摘要
广西特有植物灯果秋海棠（Begonia lanternaria）、弄 岗 秋 海 棠 （B. longgangensis）、鹿 寨 秋 海 棠 （B. luzhaiensis）和 假 癞 叶 秋 海 棠 （B. pseudoleprosa）具有重要的生态价值与观赏潜力。为阐明其花朵挥发性成分的组成、含量及种间差异，该研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术对4种秋海棠花朵挥发性成分进行鉴定分析。结果表明：（1）共检测出56种挥发性化合物，包括萜烯类20种、其他烃类（萜烯类除外）16种、醇类8种、酚类1种、酯类6种、酰胺类1种及其他化合物4种。其中，萜烯类物质在弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠和假癞叶秋海棠花朵样本的挥发性成分中的相对含量最高，而灯果秋海棠花朵样本中相对含量最高的挥发性成分为醇类。（2）挥发性成分数量存在明显的种间差异，丰富度从大到小依次为弄岗秋海棠（27种）、假癞叶秋海棠（22种）、鹿寨秋海棠（10 种）和灯果秋海棠（5 种），4个物种间无共有挥发性成分。（3）弄岗秋海棠和鹿寨秋海棠花朵中 (Z)-β-罗勒烯显著富集，可能是其特色香气的主要贡献成分。综上，4种秋海棠花朵挥发性物质在成分组成和相对含量上均存在差异，因此各自形成了独特的香气特征。该研究结果可为秋海棠属植物种质资源评价、品种选育、园艺开发及康养旅游提供参考。
关键词
Abstract
The Guangxi endemic plants Begonia lanternaria, B. longgangensis, B. luzhaiensis, and B. pseudoleprosa have important ecological value and ornamental potential. This study aims to clarify the composition, content and interspecific differences of volatile components in their flowers. In this study, headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry was used to identify and analyze the volatile components of flowers of four Begonia species. The results were as follows: (1) A total of 56 volatile compounds were detected, including 20 terpenes, 16 other hydrocarbons (excluding terpenes), 8 alcohols, 1 phenol, 6 esters, 1 amide, and 4 other compounds. Among them, Terpenoids were the most abundant volatile components in flower samples of B. longgangensis, B. luzhaiensis and B. pseudoleprosa, whereas alcohols were the most abundant in flower samples of B. lanternaria. (2) The number of volatile components showed significant differences among species. The richness of volatile components ranked from high to low was B. longgangensis (27 kinds), B. pseudoleprosa (22 kinds), B. luzhaiensis (10 kinds), and B. lanternaria (5 kinds). No common volatile components were found among the four species. (3) (Z)-β-ocimene was significantly enriched in flowers of B. longgangensis and B. luzhaiensis, and might be a major contributor to their characteristic aroma. In summary, the volatile components of flowers of four Begonia species differ in composition and relative content, resulting in unique aroma profiles. These results provide references for the evaluation of germplasm resources, variety breeding, horticultural development, and health tourism related to Begonia plants.
