
花瓣表皮细胞的观察:用镊子撕取花瓣上表皮和下表皮于蒸馏水中展开,在目镜和物镜均为10倍的光学显微镜下观察拍照记录。
参照翟宇慧等[
从
5种野牡丹属植物的花色数据
Petal color data of 5
植物 |
色系 |
比色卡代码 |
CIEL*a*b* | ||||
明度( |
红度( |
蓝度( |
彩度( |
色相角( |
|||
野牡丹 |
紫罗兰Violet | N82 B | 56.08 | 25.37 | –24.95 | 35.24 | 315.24 |
白花野牡丹 |
白White | NN155 D | 84.68 | –2.08 | 5.63 | 6.00 | 110.72 |
印度野牡丹 |
紫罗兰Violet | N84 A | 60.58 | 21.47 | –23.37 | 32.01 | 312.35 |
白花印度野牡丹 |
白White | NN155 B | 85.14 | –2.06 | 5.46 | 5.95 | 109.99 |
毛稔 |
紫罗兰Violet | N80 A | 53.02 | 35.55 | –27.92 | 45.19 | 321.74 |
从
花瓣花色素颜色反应
Color reaction of petal pigments
植物Species | C6H6 | 10% HCl | 30% NH3ˑH2O |
野牡丹 |
无色Colorless | 粉色Pink | 黄色Yellow |
白花野牡丹 |
无色Colorless | 无色Colorless | 黄色Yellow |
印度野牡丹 |
无色Colorless | 粉色Pink | 黄色Yellow |
白花印度野牡丹 |
无色Colorless | 无色Colorless | 黄色Yellow |
毛稔 |
无色Colorless | 粉色Pink | 黄色Yellow |
(1) 浓盐酸-镁粉反应:紫罗兰色系呈不同程度的粉红色或红色,说明可能含有黄酮、黄酮醇、二氢黄酮或花青素苷类化合物;白色系呈现黄色,说明可能含有查耳酮或异黄酮。
(2) 浓盐酸-锌粉反应:紫罗兰色系呈现粉红色,表明其可能含有黄酮和花青素苷类物质,白色系花呈现淡黄色,说明含有黄酮类物质。
(3) 醋酸铅反应:均出现无色沉淀,说明可能含有类黄酮化合物,且可能具有邻二酚羟基,或4-酮基、3-OH或4-酮基、5-OH结构。
(4) 三氯化铁反应:均为深绿色,说明类黄酮中含有酚羟基。
(5) 三氯化铝反应:紫罗兰色系呈粉红色,说明含有花青素苷;白色系呈黄色,说明含有黄酮类化合物。
(6) 碳酸钠反应:供试样品均出现黄色,且通气后颜色没有变化,可能不含二氢黄酮醇。
(7) 氨性氯化锶反应:供试样品均出现棕黄色无沉淀,说明不含邻二酚羟基结构的黄酮类化合物。
(8) 浓硫酸反应:供试样品均出现棕褐色,可能含有黄酮类化合物或者黄酮。
综合来看,白色系和紫罗兰色系野牡丹都含有黄酮类物质,而紫罗兰色系野牡丹还含有花青素苷。紫罗兰色系野牡丹可能含有的黄酮类物质有黄酮、黄酮醇等。白色系野牡丹可能含有的黄酮类物质有查耳酮、异黄酮等。
花瓣中类黄酮的显色反应
Color reaction of flavonoid in petals
试剂 |
野牡丹 |
白花野牡丹 |
印度野牡丹 |
白花印度野牡丹 |
毛稔 |
浓盐酸-镁HCl-Mg | 红色Red | 黄色Yellow | 粉红色Pink | 黄色Yellow | 粉红色Pink |
浓盐酸-锌HCl-Zn | 粉红色Pink | 淡黄色Light yellow | 粉红色Pink | 淡黄色Light yellow | 粉红色Pink |
醋酸铝 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
白色沉淀 |
三氯化铁FeCl3 | 深绿色Dark green | 深绿色Dark green | 深绿色Dark green | 深绿色Dark green | 深绿色Dark green |
三氯化铝AlCl3 | 粉红色Pink | 黄色Yellow | 粉红色Pink | 黄色Yellow | 粉红色Pink |
碳酸钠NaCO3 | 黄色Yellow | 黄色Yellow | 黄色Yellow | 黄色Yellow | 黄色Yellow |
氨化氯化锶 |
棕黄色 |
棕黄色 |
棕黄色 |
棕黄色 |
棕黄色 |
浓硫酸H2SO4 | 棕褐色Sepia | 棕褐色Sepia | 棕褐色Sepia | 棕褐色Sepia | 棕褐色Sepia |
