Essential oil composition of Xanthoceras sorbifolium flower
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摘要:目的 研究3种花色文冠果花精油化学组成,探究精油中化合物构成的异同。方法 以白色、粉色、紫色3种花色的文冠果花瓣为原料,提取得到文冠果花精油,利用气质联用技术(GC–MS)对精油的成分进行分析。结果 不同颜色的文冠果花精油得率在0.042%~0.050%之间,得率较高的是白色花,为(0.048 ± 0.002)%。3种花色精油中共检测到96种化合物,其中白色花精油检测到的62种化合物,其主要成分为二十一烷(31.46%)、二十四烷(14.16%)、二十烷(7.55%)、壬醛(7.28%)、诱虫烯(4.84%)、植酮(4.83%);粉色花精油检测到的65种化合物,其主要成分为二十一烷(31.96%)、四十四烷(20.83%)、壬醛(6.72%)、十八烷(3.86%)、植酮(3.76%)、十六烷(3.30%);紫色花精油检测到的47种化合物,其主要成分为二十一烷(30.33%)、三十六烷(25.09%)、二十四烷(14.44%)、二十烷(7.42%)、叶绿醇(3.95%)、十六烷(3.28%)。烃类物质在3种精油中的百分含量显著高于其他几类物质(P < 0.05)。对3种精油中的29种共有化合物进行主成分分析(PCA),可简化为2个主成分,累计方差贡献率达98.112%,可反映样品的绝大部分信息。结论 不同花色文冠果花精油的得率和化合物组成存在一定差异,在得率方面,白色花精油高于其他花色,但差异并不显著(P > 0.05);在精油组分方面,粉色花精油化合物种类多于其他花色精油,每种精油中的主要化合物种类与百分含量也存在较大差异。本研究为文冠果花精油的开发利用提供了数据支撑。Abstract:Objective The chemical composition of essential oil from flowers with different colors of Xanthoceras sorbifolium was studied, and the similarities and differences of the compounds in the essential oil were investigated.Method The essential oil was extracted from the petals of X. sorbifolium in white, pink and purple. The components of essential oil were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).Result The yield range of essential oil of the three flowers was between 0.042%−0.050%. The higher yield was white flower, which was (0.048 ± 0.002)%. The 96 volatile compounds were detected in three kinds of essential oil. Among the 62 compounds detected by white flower essential oil, the main components were heneicosane (31.46%), tetracosane (14.16%), eicosane (7.55%), 1-nonanal (7.28%), muscalure (4.84%), perhydrofarnesyl acetone (4.83%); among the 65 compounds detected by pink flower essential oil, the main components were heneicosane (31.96%), tetratetracontane (20.83%), 1-nonanal (6.72%), octadecane (3.86%), perhydrofarnesyl acetone (3.76%), hexadecane (3.30%); among the 47 compounds detected by purple flower essential oil, the main components were heneicosane (30.33%), hexatriacontane (25.09%), tetracosane (14.44%), eicosane (7.42%), phytol (3.95%), hexadecane (3.28%). The content of hydrocarbons in the three kinds of essential oil was significantly higher than that of other types of substances (P < 0.05). Principal component analysis (PCA) of 29 common compounds in the three kinds of essential oil can be simplified into two principal components, and the cumulative variance contribution rate was 98.112%, which can reflect most of the information on the samples.Conclusion There are some differences in the yield and compound composition of the essential oil in X. sorbifolium flower with different colors. In terms of yield, white flower essential oil is higher than other color flower essential oil, but the difference is not significant (P > 0.05). In terms of essential oil components, there are more types of compounds in pink flower essential oil than that in other flowers, and there are also large differences in the types and relative contents of the main compounds in each kind of essential oil. This study provides data support for the development and utilization of essential oil extracted from the petals of X. sorbifolium.
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Keywords:
- Xanthoceras sorbifolium flower /
- essential oil /
- compound /
- PCA