Keywords
秋海棠属（Begonia L.）植物是多样性最丰富的观赏植物类群之一，已记载种类超过2 000种，其中中国分布约290种（Hu et al., 2025），且新分类群和新记录种仍在继续增加。近年来，学界围绕秋海棠属植物已在传统分类学（税玉民等，2019）、分子系统学（杜文文等，2022；薛珍珍等，2023；Xiong et al., 2023）、基因组学（杜文文等，2018；Lu et al., 2024；Chen et al., 2024）、引种驯化与适应性机制（杨璇，2023；Zhao et al., 2024）等基础领域，以及新品种选育（邓涛等，2023）、资源调查与园林应用评价（李景秀等，2021；高洋洋等，2023）等应用方向开展了广泛而深入的研究。
植物释放的挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOCs）是生态系统中重要的化学信号物质（李军，2016），它们在植物的繁衍及防御病虫危害中具有多重生态功能（孙仲享等，2019），同时在介导植物间化学信号转导、参与植物抵御环境胁迫、生物防御等过程中发挥重要作用（胡书婧和张汝民，2022）。植物花香的化学组成、释放节律及其在物种间的差异，不仅承载着物种特异性传粉策略的演化信息，还具有开发新型芳香资源、解析生态适应机制、指导人工育种及拓展健康养生等多重潜在价值。尽管秋海棠属植物的观赏价值已被广泛认可，但其花香特性的开发利用仍处于起步阶段。目前，有关该属植物花部挥发性成分的研究主要集中于不同物种挥发性物质的鉴定、定量分析及种间差异比较。已有报道共涉及 31个分类群（含变种）和 11 个园艺品种，包括香花秋海棠（Begonia handelii）及其变种红毛香花秋海棠（B. handelii var. rubropilosa）和铺地秋海棠（B. handelii var. prostrata）、假厚叶秋海棠（B. pseudodryadis）、中华秋海棠（B. grandis）、柳叶秋海棠（B. fuchsioides）、里氏秋海棠（B. listada）、丽纹秋海棠（B. kui）、鸟叶秋海棠（B. ornithophylla）、巴萨罗斯秋海棠（B. barsalouxiae）、罗城秋海棠（B. luochengensis）、大新秋海棠（B. daxinensis）等（丁友芳等，2021；杜文文等，2022；梁晓莉等，2022，2025；李中昊，2025），远未覆盖属内丰富的种质资源。这些研究初步揭示了秋海棠属植物花香的种间多样性，为后续研究奠定了重要基础。然而，针对喀斯特生境特有野生种类花部挥发性的研究仍较为薄弱，仅涉及大新秋海棠、罗城秋海棠、方氏秋海棠（B. fangii）、桂南秋海棠（B. austroguangxiensis）、黑峰秋海棠（B. ferox）、铁甲秋海棠（B. masoniana）等少数物种。广西是中国喀斯特地貌发育最典型、最复杂的地区之一，其独特的岩溶生态系统孕育了丰富的生物多样性，是我国秋海棠属植物的现代分布和分化中心之一。该区域的秋海棠属植物不仅物种多、特有性高，而且多数种类在长期适应岩溶生境的过程中，演化出了极高的观赏特性，如叶形奇特多变、叶色斑斓绚丽、花色丰富多样及花期持久等，且有些种类兼具药用、食用及文化等多重价值，是基础科学研究和开发利用的良好材料（田代科，2020）。然而，多数物种尚未得到充分的开发和应用。本研究选取的灯果秋海棠（B. lanternaria）、弄岗秋海棠（B. longgangensis）、鹿寨秋海棠（B. luzhaiensis）和假癞叶秋海棠（B. pseudoleprosa）均为广西特有种，主要分布于大新、靖西、龙州、鹿寨、融水、忻城等地的喀斯特山地中，在最新发布的《中国生物多样性红色名录—高等植物卷（2020）》中，鹿寨秋海棠和弄岗秋海棠被列为受威胁物种（生态环境部中国科学院，2023），灯果秋海棠和假癞叶秋海棠是狭域分布种，前者目前仅见于龙州、靖西，后者仅在大新有发现。它们对岩溶生境表现出良好适应性，是研究植物与环境互作关系的优质材料。同时，它们在叶、花或株型等方面表现出较高的观赏价值，亦是园林景观营造和新型盆栽花卉开发的理想材料。自引种至桂林植物园长期观测以来，这4种秋海棠对酸性腐殖土表现出较强的适应能力，显示出较广泛的生态适应潜力。然而，对其系统性开发利用的研究仍较薄弱，其花朵中挥发性物质的化学组成也暂未见报道。为更好地保护与开发这些植物，有必要对其花的挥发性物质进行鉴定与分析。
