杨华，宋绪忠，王秀云

（浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023）

以观花为主的观赏植物，除了花的形态，花朵的香气也是一个重要的经济性状，如木犀Osmanthus fragrans、蜡梅Chimonanthus praecox、风信子Hyacinthus orientalis、水仙Narcissus tazettavar.chinensis等花卉，深受人们的喜爱，其主要原因就是它们具有适宜的香气。这些香气成分是植物的次生代谢产物，通过固相微萃取与气相色谱-质谱联用可有效检测出各香气成分，分析其具有特定香味的化学机理，该方法在许多观赏植物的香气成分分析中已予以应用[1-5]。对杜鹃属Rhododendron植物的花香研究也有少量报道，包括挥发油成分分析[6-7]和气态挥发性成分分析[8-10]。

鹿角杜鹃Rhododendron latoucheae[11]，为杜鹃属马银花亚属Subgen.Azaleastrum常绿植物，分布在浙江、江西、福建、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州等省海拔500～2 000 m的杂灌木林内[12-13]。鹿角杜鹃的花朵大，单朵花盛开时花径可达8～10 cm，而且数量多、花色淡雅、有淡淡清香[13]，具有观赏开发价值。然而，研究者对鹿角杜鹃的研究较少，目前，只包括生态学、生物学、栽培学[14-17]等方面的少量研究，对其开发利用报道少。本研究利用HS-SPME-GC-MS联用仪，对鹿角杜鹃花朵开放过程中的挥发性成分进行检测，了解其变化过程，为评价鹿角杜鹃花香特性提供科学数据，也为拓展其园林应用前景提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料来源于浙江省林业科学研究院苗圃（30°13′09″ N，120°01′26″ E），位于杭州市西湖区，种植于露天黄壤土上。2020年，在鹿角杜鹃陆续开花后，在8:30—9:00，采集处在不同开放时期的同一株鹿角杜鹃上的花各1朵，立刻密封于15 mL的采样瓶中进行后续测试，同一开放程度花朵采集3株树龄相近的花朵。样品采集为4个开放期的花朵，分别为花蕾期（花朵的苞片基本打开，花瓣未打开的状态，4月12日）、半开放期（花瓣略微打开的状态，4月13日）、盛开期（花瓣完全打开的当天，4月14日）、凋落期（花瓣完全开放3 d以上，4月15日）花朵。

1.2 实验方法

1.2.1 顶空固相微萃取 试验方法参照杨华等[10]方法，顶空萃取时间为35 min。

1.2.2 气相色谱质谱分析 试验方法参照杨华等[10]方法。根据各总离子流图分离出的各组分提取质谱图，经质谱NIST谱库检索，在各保留时间（retention time，RT）人工分析鉴定出鹿角杜鹃花朵在4个开放期的挥发性成分，并求平均值获得最后的分析数据，挥发性成分占色谱总馏出峰面积的100%，根据气相色谱处理系统，以面积归一化法测得各组分相对质量分数。

2 结果与分析

2.1 不同开花时期花朵挥发性成分种类及相对质量分数

利用HS-SPME-GC-MS联用仪检测鹿角杜鹃花朵4个开放期的挥发性成分，得到各自的总离子流图（图1）。由图1可知，挥发性成分的出峰时间主要集中在8～20 min之间，到了盛花期，图中的峰有所增加。

图1 鹿角杜鹃花朵4个开放期挥发性成分的总离子流色谱Figure 1 Total ion chromatogram of volatile components from R.latoucheae flowers at 4 phases

在鹿角杜鹃花朵开放的整个过程中共检测出37种化合物（表1），全过程挥发性成分种类数量呈升高－降低的变化趋势。盛花期花朵的挥发性成分的种类最多，有26种；花蕾期和半开放期花朵的挥发性成分的种类最少，都只有18种。有14种化合物只在其中一个开花期中出现，有10种化合物在每个开花期中都有出现。

表1 鹿角杜鹃花朵不同开放期各挥发性化学成分的相对质量分数Talbe 1 Relative mass fraction of volatile components from R.latoucheae flowers at 4 phases

表1（续）

对鹿角杜鹃花朵的挥发性成分进行归类（表2），在整个花朵开放过程中，挥发性成分可归为6类化合物，种类最多的化合物为烯烃类化合物（16种），占总化合物数量的43.24%；其次是芳香烃类化合物（9种），占总化合物数量的24.32%；醚类化合物和醛类化合物最少，分别只有2种，占总化合物数量的5.41%。

表2 不同种类挥发性成分的相对质量分数Table 2 Relative mass fraction of different types of volatile components

2.2 不同开花时期花朵挥发性成分的变化规律

从表1可知，在花朵3个以上开放期中出现的部分化合物在整个开放过程中表现出一定的变化规律，主要有3类：（1）含量先降低再升高的化合物：罗勒烯、反式石竹烯、α-石竹烯、（1α,4aα,8aα）-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢-7-甲基-4-亚甲基-1-（1-甲乙基）-萘4种；（2）含量不断降低的化合物：苯甲酸甲酯、邻苯二甲醚、α-荜澄茄油烯、（+）-双环倍半水芹烯、1-甲基-5-亚甲基-8（1-甲基乙基）-1,6-环癸二烯-s-（E,E）、（1α,4aα,8aα）-1,2,4a,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲乙基）萘、（1S-cis）-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲乙基）萘、（1S-cis）-1,2,3,4-四氢-1,6-二甲基-4-（1-甲乙基）萘、1,2,3,4,4a,7-六氢-1,6-二甲基-4-（1-甲乙基）萘、α-二去氢菖蒲烯10种；（3）含量先升高再降低的化合物：可巴烯、白菖烯、（1S-1α,4aβ,8aα）-1,2,4a,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲乙基）萘3种。