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多倍体育种是杨树(Populus spp.)遗传改良的重要途径。‘三毛杨’(P. tomentosa ‘Sanmaoyang’)、‘中林46’(P. × euramericana ‘Zhonglin-46’)、‘银中杨’(P. alba × P. berolinensis ‘Yinzhong’)、‘北林雄株1号’(P. × ‘Beilinxiongzhu 1’)、‘中怀1号’(P. × ‘Zhonghuai 1’)等三倍体品种均在我国林业生产中广泛利用[1-5],对推动我国林业产业升级、改善生态环境做出了重要贡献。为了指导林木多倍体品种选育,朱之悌[6]曾提出了“大群体,强选择”的育种策略,认为多倍体育种同样要基于大群体,依据主要目标性状对多倍体种质进行选择,经过遗传测定,才能形成表现优良的新品种。因此,在杨树多倍体品种选育过程中,对性状变异规律进行遗传分析十分必要。
就杨树多倍体育种而言,基于2n配子的有性多倍化途径综合了杂合效应和倍性效应,提供了更加丰富的遗传变异[7]。植物生长通过叶片的光合作用产生物质和能量[8],叶片大小和形状影响植物的气体交换和蒸腾作用[9],有关植物叶片和气孔性状的研究可间接反映植物的植物生长发育及生理代谢特征[10]。Liao等[11]分析了‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’全同胞杂种三倍体和二倍体的苗期表型,发现三倍体群体整体具有生长和光合优势,其中也存在一些光合效率高但生长较差的个体和光合效率低但生长较好的个体,可见,异源三倍体杨树的性状变异规律非常复杂。已有研究表明,雌雄异株植物在叶面积、生长势、生物量等方面存在差异[12],性状表现也会受到性别的影响。然而,关于叶片及气孔性状的研究多集中在苗期植株的分析,尚缺少对于节间生长缓慢且已进入开花成熟期的杨树枝条上的短枝功能叶片及气孔性状的变异规律的研究,且对于异源三倍体杨树,性别效应对性状表现产生的影响尚不明确。因此,为进一步丰富杨树三倍体叶片及气孔性状的遗传变异特征,本研究以‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’全同胞杂种二倍体和三倍体的10年生种质保存林为材料,对其大树短枝功能叶片及气孔性状变异规律进行系统研究,解析倍性、基因型和性别效应对叶片及气孔性状变异的影响大小,为杨树三倍体育种提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料采集自河北威县的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’全同胞杂种二倍体和三倍体种质保存林,4株小区,3次重复,树龄10年,其中包括二倍体无性系17个(雌株7个,编号为D9、D24、D25、D34、D44、D45、D52;雄株10个,编号为D2、D3、D4、D11、D14、D20、D21、D38、D41、D43),三倍体无性系19个(雌株9个,编号为T6、T12、T15、T16、T19、T23、T26、T32、T40;雄株10个,编号为T13、T18、T22、T27、T30、T31、T33、T36、T37、T42)。每个无性系从每小区的4株中随机选择1株作为采样树,共3次重复,采集位于树冠中部北侧的无病虫害短枝功能叶片进行叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶柄长度、叶缘锯齿数、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状测量。
1.2 试验方法
1.2.1 短枝叶片性状测量
每株采样树随机选取30片形态完整的短枝叶片,每个无性系重复3株采样树,用CI-203便携式激光叶面积仪(美国CID)测量叶片长度、叶片宽度、叶面积和叶柄长度,并对叶缘锯齿数进行统计。
1.2.2 气孔性状
每株采样树随机选取5片形态完整的短枝叶片,每个无性系重复3株采样树,采用指甲油涂抹撕取法进行气孔性状观察[13]。每个叶片随机选择50个处于关闭状态的气孔,于Olympus BX51显微镜下测量气孔长度和气孔宽度;随机选择10个视野统计气孔密度。
1.2.3 数据统计分析
利用Excel整理数据,由于各性状数据均不满足正态分布或方差齐次,应用SPSS 17.0软件的非参数Kruskal−Wallis检验进行差异显著性分析。应用R语言对各性状进行Spearman相关分析和方差贡献率的计算,将方差分量的剩余项视为环境效应。
无性系重复力(R)计算公式:
R=σc2/(σc2+σe2/k) 式中:σc2为无性系方差,σe2为随机误差,k为每个无性系采集样本数的调和平均值[14]。
2. 结果与分析
2.1 青黑杨全同胞杂种短枝叶片及气孔性状基因型间的变异分析
青黑杨全同胞杂种植株短枝叶片及气孔各性状在无性系之间均存在极显著差异(表1)。无性系之间叶片性状变异较大,变异系数介于14.23% ~ 27.20%之间,其中锯齿数变异系数最高,叶片宽度变异系数最小;气孔性状变异系数在8.73% ~ 32.73%之间,其中气孔密度变异系数最高,气孔宽度变异系数最低,表明叶片宽度和气孔宽度是所测性状中较稳定的遗传特征。
表 1 ‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种二倍体和三倍体叶片及气孔性状无性系重复力及变异系数Table 1. Repeatability and variation coefficients of leaves and stomatal traits of (P. pseudo-simonii × P. nigra ‘Zheyin3#’) × P. × beijingensis性状 Trait 二倍体 Diploid 三倍体 Triploid P值 P value 无性系重复力 Repeatability of clone 变异系数 CV/% 变化范围
Variation range均值 ± 标准误 Mean ± SE 变化范围
Variation range均值 ± 标准误 Mean ± SE 倍性 Ploidy 性别Gender 基因型Genotype 叶片长度
Leaf length/cm6.26 ~ 9.35 7.52 ± 0.14 6.59 ~ 10.51 8.65 ± 0.18 < 0.01 0.86 < 0.01 0.903 15.23 叶片宽度
Leaf width/cm4.83 ~ 7.48 6.05 ± 0.13 5.45 ~ 7.92 6.85 ± 0.11 < 0.01 0.33 < 0.01 0.836 14.23 叶面积
Leaf area/cm217.76 ~ 39.92 27.32 ± 0.97 21.61 ~ 41.97 33.41 ± 1.09 < 0.01 0.72 < 0.01 0.789 25.32 叶柄长度
Petiole length/cm3.32 ~ 5.33 4.35 ± 0.10 3.28 ~ 5.95 4.48 ± 0.12 0.41 0.29 < 0.01 0.829 16.95 锯齿数
Serration number19 ~ 74 42.1 ± 2.0 30 ~ 55 38.4 ± 1.1 0.10 0.34 < 0.01 0.924 27.20 气孔长度
Stomatal length/μm20.67 ~ 28.29 23.58 ± 0.30 24.08 ~ 30.66 27.59 ± 0.30 < 0.01 0.79 < 0.01 0.954 11.13 气孔宽度
Stomatal width/μm12.82 ~ 16.17 14.53 ± 0.14 14.15 ~ 17.66 16.27 ± 0.16 < 0.01 0.28 < 0.01 0.952 8.73 气孔密度/(个·mm−2)
Stomatal density/