植物花朵中挥发性成分的提取技术多样，包括传统的溶剂萃取法、蒸馏法及现代的顶空固相微萃取技术（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）等，鉴定分析方法有气相色谱法、气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、气相色谱-红外光谱联用等。近年来，多技术联用策略已成为植物挥发性有机物研究的主流，其中顶空固相微萃取技术结合气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS），凭借操作简便、快速高效、灵敏度高、无需溶剂以及对活体样损伤小等优势（庞纪伟等，2023），在植物花挥发性成分的检测中尤为广泛。如秋海棠属少数种类（丁友芳等，2021；杜文文等，2022；梁晓莉等，2022，2025）、石斛属（仇硕等，2019；夏科等，2021）和虾脊兰属（黄蓓等，2023）等。基于前人的研究基础，本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术，首次对灯果秋海棠、弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠和假癞叶秋海棠这4种广西特有秋海棠植物的鲜花挥发性有机化合物进行系统分析。本研究旨在明确其花香化学组成及种间差异，丰富秋海棠属花香化学多样性数据，为该属植物的种质创新、芳香品种定向选育、商业化开发以及喀斯特地区特色花卉产业发展提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为盆栽于广西植物研究所秋海棠种质资源圃内的4种广西特有秋海棠全花，这4种植物均为雌雄同株异花的多年生草本植物。其中，灯果秋海棠和弄岗秋海棠引种自龙州，鹿寨秋海棠引种自忻城，假癞叶秋海棠引种自大新。
1.2 试验仪器和设备
核心仪器与设备如下：固相微萃取手动进样装置和50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME萃取头（美国Supelco公司）；HP-5MS毛细管色谱柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm，美国Agilent公司）；7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪（配套40 mL棕色顶空进样瓶，美国Agilent公司）；DHP-9602电热恒温培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）。
1.3 试验方法
1.3.1 花朵采集和挥发性成分萃取
对4种秋海棠，于盛花期的晴天上午9:00—11:30进行采样。每个物种采集生长健壮植株上正在盛开的完整花朵10朵置于40 mL顶空进样瓶中，并及时送至实验室。弄岗秋海棠在采集植株样本时，因雌雄花数量差异明显，故对其雌花和雄花分开采集与测定。
采用顶空固相微萃取（HS-SPME）技术进行挥发性有机物富集，实验方法参考朱晓珍等（2020）与夏科等（2018）的挥发性物质的萃取方法。具体操作流程如下：将已活化好的萃取头插入装有秋海棠花朵的进样瓶中，于37 ℃恒温环境持续顶空萃取30 min，取出萃取头插入GC-MS进样口，解析5 min后进样分析。
1.3.2 GC-MS分析
GC-MS分析综合参考朱晓珍等（2020）的方法。
气相色谱（GC）：（1）采用HP-5MS型号的石英毛细管柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）；（2）初始柱温设定为50 ℃，以5 ℃·min-1的速率加热至200 ℃；（3）进样口温度为230 ℃，不分流，进样量为2 μL；（4）使用超高纯度氦气（纯度≥99.999%），流速为1.0 mL·min-1。
质谱（MS）：（1）电离方式为电子电离（electron ionization，EI），电子能量为70 eV；（2）离子源温度为230 ℃，传输线温度为280 ℃，四极杆温度为150 ℃；（3）采用全扫描采集模式，质量范围为m/z 40~400。
1.3.3 数据统计分析
对照GC-MS总离子流色谱图以解析各色谱峰对应的质谱图（夏科等，2021），采用NIST05a.L标准质谱数据库对解析得到的质谱数据进行双向匹配，并参考文献以确定检测成分。挥发性成分相对含量采用峰面积归一法计算得出，运用WPS软件统计与分析挥发性成分的数量及其相对含量，运用OriginPro 2024b软件绘制堆积柱状图、PCA图、Venn图。
2 结果与分析
2.1 4种秋海棠花朵挥发性成分类型与主成分分析
2.1.1 挥发性成分类型
