利用GC-IMS分析胡桃科树种叶片挥发性物质指纹差异

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探讨胡桃科不同树种叶片挥发性物质的主要成分和相对含量之间的差异,以‘温185’、‘新新2’、‘纸皮’、‘美国红核桃’、‘紫金’、‘山核桃’、‘美国东部黑核桃’和‘小果黑核桃’叶片为研究对象,利用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术采集其气味指纹,比较胡桃科不同树种叶片及在不同生长时期(5月、6月、7月和8月)释放的挥发性有机物组成成分及相对含量的差异,构建其叶片挥发性物质指纹图谱,并对叶片的挥发性物质进行有效成分提取分离。研究结果以期能为胡桃科8个树种叶片挥发性有机物的分离、鉴别及有效利用提供基础参考数据,为开展核桃科不同树种叶片种质资源创新利用提供思路。主要结果如下:(1)胡桃科8个树种叶片挥发性物质可以通过GC-IMS技术得到较好地分离检测,共检测到61种挥发性物质,包括萜烯类11种、酯类14种、醛类11种、醇类18种、酮类4种及其它类化合物3种。其中‘温185’、‘新新2’、‘纸皮’、‘美国东部黑核桃’和‘小果黑核桃’叶片同‘山核桃’叶片在挥发性有机物种类及含量上存在较大差异。(2)胡桃科8个树种叶片挥发性物质总含量大小依次为:‘美国红核桃’>‘紫金核桃’>‘纸皮’>‘新新2’>‘温185’>‘山核桃’>‘小果黑核桃’>‘美国东部黑核桃’。指纹图谱差异显示,甲硫醚、β-石竹烯、乙酸异戊酯、乙偶姻、庚醛和丙醇物质在叶片中含量的差异可以将它们进行区分。(3)对胡桃科8个树种叶片的4个生长时期检测,共获得102种挥发性成分,包括萜烯类12种、酯类30种、醛类24种、醇类19种、酮类9种、其它类8种,其中32种挥发性物质是5月、6月、7月和8月叶片中共同检测到的组分。不同生长时期叶片的挥发性成分在物质种类上差异较小,但相对含量存在较大差异,其中萜烯类和酯类物质会随着叶片生长发育先增加后减少;而醇类物质先降低后升高。(4)‘温185’、‘新新2’、‘纸皮’、‘美国红核桃’和‘紫金’中7月的挥发性物质含量整体比例高于5月和6月,而‘山核桃’、‘美国东部黑核桃’和‘小果黑核桃’中挥发性物质5月、6月和8月总体要低于7月。不同生长时期叶片挥发性物质种类及含量变化明显,部分挥发性物质随其叶片的生长而逐步减少。
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