(number·mm−2)87 ~ 279 188.6 ± 8.1 95 ~ 191 128.5 ± 3.8 < 0.01 0.06 < 0.01 0.947 32.73 重复力作为一个重要的遗传参数,反映了无性系优良性状受特殊环境影响的程度[15],其大小还表明了性状稳定性的高低[16]。本研究中,叶片性状无性系重复力介于0.789 ~ 0.924之间,气孔性状无性系重复力介于0.947 ~ 0.960之间,气孔性状的遗传效应略大于叶片性状。可见,青黑杨全同胞杂种植株叶片和气孔性状受到强度的遗传控制,环境影响较小,有利于无性系的评价选择,更利于较为准确地解析各效应对性状变异的影响。
2.2 青黑杨全同胞杂种植株短枝叶片性状变异规律分析
不同倍性群体间比较,三倍体植株平均叶片长度、叶片宽度、叶面积均显著大于二倍体植株,呈现出一定的巨大性特征(表1,图1a、b);而叶柄长度和锯齿数性状则无显著差异(表1)。在不同性别间,尽管雄株的叶片宽度、叶面积和叶柄长度比雌株分别大3.14%、2.02%和3.70%,叶片长度和锯齿数分别小1.10%和1.97%,但是这些叶片性状在雌、雄株之间并未呈现显著差异。
图 1 ‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体植株叶片和气孔a. 二倍体D44叶片;b. 三倍体T22叶片;c. 二倍体植株气孔密度和气孔大小D44;d. 三倍体植株气孔密度和气孔大小T22。 a, a leaf from diploid D44; b, a leaf from triploid T22; c, stomata density and stomatal size of diploid D44; d, stomata density and stomatal size of triploid T22.Figure 1. Leaves and stomata of diploid and triploid plants of (P. pseudo-simonii × P. nigra ‘Zheyin3#’) × P. × beijingensis从叶片各性状相关分析可知(图2),叶面积与叶片长度、叶片宽度呈极显著的正相关,分别达0.86和0.94;叶柄长度与叶片长度、叶片宽度、叶面积之间呈显著弱正相关,与锯齿数相关关系不显著;锯齿数与叶片宽度、叶面积呈显著弱正相关,与叶片长度的相关关系不显著。进一步分析发现(表2),叶片长度、叶片宽度和叶面积与倍性水平呈极显著的正相关(r分别为0.44、0.43、0.38,P < 0.01),叶柄长度和锯齿数与倍性水平之间无显著相关性(分别为r = 0.09,P = 0.41和r = −0.17,P = 0.10),而性别与叶片性状之间均没有显著的相关性(P > 0.05)。
表 2 叶片及气孔性状与倍性、性别的相关性分析Table 2. Correlation analysis of leaves and stomatal traits with ploidy and gender项目
Item叶片长度
Leaf length叶片宽度
Leaf width叶面积
Leaf area叶柄长度
Petiole length锯齿数
Serration number气孔长度
Stomatal length气孔宽度
Stomatal width气孔密度
Stomatal density倍性 Ploidy r值 r value 0.44 0.43 0.38 0.09 −0.17 0.72 0.65 −0.60 P值 P value < 0.01 < 0.01 < 0.01 0.41 0.10 < 0.01 < 0.01 < 0.01 性别 Gender r值 r value −0.02 0.10 0.04 0.11 −0.10 0.03 −0.11 0.20 P值 P value 0.86 0.33 0.72 0.29 0.34 0.80 0.28 0.06 2.3 青黑杨全同胞杂种植株短枝叶气孔性状变异规律分析
三倍体植株的平均气孔长度和气孔宽度均极显著大于二倍体,而平均气孔密度极显著小于二倍体(表1,图1c、d)。在不同性别间比较发现,雄株群体的平均气孔长度和气孔密度均大于雌株,气孔宽度小于雌株,但是均为呈现显著差异。
从气孔各性状的相关分析可知(图2),气孔长度与气孔宽度呈极显著的正相关,达0.89,气孔密度与气孔长度和气孔宽度呈极显著的负相关,分别为−0.84和−0.76。进一步分析发现(表2),气孔长度和气孔宽度与倍性水平间均呈极显著正相关(r分别为0.72和0.65,P < 0.01),气孔密度与倍性水平呈极显著负相关(r = −0.60,P < 0.01),而性别与气孔性状之间均没有显著的相关性(P > 0.05),表明气孔性状与倍性水平密切相关,可作为鉴定杨树多倍体的有效指标。
2.4 影响青黑杨全同胞杂种叶片及气孔性状各效应的方差贡献率解析
为深入解析倍性、性别和基因型效应对各性状表现的影响程度,计算各效应的方差分量及方差贡献率后发现(图3),气孔性状的变异主要来源于倍性效应,其次是基因型效应和环境效应。其中,气孔长度的倍性效应方差分量在表型总变异中所占比例高达63.79%,其次是气孔宽度的57.05%,气孔密度的47.10%,表明这些性状受倍性水平的影响最大;叶片性状变异的主要来源于基因型效应,其中,锯齿数变异的基因型效应方差贡献率最高,达80.72%,其次是叶柄长度变异的基因型效应为61.66%,表明叶片性状主要受基因型的影响。性别效应对叶片及气孔性状的影响均很小,其中,性别效应对气孔密度的方差贡献率仅为0.06%,对锯齿数和叶柄长度变异的方差贡献率甚至均为0。
3. 讨 论
多倍化是植物进化和适应性改变的重要力量[17-18]。由于基因组剂量的增加所带来的倍性效应往往导致多倍体植物产生广泛的性状变异[19-20]。同源四倍体苏丹凤仙花(Impatiens walleriana)在叶面积、叶片厚度、子房宽度、花粉粒长度和气孔大小等性状上增加,花瓣总花青素含量较高,而株高、气孔保卫细胞密度和花数减少[21]。滇杨(P. yunnanensis)同源四倍体和嵌合体的苗期长枝叶分析发现,与叶片长度、宽度和气孔性状大于二倍体,而气孔密度则显著小于二倍体[22]。本研究发现青黑杨杂种的叶柄长度和锯齿数变异受倍性效应影响较小,而三倍体植株平均叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度均极显著大于二倍体,气孔密度则极显著小于二倍体,且气孔性状变异的倍性效应方差贡献率最高,表明倍性效应对短枝叶的性状表现同样产生重要影响。而且,叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度与倍性水平之间均存在极显著正相关性,气孔密度与倍性水平呈极显著负相关,叶柄长度和锯齿数与倍性水平无显著相关性,因此,在倍性检测时可通过叶片大小和气孔性状相结合作为初步鉴定。此外,值得注意的是,本研究测得的气孔长度和气孔宽度大小与王君等[23]测得的数据相比均偏小,可能是由于杨树长枝和短枝叶片的气孔长宽大小存在差异。
基因型差异也是影响植物性状的重要变异来源。白凤莹等[24]发现,受基因型的影响,不同天然三倍体毛白杨无性系间气孔性状的差异达到了极显著水平,其中存在部分个体表现出类似二倍体的特征。本研究发现,青黑杨全同胞杂种无性系间短枝叶片和气孔各性状均存在极显著差异,其中部分二倍体无性系的叶片和气孔性状表现甚至优于一些三倍体无性系,可见三倍体也并非株株皆优,无性系基因型对性状表现的影响也较大。
