不同倍性白姜花切花挥发性成分差异分析

为比较二倍体和四倍体白姜花(Hedychium coronarium)切花挥发性成分差异,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定了二倍体和四倍体白姜花切花初开期、盛开期和初衰期释放物质种类,通过峰面积归一法测定了各成分的相对含量,建立正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型进行主成分分析和变量重要性投影(VIP)分析。结果表明,白姜花切花挥发性成分包含63种萜烯类、40种苯丙素类和22种脂肪酸衍生物类物质;萜烯类物质相对含量大于其他两类,四倍体白姜花在初开和盛开期挥发物质总质量极显著大于二倍体。二倍体与四倍体挥发性成分的组间差距明显,两个倍性组内差距在正常范围内;挥发性成分约63.7%的代表性特征得到较好聚类;优势成分和劣势成分均是两个倍性白姜花差异的重要成分。在盛开期和初衰期,α-罗勒烯是四倍体特有的且相对含量最大的优势成分,β-罗勒烯是二倍体中相对含量最大且显著多于四倍体的优势成分;二倍体和四倍体共有的优势成分和贡献较大的物质是石竹烯、沉香醇、桉树脑、α-金合欢烯和苯甲酸甲酯等。总体上,二倍体白姜花在四倍化过程中挥发性成分种类和总含量增加,相同倍性不同时期的挥发性成分种类和含量也存在差异,白姜花切花的挥发性成分以萜烯类为主。

青藏高原东缘两种马先蒿植物花性状与报酬的遗传力和遗传相关

与报酬质量信息相关的花性状通常受到传粉者的偏好和选择,而遗传变异和遗传相关可反映这些性状的进化潜能。青藏高原广泛分布的马先蒿属植物具有多样的花冠类型,其演化已被证明与传粉者选择作用密切相关。本研究以青藏高原东缘分布的无蜜的半扭卷马先蒿(Pedicularis semitorta)和有蜜的甘肃马先蒿(P.kansuensis)为对象,通过数量遗传实验分析花吸引性状和报酬(花粉、花蜜)的遗传力及两者间的遗传相关大小。结果表明:半扭卷马先蒿的花高、花大小和花粉量遗传力较高,但花序数和花数目遗传力较低;甘肃马先蒿的花高、盔高和糖含量遗传力较高,而花大小、花序数、花数目、糖浓度和花蜜量遗传力较低;半扭卷马先蒿的花粉量与花性状间无显著相关性,说明花吸引性状不能反映其报酬量;甘肃马先蒿的糖浓度与花序数、花数目之间具有显著正的表型相关,但遗传相关不显著;花蜜量与花大小、花高、花数目等具有显著正的表型相关,花蜜量与花大小和花高具有显著正的遗传相关,糖含量与所测花性状的表型与遗传相关均为显著正的关系;这说明多个花性状可作为甘肃马先蒿报酬的诚实信号;甘肃马先蒿花性状和报酬之间的表型和遗传相关大小显著高于半扭卷马先蒿;这可能与马先蒿属植物花冠形态演化有关;较强的遗传相关可能限制甘肃马先蒿花性状与报酬的独立进化,而半扭卷马先蒿的花性状具有较高的独立进化的潜能。本研究有助于更好理解青藏高原植物多样性的形成与维持。