在4种秋海棠的鲜花样品中共检测出56种挥发性物质（表1），主要类型包括萜烯类、其他烃类、醇类、酚类、酯类、酰胺类及其他化合物。不同物种间花朵的挥发性类型有所不同。根据表1和图1，可发现以下差异。
（1）萜烯类从4种秋海棠花朵中共检测出20种萜烯类物质，各物种该类型物质总相对含量排序为弄岗秋海棠雄花（98.46%）、弄岗秋海棠雌花（97.59%）、鹿寨秋海棠（92.81%）、假癞叶秋海棠（86.86%）、灯果秋海棠（0%）。由此可以看出，弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠和假癞叶秋海棠花朵中挥发性物质以萜烯类为主，灯果秋海棠样本花朵中未检测出萜烯类化合物。
（2）其他烃类（萜烯类除外）除萜烯类以外的烃类物质在4种秋海棠花朵中有16种，但相对含量除灯果秋海棠较高外（23.23%），其余种类的此类物质的总相对含量均低于3%。
（3）醇类在供试样本花朵中共检测出8种醇类物质，其中灯果秋海棠花中此类物质含量最多（45.90%），其次是假癞叶秋海棠（4.09%）和弄岗秋海棠（雄花0.04%、雌花0.19%），鹿寨秋海棠花朵中未检测出醇类物质。
（4）酚类仅在弄岗秋海棠雌花中检测出此类物质且相对含量低（0.15%）。
（5）酯类在供试样本花朵中共检测出6种酯类物质，该类物质仅存在于弄岗秋海棠和假癞叶秋海棠花朵中，其总相对含量中，前者（雄花0.44%、雌花0.72%）显著低于后者（6.01%），而灯果秋海棠和鹿寨秋海棠花朵中均未检出酯类成分。
（6）酰胺类此类挥发性物质仅存在于灯果秋海棠花朵中（占比为26.20%），其他3种秋海棠花朵中未检测出。
（7）其他化合物此类物质包括芳香类化合物、N化合物、羧酸类化合物和吡啶衍生物等。其他化合物中以鹿寨秋海棠占比最高（6.08%），其次是灯果秋海棠（4.67%），弄岗秋海棠雄花和假癞叶秋海棠占比少，弄岗秋海棠雌花中没有检测出其他化合物。
2.1.2 主成分分析
选取 4 种秋海棠花朵挥发性成分中相对含量大于2%的17种成分进行主成分分析。结果（图2）显示，PC1贡献率为52.7%，PC2 贡献率为33.0%，二者贡献率为85.7%，说明这两个主成分基本能反映原始样品的主要特征信息。其中，(S)-(-)-柠檬烯（7）、莰烯（2）、β-蒎烯（3）和β-月桂烯（4）等对 PC1 为正影响；(E)-β-罗勒烯（8）、苯乙腈（53）对 PC1为负影响；1，8-壬二炔（24）等物质对 PC2 为正影响；(Z)-β-罗勒烯（9）和α-法呢烯（20）等对PC2为负影响。
根据图2中各样本点的位置，4种秋海棠花朵挥发性成分分布在3个象限中，鹿寨秋海棠、弄岗秋海棠雌花和雄花均位于第三象限区（PC1 负轴区域、PC2 负轴区域），挥发物具有较为相似的化学构成，该区域主要物质有(Z)-β-罗勒烯（9）等；灯果秋海棠、假癞叶秋海棠与其他样本分布在不同象限，说明这两种植物花朵挥发性成分存在明显差异。灯果秋海棠主要物质有1,8-壬二炔（24）等5种；假癞叶秋海棠主要物质有β-月桂烯、(S)-(-)-柠檬烯等。
2.2 4种秋海棠花朵挥发性成分量化分析
量化分析主要涉及4个物种的花朵挥发性物质种类和相对含量两方面，其种类丰富度高低排序分别为弄岗秋海棠（27种，雌雄花合计）>假癞叶秋海棠（22种）> 鹿寨秋海棠（10种）>灯果秋海棠（5种）。由图3可知，4种秋海棠无共有成分，假癞叶秋海棠、弄岗秋海棠和鹿寨秋海棠花朵挥发性物质存在共性成分(Z)-β-罗勒烯，但每种的相对含量有所不同。
（1）灯果秋海棠：该物种花朵挥发性成分仅有5种，分别为3,6-二甲氧基-9-(2-苯基乙炔基)-9-芴醇（45.90%）、（1α,2Z,3α）-3-乙烯基-2-(3-戊烯亚基)-N-苯基环戊烷甲酰胺（26.20%）、1,4-戊二烯（7.47%）、1-(甲氧基甲基)-1,3,5,7-环辛四烯（4.67%）和1,8-壬二炔（15.76%），其中前两种成分是其主要挥发性物质，其特有成分4种。
表
1
4种秋海棠花挥发性成分分析表
Table
1
Analysis of volatile components of four Begonia species flowers
注: A. 灯果秋海棠花; B. 弄岗秋海棠雄花; C. 弄岗秋海棠雌花; D. 鹿寨秋海棠花; E. 假癞叶秋海棠花。—表示未检测出。
Note：A. Flower of Begonia lanternaria; B. Male flower of B. longgangensis; C. Female flower of B. longgangensis; D. Flower of B. luzhaiensis; E. Flower of B. pseudoleprosa.—indicates undetected.