对于雌雄异株植物而言,植株性别会对表型产生一定的影响。相关研究表明,多年生植物雄株在叶片数量及叶面积、生长势、树冠体积、生物量等方面都超过雌株[12, 25]。陈珂等[26]发现成年银杏(Ginkgo biloba)雌株叶片长度、叶片宽度、叶面积显著小于雄株,而叶柄长度和气孔密度显著大于雄株。两年生青杨(P. cathayana)雌株叶片总数显著高于雄株,雌株叶片性状较雄株有优势[27];毛白杨雄株叶片长度和叶面积显著大于雌株,而叶片宽度则无显著差异[28]。本研究中,青黑杨全同胞杂种叶片和气孔性状在雌、雄株之间虽存在一定差异,但均未达显著性水平,性状变异与性别之间也不存在显著相关性,且性别效应方差贡献率几乎为0,说明性别对叶片及气孔性状的影响较小。
异源多倍化在植物遗传改良和种质创新中发挥着重要作用,特别是利用2n配子杂交的异源多倍化途径,结合了倍性优势和杂种优势,在杨树多倍体育种已取得了极大的成就[29]。Liao等[11]发现,杨树异源三倍体群体苗期整体具有生长和光合优势,但也存在一些光合效率高但生长较差的个体和光合效率低但生长较好的个体。本研究利用一个包含杂种二倍体和三倍体的青黑杨全同胞群体,证明了杨树经历异源多倍化后,倍性效应和基因型效应均对性状变异产生重要影响,而性别对性状变异的贡献相对较小,并初步明确了倍性、基因型和性别效应对功能叶片和气孔性状的贡献大小,为我们进一步开展多倍体性状变异的遗传解析提供了借鉴。显然,在进行杨树三倍体育种时,对大量变异材料进行“大群体,强选择”是进一步品种选育的必要环节,异源三倍体遗传变异的复杂性也为杨树三倍体选育提供了丰富的选择基础。
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表 1 样品信息表
Table 1 Sample information table
编号 No. 样品 Sample 采摘时花期 Flowering phase at picking time 含水率 Water content/% 采集时间 Picking time 1 白花 White flower (WF) 盛花期 Full bloom 82.35 ± 2.03 2019年5月中旬 Mid May, 2019 2 粉花 Pink flower (PF) 盛花期 Full bloom 80.07 ± 1.27 2019年5月中旬 Mid May, 2019 3 紫花 Purple flower (ZF) 盛花期 Full bloom 85.17 ± 2.92 2019年5月中旬 Mid May, 2019 表 2 文冠果花精油得率
Table 2 Essential oil yield of X. sorbifolium flower
样品 Sample WF PF ZF 精油得率
Essential oil yield /%0.050 ± 0.002a 0.048 ± 0.002a 0.042 ± 0.008a 注:平均值 ± 标准差(n = 3);相同字母表示差异不显著(P > 0.05)。Notes:mean ± SD (n = 3). Identical letters indicate not significant difference (P > 0.05). 表 3 不同花色文冠果花精油组分
Table 3 Essential oil composition of X. sorbifolium flower with different colors
化合物种类
Compound
type保留指数
Retention index化合物
Compound分子式
Molecular formula百分含量
Percentage content/%WF PF ZF 醇类 Alcohol 868 3-己烯-1-醇 3-hexen-1-ol C6H12O 0.23 0.18 868 叶醇 Leaf alcohol C6H12O 0.21 868 2-己烯-1-醇 2-hexen-1-ol C6H12O 0.18 0.17 860 正己醇 Hexyl alcohol C6H14O 0.29 0.17 0.14 960 1-庚醇 1-heptanol C7H16O 0.04 969 1-辛烯-3-醇 1-octen-3-ol C8H16O 2.58 1.72 1.50 964 6-甲基-5-庚烯-2-醇 6-methyl-5-hepten-2-ol C8H16O 0.06 995 3-甲基-1-庚醇 3-methyl-1-heptanol C8H18O 0.07 995 2-乙基己醇 2-ethyl-1-hexanol C8H18O 0.04 1 059 正辛醇 1-octanol C8H18O 0.49 0.34 0.20 1 082 芳樟醇 Linalool C10H18O 0.88 0.32 1.09 1 179 香茅醇 Citronellol C10H20O 0.11 1 071 2,3,4,5-四甲基环戊-2-烯醇 2,3,4,5-tetramethylcyclopent-2-en-1-ol C9H16O 0.05 1 072 3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇 3,7-dimethyl-1,5,7-octatrien-3-ol C10H16O 1.18 1 136 苯乙醇 Phenylethyl alcohol C8H10O 0.06 0.06 1 175 黄瓜醇 2,6-nonadien-1-ol C9H16O 0.08 1 159 1-壬醇 1-nonanol C9H20O 1.64 0.59 0.63 1 143 α-松油醇 α-terpineol C10H18O 0.08 0.05 0.19 1 230 2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-甲醇 2,6,6-trimethylcyclohex-2-ene-1-methanol C10H18O 0.32 0.19 0.04 1 228 香叶醇 Geraniol C10H18O 0.15 0.07 0.18 1 593 β-桉叶醇 β-eudesmol C15H26O 0.07 1 457 十二醇 1-dodecanol C12H26O 0.20 1 556 十三醇 1-tridecanol C13H28O 0.07 1 656 1-十四醇 1-tetradecanol C14H30O 0.15 1 710 合金欢醇 3,7,11-trimethyl-2,6,10-dodecatrien-1-ol C15H26O 0.25 0.09 1 563 3,7,11-三甲基-1-十二烷醇 3,7,11-trimethyl-1-dodecanol C15H32O 0.14 0.14 0.09 2 045 叶绿醇 Phytol C20H40O 1.48 1.34 3.95 1 996 3,7,11,15-四甲基十六烷-1-醇 3,7,11,15-tetramethyl-1-hexadecanol C20H42O 0.07 醇类总百分含量 Total alcohol percentage content 9.08 5.72 9.81 醛类 Aldehyde 905 正庚醛 Heptaldehyde C7H14O 0.08 0.09 0.05 1 104 壬醛 1-nonanal C9H18O 7.28 6.72 2.30 1 186 2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛 2,3-dihydro-2,2,6-trimethylbenzalhyde C10H14O 0.15 0.14 0.06 1 204 癸醛 Decanal C10H20O 0.04 1 303 2,6,6-三甲基-1-环己烯基乙醛