由
花瓣的pH值、花青素苷、类黄酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量
pH, contents of anthocyanins, flavonoids, soluble sugar and soluble protein in petals
植物 |
pH | 花青素苷 |
类黄酮 |
可溶性糖(mg/g) |
可溶性蛋白(mg/g) |
同列数据后不同字母表示差异显著( |
|||||
野牡丹 |
4.07±0.03b | 14.67±0.21a | 10.61±0.45b | 2.26±0.29a | 50.02±4.21a |
白花野牡丹 |
4.12±0.02ab | 0.00±0.00d | 12.91±0.07a | 2.52±0.31a | 54.29±3.64a |
印度野牡丹 |
4.10±0.02b | 13.37±0.25b | 10.48±0.27b | 2.71±0.34a | 57.43±4.35a |
白花印度野牡丹 |
4.16±0.02a | 0.00±0.00d | 8.78±0.36c | 2.55±0.31a | 55.53±0.67a |
毛稔 |
4.00±0.04c | 9.03±0.12c | 10.49±0.03b | 3.14±0.39a | 57.58±2.64a |
白色系和紫罗兰色系花瓣的pH值为4~4.16 (
由
花色和生理生化指标间的相关性分析
Correlation analysis among indictors of flower color
指标Index | AN | FL | pH | SS | SP | |||
*: |
||||||||
1 | ||||||||
–0.987** | 1 | |||||||
0.996** | –0.978** | 1 | ||||||
AN | –0.908* | 0.832 | –0.927* | 1 | ||||
FL | 0.112 | –0.120 | 0.130 | –0.118 | 1 | |||
pH | 0.849 | –0.908* | 0.814 | –0.572 | –0.142 | 1 | ||
SS | –0.343 | 0.471 | –0.341 | 0.003 | –0.097 | –0.598 | 1 | |
SP | 0.000 | 0.097 | –0.036 | –0.185 | –0.188 | –0.125 | 0.845 | 1 |
野牡丹花瓣的解剖结构和色素分布见
花瓣横切面, 示上、下表皮细胞形态。A~C: 野牡丹; D~F: 白花野牡丹; G~I: 印度野牡丹; J~L: 白花野牡丹; M~O: 毛稔。标尺=100
Cross section of petal, showing upper and lower epidermis. A-C:
花色是观赏植物最重要的观赏性状之一,也是品种分类的重要依据。目前主要测色方法有目测、比色卡比色和色差仪测色。目测法不受空间场地限制但受限于测试人员的视觉偏差,很难准确对花色特别是交叉色系进行描述。比色卡比色法是园林植物测色研究应用最广的方法,但对测试人和测色环境要求较高[
植物花色素主要有叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮以及甜菜色素[
花瓣是花色呈现的最终载体,本研究表明,野牡丹和毛稔色素分布于花瓣的上下表皮细胞,印度野牡丹花色素分布于上下表皮和栅栏组织;白色系花瓣的上下表皮细胞没有色素分布,表明花瓣中花色素的分布会影响花色呈现,这与阿依木古丽等[
花青素苷元通过糖苷键与1个或多个糖苷结合形成花青素苷,是花朵呈现多色的主要色素来源。花青素在自然界中至少有27种,但较为常见为矢车菊素(cyanidin)、天竺葵素(pelargonidin)、芍药素(peonidin)、飞燕草素(delphinidin)、锦葵素(malvidin)和矮牵牛素(petunidin)等,矢车菊素通常呈现粉色,飞燕草素通常呈现蓝色至蓝紫色,天竺葵素通常呈现橙红至红色[
综上所述,本研究分析了5种野牡丹属植物花瓣花色类型,紫罗兰色系主要含黄酮类和花青素苷,白色系野牡丹主要含黄酮类物质;花瓣色素分布和表皮细胞形状也是花瓣呈色的重要影响因子; 花瓣明度、红度、蓝度
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