山茶花色素遗传变异规律研究

作     者：王佳童 

作者单位：中国林业科学研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：孙振元

授予年度：2018年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：山茶 花色苷 黄酮 杂交育种 芽变群体 

摘      要：山茶(Camellia)是我国传统观赏植物,繁育花色更加鲜艳丰富的山茶花是山茶育种工作的重点,但与山茶花色色素相关的研究目前仍处于初级阶段,山茶花色色素详细研究尚不多见。因此,为了探究山茶花色与内含色素之间关系及花色素遗传变异规律,提高山茶花色育种的目的性,促进山茶花相关产品开发,提高经济效益。本研究利用CIELAB系统对山茶不同花色品种花色进行测定、紫外可见全波段扫描方法对山茶花瓣中色素种类进行分类,超高效液相飞行时间质谱联用(UPLC-QTOF-MSE)、高效液相(HPLC)方法对山茶花瓣内黄酮类、花色苷类详细成分进行定性定量分析,以明确山茶(Camellia japonica)白色、黄色、红色、紫色和黑色品种、芽变品种和杂交品种,金花茶组(Sect.Chrysantha Chang)物种中色素组成与花色的关系,杜鹃红山茶(Camellia azalea)和崇左金花茶(Camellia chuangtsoensis)花朵中类黄酮成分时空变化规律,探究以杜鹃红山茶为父本的杂交品种,‘赤丹’系列芽变品种花瓣中色素的遗传变异规律,为实际生产中提高山茶杂交育种的准确率和山茶花天然产物开发利用提供理论基础。本研究得到以下几点结论:(1)类黄酮是山茶花瓣内主要色素成分。白色、黄色品种中含有黄酮类,不含有花色苷类;红色、紫色、黑色品种中含有黄酮类和花色苷类。黄酮类主要有芦丁、槲皮素7-O-葡萄糖苷和槲皮素3-O-葡萄糖苷,主要花色苷成分是矢车菊素3-O-葡萄糖苷(Cy3G)和矢车菊素3-O-(2-O-β-吡喃木糖)-β-葡萄糖苷(Cy3GX)。金花茶组物种花瓣中主要的类黄酮是黄酮类化合物,花瓣基部呈微红色的金花茶物种花瓣显红色部分含有少量矢车菊素类花色苷。防城金花茶花瓣中第一次检测到天竺葵素3-O-葡萄糖苷。(2)矢车菊素3-O-葡萄糖苷是以杜鹃红山茶为父本的杂交群体中主要的花色苷成分。子代花瓣总花色苷含量与亲本花瓣矢车菊素3-O-葡萄糖苷含量有关。与亲本相比子代花瓣中还含有较高比例的矢车菊素3-O-(6-O-(E)-p-香豆酰)-β-葡萄糖苷(Cy3GEp C)。(3)山茶同一芽变群体色素种类基本一致,白色品种不含花色苷,矢车菊素3-O-葡萄糖苷粉色和红色品种中主要花色苷成分,花色红度和总花色苷含量呈正相关关系。通过以上研究明确了类黄酮是白色、黄色、红色、紫色和黑色品种山茶中主要色素成分,花瓣中花色苷含量与花朵红度成正相关关系,探索了杜鹃红山茶和崇左金花茶花瓣中类黄酮成分的时空变异规律,以杜鹃红山茶为父本的杂交群体和‘赤丹’系列芽变群体花瓣中花色苷的遗传变异规律,为实际生产中山茶花天然产物开发利用、提高山茶杂交育种的准确率提供理论基础和技术支持。