2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene-1-acetaldehydeC11H18O 0.09 0.08 1 402 十二醛 Dodecyl aldehyde C12H24O 0.06 1 502 十三醛 Tridecanal C13H26O 0.04 1 499 可卡醛 Cocal C13H16O 0.22 0.11 1 663 α-戊基肉桂醛 Amylcinnamaldehyde C14H18O 0.13 1 601 肉豆蔻醛 Tetradecanal C14H28O 2.48 1.43 0.14 1 701 十五醛 Pentaaldehyde C15H30O 0.03 0.12 1 800 十六醛 Hexadecanal C16H32O 1.21 2.58 1 999 十八醛 Octadecanal C18H36O 0.17 0.21 0.19 醛类总百分含量 Total aldehyde percentage content 11.78 11.43 2.99 酮类 Ketone 938 甲基庚烯酮 6-methyl-5-hepten-2-one C8H14O 0.05 0.05 952 3-辛酮 3-octanone C8H16O 0.06 1 097 3,5,5-三甲基-3-环己烯-1-酮 3,5,5-trimethyl-3-cyclohexen-1-one C9H14O 0.05 0.04 1 097 异佛尔酮 Isophorone C9H14O 0.1 0.07 0.03 1 240 2-戊基-2-环戊烯-1-酮 2-pentyl-2-cyclopenten-1-one C10H16O 0.1 0.07 1 199 优葛缕酮 2,6,6-trimethylcyclohepta-2,4-dien-1-one C10H14O 0.95 0.87 0.28 1 251 2-十一酮 2-undecanone C11H22O 0.18 0.13 1 267 2-(2-丁炔基)环己酮 2-(2-butynyl)-cyclohexanone C10H14O 0.19 1 054 2,3,4,5-四甲基-2-环戊烯酮 2,3,4,5-tetramethyl-2-cyclopenten-1-one C9H14O 0.72 0.48 1 069 4-(1-甲基乙基)-2-环己烯-1-酮 4-(1-methylethyl)-2-cyclohexen-1-one C9H14O 0.09 1 161 1-(1,4-二甲基-3-环己烯-1-基)乙酮
1-(1,4-dimethyl-3-cyclohexen-1-yl)-ethanoneC10H16O 0.05 1 119 马苄烯酮(s)-verbenone C10H14O 0.25 1 268 2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮 2,6,6-trimethyl-2-cyclohexene-1,4-dione C9H12O2 0.04 1 440 大马士酮 Damascenone C13H18O 0.48 0.30 0.31 1 321 六氢假紫罗酮 2,6-dimethylundecane-10-one C13H26O 0.06 1 557 β-甲基紫罗兰酮 1-(2,2,6-trimethylcyclohex-1-en-1-yl)-1-penten-3-one C14H22O 0.07 1 648 2-十五酮 2-Pentadecanone C15H30O 0.02 1 420 香叶基丙酮 Geranylacetone C13H22O 0.23 0.23 0.14 1 449 2-十三酮 2-tridecanone C13H26O 0.09 0.10 2 046 2-十九烷酮 2-nonadecanone C19H38O 0.05 1 754 植酮 Perhydrofarnesyl acetone C18H36O 4.83 3.76 3.02 2 161 3-十二烷基呋喃-2,5-二酮 3-dodecyl-2,5-furandione C16H26O3 0.28 1 902 法尼基丙酮 Farnesyl acetone C18H30O 0.05 2 139 去氢表雄酮 Dehydroepiandrosterone C19H28O2 0.47 酮类总百分含量 Total ketone percentage content 8.37 6.74 4.23 烃类 Hydrocarbon 816 2,5,5-三甲基-2-己烯 2,5,5-trimethyl-2-hexene C9H18 0.38 0.22 0.20 1 185 2,8-二甲基十一烷 2,8-dimethylundecane C13H28 0.05 1 339 β-波旁烯 β-bourbonene C15H24 0.06 1 313 十三烷 Tridecane C13H28 1.69 1.07 0.14 1 612 十六烷 Hexadecane C16H34 4.12 3.3 3.28 1 512 十五烷 Pentadecane C15H32 1.44 1.06 0.22 1 386 (+)-香橙烯(+)-aromadendrene C15H24 0.08 1 711 十七烷 Heptadecane C17H36 0.44 0.45 0.20 1 746 3-甲基十七烷 3-methylheptadecane C18H38 1.01 1 810 十八烷 Octadecane C18H38 0.93 3.86 0.27 1 910 十九烷 Nonadecane C19H40 0.14 1 900 1-十九烯 1-nonadecene C19H38 0.91 0.12 2 009 二十烷 Eicosane C20H42 7.55 7.42 2 351 诱虫烯 Muscalure C23H46 4.84 2.58 2 109 二十一烷 Heneicosane C21H44 31.46 31.96 30.33 2 407 二十四烷 Tetracosane C24H50 14.16 0.73 14.44 2 208 二十二烷 Docosane C22H46 2.52 3 600 三十六烷 Hexatriacontane C36H74 2.05 25.09 3 997 四十烷 Tetracontane C40H82 1.44 4 395 四十四烷 Tetratetracontane C44H90 20.83 烃类总百分含量 Total hydrocarbon percentage content 68.14 73.26 81.64 酯类 Ester 1 878 棕榈酸甲酯 Methyl hexadecanoate C17H34O2 0.10 2 034 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate C16H22O4 2.41 1.24 1.02 1 908 邻苯二甲酸二异丁酯 Diisobutyl phthalate C16H22O4 0.20 1 779 肉豆蔻醇乙酸酯 Tetradecyl acetate C16H32O2 0.31 酯类总百分含量 Total ester percentage content 2.51 1.75 1.02 其他 Others 1 040 2-戊基呋喃 2-amylfuran C9H14O 0.05 1 114 4-乙基苯酚 4-ethylphenol C8H10O 0.03 1 125 3,6-二氢-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃
4-methyl-2-(2-methylprop-1-enyl)-3,6-dihydro-2H-pyranC10H16O 0.06 1 371 乙烯基癸酸 Vinyl decanoate C12H22O2 0.14 1 787 2-乙基己酸酐 2-ethylhexanoic acid anhydride C16H30O3 0.04 0.07 1 633 2,6-二叔丁基苯醌 2,6-di-tert-butyl-p-benzoquinone C14H20O2 0.32 2 159 十二烯基丁二酸酐 2-dodecen-1-yl succinic anhydride C16H26O3 0.57 0.25 其他总百分含量 Other total percentage content 0.12 1.10 0.31 表 4 不同花色文冠果花提取精油共有成分