图
1
4种秋海棠属植物花朵挥发性成分类型与占比
Fig.
1
Types and proportions of volatile components in flowers of four Begonia species
图
2
主成分分析
Fig.
2
Principal component analysis
图
3
4种秋海棠花朵挥发性成分Venn图分析
Fig.
3
Venn diagram analysis of volatile components in flowers of four Begonia species
（2）弄岗秋海棠：该物种花朵中共检测出27种挥发性成分，其中雄花和雌花分别检测出20种和13种，二者均含有(Z)-β-罗勒烯、β-月桂烯、(E)-β-罗勒烯、1,4-戊二烯等6种化合物。(Z)-β-罗勒烯在雄花和雌花中的相对含量分别高达93.49%和92.07%。雄花特有成分13种，但含量均较低，含量最多的别罗勒烯也仅1.23%。雌花特有挥发性成分较雄花少，仅6种，相对含量均小于1%。由此可见，该物种雄花和雌花的挥发性物质成分在类型上存在一定的差异，但差异不显著，皆以萜烯类为主。弄岗秋海棠与灯果秋海棠、鹿寨秋海棠之间各有1个共有的挥发性成分 [1,4-戊二烯、(E)-β-罗勒烯]。
（3）鹿寨秋海棠：该物种花朵中共检测出10种挥发性成分，主要包括(Z)-β-罗勒烯（81.72%）、α-法呢烯（8.55%）、苯乙腈（6.08%）和(E)-β-罗勒烯（1.76%）。特有挥发性成分6种，其中含量较高的分别为α-法呢烯和苯乙腈。
（4）假癞叶秋海棠：该物种花朵中共检测出22种挥发性成分，主要成分包括(S)-(-)-柠檬烯（42.34%）、β-月桂烯（22.43%）和(+)-4-蒈烯（8.08%）等。其特有的挥发性成分18种，其中相对含量最高的为(S)-(-)-柠檬烯。与鹿寨秋海棠、弄岗秋海棠雌花和弄岗秋海棠雄花共有的挥发性成分分别有2种[β-蒎烯、(Z)-β-罗勒烯]、2种 [β-月桂烯、(Z)-β-罗勒烯 ]、3种 [β-月桂烯、(Z)-β-罗勒烯、4-(4-氯苯基)-2,6-二苯基吡啶]，与灯果秋海棠无共性成分。
3 讨论与结论
3.1 讨论
3.1.1 秋海棠属挥发性成分的种间差异
现有对秋海棠属植物花朵挥发性物质的研究均采用HS-SPME-GC-MS技术，但受产地、栽培环境条件、采样器官、检测条件等的影响，各物种挥发性成分和含量存在差异。例如，丁友芳等（2021）从福建厦门产的香花秋海棠雄花中检测出挥发性物质21种，以醛类为主（57.12%），其中糠醛占43.53%；而其变种铺地秋海棠（雌花）和红毛香花秋海棠（雄花）的挥发性物质分别为32种和44种，两变种均以醇类为主（50.10%和38.22%），顺式芳樟醇氧化物(呋喃型)占比最多（21.90%和20.00%）。梁晓莉等（2022）对广州引种栽培的香花秋海棠雌花和冰花进行研究，发现其挥发性成分均以醇类为主（65.10%和62.40%），1-辛烯-3-醇占比最高（33.48%和20.78%），鲜花挥发性成分达63种，数量上明显高于丁友芳等（2021）报道的同种植物雄花成分数量（21种），这可能源于生态因子差异及取花部位不同。同时，梁晓莉等（2022）的研究发现，鲜花经冷冻处理后，冰花样本中挥发性化合物类型会发生变化。