从表2可知，花朵不同开放时期中，芳香烃类、醇类、酯类化合物含量呈逐渐降低的变化趋势，烯烃类化合物含量呈先降低再升高的变化趋势。花蕾期、半开放期、盛开期、凋落期4个花期花朵的挥发性成分都以烯烃类化合物为主，分别占总化合物数量的71.32%、61.60%、51.02%、84.85%，其中罗勒烯和反式石竹烯是含量居前二位的化合物，是鹿角杜鹃主要花香挥发性成分。花蕾期花朵的挥发性成分以罗勒烯和反式石竹烯含量居前，分别占总化合物数量的27.09%和29.57%；半开放期花朵的挥发性成分以4-乙基苯甲酰胺和反式石竹烯含量居前，分别占总化合物数量的29.62%和27.45%；盛花期花朵的挥发性成分以芳樟醇和反式石竹烯含量居前，分别占总化合物数量的23.76%和23.86%；凋落期花朵的挥发性成分以罗勒烯和反式石竹烯含量居前，分别占总化合物数量的36.69%和35.80%。

3 结论与讨论

在整个鹿角杜鹃花朵开放过程中，共检测出37种挥发性成分，其中以烯烃类化合物种类最多，在不同开放阶段也占据了重要的比重，说明它是鹿角杜鹃挥发性成分中主要的一类化合物。与其它含有香气的观赏植物相比，鹿角杜鹃花香挥发性成分的种类偏少，如紫薇Lagerstroemia indica品种‘香雪云’花朵在4个开花期可检测出80种挥发性成分[18]。与同属不同组的马银花R.ovatum花朵挥发性成分57种[10]相比，其种类也偏少，但与同属同组的刺毛杜鹃R.championae[9]相比，其种类略多一些，刺毛杜鹃花朵挥发性成分只检测出23种化合物。

在鹿角杜鹃花朵开放的整个过程中，罗勒烯、α-荜澄茄油烯、可巴烯、反式石竹烯、α-石竹烯、（1α,4a α,8aα）-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢-7-甲基-4-亚甲基-1-（1-甲乙基）-萘、1-甲基-5-亚甲基-8（1-甲基乙基）-1,6-环癸二烯-s-（E,E）、（1α,4aα,8aα）-1,2,4a,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲乙基）萘、（1S-cis）-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲乙基）萘、（1S-cis）-1,2,3,4-四氢-1,6-二甲基-4-（1-甲乙基）萘10种化合物在整个开放过程中一直存在，其中罗勒烯和反式石竹烯是含量一直保持最高的2个化合物，是鹿角杜鹃花朵的特征香气成分。罗勒烯可以由芳樟醇反应转化而来，芳樟醇在盛花期时存在，到凋谢期则消失了，就是可能转化为罗勒烯，使得凋谢期的罗勒烯达到了最高值，占36.69%。这与刺毛杜鹃花期时的主要挥发性成分相同[9]。鹿角杜鹃和刺毛杜鹃在分类上，同属同亚属同组[12]，在亲缘关系上比较接近，因此具有相似的主要挥发性成分可能性很高。罗勒烯是一类具有草香、花香并伴有橙花油气息的化合物，含有这类香气的植物受到人们的喜爱，如樟Cinnamomum camphora[19]、山荆子Malus baccata[2]等。反式石竹烯又称β-石竹烯、石竹烯，具有许多生物活性，可以作为香味剂，同时具有局麻、抗炎、驱除蚊虫、抗焦虑和抑郁、镇咳和祛痰、镇痛和抗炎、细胞毒性等特性。石竹烯也是其它观赏植物的特征香气成分，如2种石斛兰品种DendrobiumGreen Lantern和DendrobiumSpider Lily[20]。其它成分在不同过程中发生消失的情况，这是因为花朵从开始开放到最后凋落，其释放的挥发性成分经过脱氢、脱氧、催化、降解等一系列反应，积累或生成新的化合物参与代谢，从而引起挥发性成分的种类及相对含量发生变化[21]。

在3个以上开花期中出现的部分化合物在整个花朵开放过程中表现出一定的变化规律，主要包括含量先降低再升高、不断降低、先升高再降低这3类，其中不断降低的化合物种类最多。鹿角杜鹃花朵的主要花香成分罗勒烯和反式石竹烯属于先降低再升高的变化规律，它们是在凋落期时的含量达到了高峰，可能是为了在最后的开花阶段保持较高的香气，以吸引昆虫进行最后的授粉，保证能自然繁殖，维持一定的种群规模。

通过对鹿角杜鹃花朵开放的整个过程所含的花香成分检测，可以看出各成分无对人不利的情况，主要的特征香气成分给人舒适的感觉，同时，鹿角杜鹃具有一定的耐热性[22]，适合在庭院、公园中应用，促使乡土植物鹿角杜鹃走进人们的视野。