Table 4 Common compounds of essential oil for different colors of X. sorbifolium flowers
序号 No. 化合物 Compound 百分含量 Percentage content/% WF PF ZF 1 正己醇 Hexyl alcohol 0.29 0.17 0.14 2 1-辛烯-3-醇 1-octen-3-ol 2.58 1.72 1.50 3 正辛醇 1-octanol 0.49 0.34 0.20 4 芳樟醇 Linalool 0.88 0.32 1.09 5 1-壬醇 1-nonanol 1.64 0.59 0.63 6 α-松油醇 α-terpineol 0.08 0.05 0.19 7 2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-甲醇 2,6,6-trimethyl-2,4-cycloheptadien-1-one 0.32 0.19 0.04 8 香叶醇 Geraniol 0.15 0.07 0.18 9 3,7,11-三甲基-1-十二烷醇 3,7,11-trimethyl-1-dodecanol 0.14 0.14 0.09 10 叶绿醇 Phytol 1.48 1.34 3.95 11 正庚醛 Heptaldehyde 0.08 0.09 0.05 12 壬醛 1-nonanal 7.28 6.72 2.30 13 2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛 2,3-dihydro-2,2,6-trimethylbenzalhyde 0.15 0.14 0.06 14 肉豆蔻醛 Tetradecanal 2.48 1.43 0.14 15 十八醛 Octadecanal 0.17 0.21 0.19 16 异佛尔酮 Isophorone 0.10 0.07 0.03 17 优葛缕酮 2,6,6-trimethylcyclohepta-2,4-dien-1-one 0.95 0.87 0.28 18 大马士酮 Damascenone 0.48 0.30 0.31 19 香叶基丙酮 Geranylacetone 0.23 0.23 0.14 20 植酮 Perhydrofarnesyl acetone 4.83 3.76 3.02 21 2,5,5-三甲基-2-己烯 2,5,5-trimethyl-2-hexene 0.38 0.22 0.20 22 十三烷 Tridecane 1.69 1.07 0.14 23 十六烷 Hexadecane 4.12 3.30 3.28 24 十五烷 Pentadecane 1.44 1.06 0.22 25 十七烷 Heptadecane 0.44 0.45 0.20 26 十八烷 Octadecane 0.93 3.86 0.27 27 二十一烷 Heneicosane 31.46 31.96 30.33 28 二十四烷 Tetracosane 14.16 0.73 14.44 29 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate 2.41 1.24 1.02 合计 Total 81.83 62.64 64.63 表 5 主成分的特征值和贡献率
Table 5 Characteristic values and contribution rates of principal components
主因子
Principal factor特征值
Eigenvalue方差贡献率
Variance contribution rate/%累积贡献率
Cumulative contribution rate/%1 20.082 69.247 69.247 2 8.371 28.864 98.112 3 0.547 1.887 99.999 4 0 0.001 100.000 表 6 主成分载荷矩阵
Table 6 Principal component load matrix
序号 No. 化合物 Compound 成份 Composition 1 2 1 正己醇 Hexyl alcohol 0.979 0.151 2 1-辛烯-3-醇 1-octen-3-ol 0.991 0.136 3 正辛醇 1-octanol 0.898 0.439 4 芳樟醇 Linalool 0.202 −0.973 5 壬醇 1-nonanol 0.994 −0.084 6 α-松油醇 α-terpineol −0.360 −0.933 7 2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-甲醇 2,6,6-trimethylcyclohex-2-ene-1-methanol 0.869 0.493 8 香叶醇 Geraniol 0.199 −0.979 9 3,7,11-三甲基-1-十二烷醇 3,7,11-trimethyl-1-dodecanol 0.508 0.829 10 叶绿醇 Phytol −0.509 −0.856 11 植酮 Perhydrofarnesyl acetone 0.936 0.352 12 香叶基丙酮 Geranylacetone 0.533 0.841 13 大马士酮 Damascenone 0.992 −0.115 14 优葛缕酮 2,6,6-trimethylcyclohepta-2,4-dien-1-one 0.636 0.769 15 异佛尔酮 Isophorone 0.830 0.462 16 十八醛 Octadecanal −0.762 0.545 17 2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛 2,3-dihydro-2,2,6-trimethylbenzalhyde 0.612 0.783 18 壬醛 1-nonanal 0.632 0.769 19 正庚醛 Heptaldehyde 0.285 0.903 20 肉豆蔻醛 Tetradecanal 0.866 0.498 21 二十四烷 Tetracosane 0.432 −0.891 22 二十一烷 Heneicosane 0.274 0.955 23 十八烷 Octadecane −0.287 0.947 24 十七烷 Heptadecane 0.516 0.856 25 十五烷 Pentadecane 0.783 0.618 26 十六烷 Hexadecane 0.998 −0.030 27 十三烷 Tridecane 0.836 0.545 28 2,5,5-三甲基-2-己烯 2,5,5-trimethyl-2-hexene 0.990 0.061 29 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate 0.995 0.095 -
[1] 敖妍, 段劼, 于海燕, 等. 文冠果研究进展[J]. 中国农业大学学报, 2012, 17(6):197−203. Ao Y, Duan J, Yu H Y, et al. Research progress on Xanthoceras sorbifolia Bunge[J]. Journal of China Agricultural University, 2012, 17(6): 197−203.
[2] Wang Q, Yang L, Ranjitkar S, et al. Distribution and in situ conservation of a relic Chinese oil woody species Xanthoceras sorbifolium (yellowhorn)[J]. Canadian Journal of Forest Research, 2017, 47(11): 1450−1456. doi: 10.1139/cjfr-2017-0210
[3] 朱仁斌. 中国特有植物文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)的谱系地理研究与应用[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2016. Zhu R B. Phylogeography of Xanthoceras sorbifolium Bunge, an endemic plant to China[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2016.
[4] 柴春林, 柴春山, 戚建莉, 等. 西北干旱区文冠果不同繁育技术研究[J]. 林业资源管理, 2018(3):101−106. Chai C L, Chai C S, Qi J L, et al. Different propagation technologies for Xanthoceras sorbifolia in arid area of northwest China[J]. Forestry Resource Management, 2018(3): 101−106.
[5] 刘祾悦, 阮成江, 王莉, 等. 文冠果种仁油脂脂肪酸形成的多基因协同调控[J]. 分子植物育种, 2019, 17(6):1834−1842. Liu L Y, Ruan C J, Wang L, et al. Coordinated regulation of multigenes formed by fatty acids in kernel oil of Xanthoceras sorbifolium[J]. Molecular Plant Breeding, 2019, 17(6): 1834−1842.
[6] 黄炎子, 宋美华, 郭永恒, 等. 文冠果不同交配组合种实性状变异及综合评价[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(1):42−56. Huang Y Z, Song M H, Guo Y H, et al. Variation and comprehensive evaluation of fruit and seed phenotypic traits of different mating combinations in Xanthoceras sorbifolium[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2019, 41(1): 42−56.
[7] Shen Z, Duan J, Ma L. Genetic diversity of Xanthoceras sorbifolium Bunge germplasm using morphological traits and microsatellite molecular markers[J/OL]. PLoS ONE, 2017, 12(6): e0177577 [2019−10−02]. http://DOI:10.1371/journal.pone.0177577" target="_blank">10.1371/journal.pone.0177577">http://DOI:10.1371/journal.pone.0177577.
[8] Yu H, Fan S, Bi Q, et al. Seed morphology, oil content and fatty acid composition variability assessment in yellow horn (Xanthoceras sorbifolium Bunge) germplasm for optimum biodiesel production[J]. Industrial Crops and Products, 2017, 97: 425−430.
[9] Wu Y, Yuan W, Han X, et al. Integrated analysis of fatty acid, sterol and tocopherol components of seed oils obtained from four varieties of industrial and environmental protection crops[J]. Industrial Crops and Products, 2020, 154: 112655. doi: 10.1016/j.indcrop.2020.112655
[10] Li J, Zu Y G, Luo M, et al. Aqueous enzymatic process assisted by microwave extraction of oil from yellow horn (Xanthoceras sorbifolia Bunge) seed kernels and its quality evaluation[J]. Food Chemistry, 2013, 138(4): 2152−2158. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.12.011
[11] 刘俊义, 赵茜茜, 张志宇, 等. 文冠果种仁油中甾醇的抑菌活性及其机理初探[J]. 中国油脂, 2016, 41(10):29−33. doi: 10.3969/j.issn.1003-7969.2016.10.007 Liu J Y, Zhao Q Q, Zhang Z Y, et al. Antibacterial activity and its mechanism of sterol from kernel oil of Xanthoceras sorbifolia Bunge[J]. China Oils and Fats, 2016, 41(10): 29−33. doi: 10.3969/j.issn.1003-7969.2016.10.007
[12] 赵芳, 李桂华, 刘振涛, 等. 文冠果油理化特性及组成分析研究[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2011, 32(6):45−49. Zhao F, Li G H, Liu Z T, et al. Study on physicochemical properties and composition of Xanthoceras sorbifolia Bunge oil[J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition), 2011, 32(6): 45−49.
[13] Zhang S, Zu Y G, Fu Y J, et al. Supercritical carbon dioxide extraction of seed oil from yellow horn (Xanthoceras sorbifolia Bunge) and its anti-oxidant activity[J]. Bioresource Technology, 2010, 101(7): 2537−2544. doi: 10.1016/j.biortech.2009.11.082
[14] 王颖, 姜生, 孟大利, 等. 文冠果的化学成分与生物活性研究进展[J]. 现代药物与临床, 2011, 26(4):269−273. Wang Y, Jiang S, Meng D L, et al. Advances in study on chemical and biological activity of Xanthoceras sorbifolia[J]. Drugs & Clinic, 2011, 26(4): 269−273.
[15] Cao L Q, Li D D, Hong D, et al. Study on the extraction and antibacterial properties of phytosterol from the shinyleaf yellowhorn seed oil[J]. Natural Product Research and Development, 2010, 84(3): 505−506.
[16] 敖妍. 木本能源植物文冠果类型划分、单株选择及相关研究[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2010. Ao Y. Type classification, individual selection and relevant studies on woody energy plant Xanthoceras sorbifolia Bunge[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry, 2010.
[17] 孙嘉怡. 牡丹花瓣精油化学成分及其抗氧化能力研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2017. Sun J Y. The study on chemical composition and antioxidant ability of essential oil from tree peony petal [D]. Yangling: Northwest A&F University, 2017.
[18] Tohidi B, Rahimmalek M, Arzani A. Essential oil composition, total phenolic, flavonoid contents, and antioxidant activity of Thymus species collected from different regions of Iran[J]. Food Chemistry, 2017, 220: 153−161. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.09.203
[19] Khanjari A, Bahonar A, Noori N, et al. In vitro antibacterial activity of Pimpinella anisum essential oil and its influence on microbial, chemical, and sensorial properties of minced beef during refrigerated storage[J]. Journal of Food Safety, 2019, 39(4): 1-8.
[20] Baydar H, Schulz H, Krüger H, et al. Influences of fermentation time, hydro-distillation time and fractions on essential oil composition of damask rose (Rosa damascene Mill.)[J]. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 2008, 11(3): 224−232. doi: 10.1080/0972060X.2008.10643624
[21] 于荟, 马文平, 刘延平, 等. 顶空–气相色谱–质谱法分析牡丹鲜花精油中的挥发性成分[J]. 食品科学, 2015, 36(18):167−171. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201518030 Yu H, Ma W P, Liu Y P, et al. Analysis of volatile components in peony essence oil by headspace gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science, 2015, 36(18): 167−171. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201518030
[22] 贾秀稳, 张立华, 李先如, 等. 石榴花精油成分分析及清除自由基能力评价[J]. 食品科学, 2015, 36(24):152−155. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201524027 Jia X W, Zhang L H, Li X R, et al. Analysis of the chemical constituents of essential oil from pomegranate flower and evaluation of its free radical scavenging ability[J]. Food Science, 2015, 36(24): 152−155. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201524027
[23] 吕兆林, 张柏林, 姚永红, 等. 一种植物精油提取装置及用该装置制备竹叶精油的方法: 200910180620.7[P]. 2010−04−14. Lü Z L, Zhang B L, Yao Y H, et al. A plant essential oil extraction device and a method for preparing bamboo leaf essential oil using the device: 200910180620.7[P]. 2010−04−14.
[24] 权春梅, 周光姣, 朱勇, 等. 水蒸气蒸馏法提取芍花精油研究[J]. 长江大学学报(自科版), 2017, 14(8):8−11. Quan C M, Zhou G J, Zhu Y, et al. Study on the extraction of peony essential oil by steam distillation[J]. Journal of Yangtze University (Natural Science Edition), 2017, 14(8): 8−11.
[25] 周学森, 蒋玉梅, 毕阳, 等. 苦水玫瑰精油提取及其成分的GC/MS分析[J]. 食品工业科技, 2009, 30(11):226−229. Zhou X S, Jiang Y M, Bi Y, et al. Extraction of essential oil from Ku-shui rose and component analysis by GC/MS[J]. Science and Technology of Food Industry, 2009, 30(11): 226−229.
[26] 师生波, 贲桂英, 韩发. 不同海拔地区紫外线B辐射状况及植物叶片紫外线吸收物质含量的分析[J]. 植物生态学报, 1999, 23(6):529−535. doi: 10.3321/j.issn:1005-264X.1999.06.006 Shi S B, Bi G Y, Han F. Analysis of UV-B radiation status and contents of UV-absorbing substances in plant leaves in different altitude areas[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 1999, 23(6): 529−535. doi: 10.3321/j.issn:1005-264X.1999.06.006
[27] 翟轩. 薰衣草生长发育及物质组分积累动态研究[D]. 郑州: 河南农业大学, 2011. Zhai X. Study on the dynamic growth and components accumulation of Lavadula angustifolia [D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2011.
[28] 贾培培, 王锡昌. 蒸制和煮制方式下中华鳖裙边挥发性气味成分分析[J]. 食品工业科技, 2017, 38(6):66−89. Jia P P, Wang X C. Analysis of odor components derived from Chinese soft-shelled turtle (Trionyx sinensis) calipash cooked by steaming and boiling[J]. Science and Technology of Food Industry, 2017, 38(6): 66−89.
[29] 徐静, 王美玲, 李婷婷, 等. 烟草叶片表面蜡质成分及含量研究[J]. 西北农业学报, 2014, 23(4):140−145. doi: 10.7606/j.issn.1004-1389.2014.04.023 Xu J, Wang M L, Li T T, et al. Composition and content of tobacco (Nicotiana tabacum L.) leaf cuticular waxes[J]. Acta Agriculturae Boreali-Occidentalis Sinica, 2014, 23(4): 140−145. doi: 10.7606/j.issn.1004-1389.2014.04.023
[30] 戴思兰, 洪艳. 基于花青素苷合成和呈色机理的观赏植物花色改良分子育种[J]. 中国农业科学, 2016, 49(3):128−141. Dai S L, Hong Y. Molecular breeding for flower colors modification on ornamental plants based on the mechanism of anthocyanins biosynthesis and coloration[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2016, 49(3): 128−141.
[31] 程怡. 月季‘仙境’花色素组分及影响花色呈色因子分析[D]. 雅安: 四川农业大学, 2014. Cheng Y. Rosa hybrida pigment composition and rose in bloom process physiological characteristics of the study [D]. Ya’an: Sichuan Agricultural University, 2014.
[32] 陈晓琼, 张红宇, 徐培洲, 等. 有色稻中花色素、原花色素以及黄酮含量的分析[J]. 分子植物育种, 2008, 6(2):245−250. doi: 10.3969/j.issn.1672-416X.2008.02.007 Chen X Q, Zhang H Y, Xu P Z, et al. Analysis of content of anthocyanidins, proanthocyanidins and flavone in color rice[J]. Molecular Plant Breeding, 2008, 6(2): 245−250. doi: 10.3969/j.issn.1672-416X.2008.02.007
[33] Monahan A H. Nonlinear principal component analysis by neural networks: qheory and application to the lorenz system[J]. Journal of Climate, 2000, 13(4): 821−835. doi: 10.1175/1520-0442(2000)013<0821:NPCABN>2.0.CO;2
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期刊类型引用(4)
1. 赵钰婷,陈冬瑶,杨柳,李晶楠,宁广亮,姜静. 白桦四倍体×紫雨桦二倍体杂交种子活力及杂种子代生长特性分析. 温带林业研究. 2025(01): 1-8 . 百度学术
2. 马鸿文,任宇昕,龙羿辛,王楠,冯祥元,俞天泉,华晓琴,王君. 青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体长枝叶性状变异研究. 北京林业大学学报. 2024(01): 27-34 . 本站查看
3. 王舒扬,田力,周顺陶,储月娥,梅迪,袁佳秋,余延浩,洑香香. 多倍化对青钱柳叶形态、光合性能和次生代谢产物积累的影响. 林业科学. 2024(08): 120-131 . 百度学术
4. 卞瑶,耿丽妍,冯彦博,陈福燕,张雯,王宏伟. 不同进化历程下的异源四倍体小麦核型进化及其稳定性分析. 辽宁师范大学学报(自然科学版). 2023(03): 363-369 . 百度学术
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