李中昊（2025）研究表明，香花秋海棠花挥发性成分以醇类（16.03%）、烃类（25.05%）、酯类（22.16%）、酮类（16.95%）为主。由此可见，物种产地、花器官类型（雄花/雌花）及其生理状态（鲜花/冰花）上的差异，会对挥发性成分的分布和含量有重要影响。此外，杜文文等（2022）发现假厚叶秋海棠和中华秋海棠以萜烯类为主（75.44%和78.61%），柳叶秋海棠和里氏秋海棠以苯类/苯丙素类为主，挥发性成分丰富度从大到小依次为柳叶秋海棠（28种）、假厚叶秋海棠（23种）、中华秋海棠（21种）、里氏秋海棠（15种）。梁晓莉等（2025）从丽纹秋海棠花中检测出30种挥发性成分，以杂环类为主(60.14%)；而鸟叶秋海棠（56种）和巴萨罗斯秋海棠（44种）均以醇类为主(46.90%和56.09%)。本研究与上述文献对比发现，秋海棠属植物挥发性成分既存在某些种类花挥发性成分中萜烯类物质富集的共性，又表现出显著的物种特异性。弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠以及假癞叶秋海棠均以萜烯类物质为主，这与杜文文等（2022）报道的假厚叶秋海棠和中华秋海棠中萜烯高占比的特征一致。不同之处体现在单萜与倍半萜的分化上，弄岗秋海棠与鹿寨秋海棠花朵中挥发性物质以单萜烯 [(Z)-β-罗勒烯]为主，假癞叶秋海棠以单萜烯 [(S)-(-)-柠檬烯、β-月桂烯]为主，而假厚叶秋海棠和中华秋海棠则以β-石竹烯、α-法呢烯等倍半萜类为主。灯果秋海棠花的挥发性成分以醇类为主，这与梁晓莉等（2025）报道的鸟叶秋海棠与巴萨罗斯秋海棠花中挥发性主要成分类型一致，但具体的挥发性物质种类则不同。另外，本研究检测出的化合物种类少于其他研究且萜烯类物质在弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠和假癞叶秋海棠花挥发性性成分中相对含量占比高，并首次在秋海棠属中发现单一成分高度富集的现象。尽管秋海棠属此前未见单一挥发性成分超高占比的报道，但跨类群研究存在某一挥发性成分占比高的现象。覃泳智等（2025）发现洋紫荆4个品种鲜花中倍半萜类和单萜类化合物的相对含量均超95.00%，其中YZJ2号中(Z)-β-罗勒烯相对含量达（78.26±6.50)%。胡桂婷等（2025）检测出柳叶蜡梅花香以β-水芹烯（77.49%~80.65%）为主。此外，陆永垚等（2025）证实沃柑等7种柑橘类水果果皮中萜烯类化合物相对含量为89.6%~97.2%，D-柠檬烯是其中的主要成分，砂糖橘果皮中该物质含量尤为突出，达 91.2%。影响植物萜类化合物产生的因素主要为遗传控制和生态环境条件，其中单萜类化合物的含量与释放量尤其易受温度、光照强度和土壤肥沃程度等的影响（彭少麟等，2002）。弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠以及假癞叶秋海棠引种自广西喀斯特地区，原生境中土层浅薄、贫瘠，这种环境条件促使植物发展出独特的生理和生化特征，以适应极端的土壤和水分条件，如释放出的特殊挥发性有机物质，不仅能够帮助植物抵御恶劣环境，也可参与植物的防御（胡书婧和张汝民，2022）。(Z)-β-罗勒烯作为β-罗勒烯的同分异构体，在弄岗秋海棠和鹿寨秋海棠花中占比极高，可能是物种对传粉者吸引或抗虫防御的适应性响应，或许与虫媒传粉策略相关，也可能与人工栽培环境有关。本研究样本采自大棚栽培植株，栽植土壤为酸性腐殖土，人工栽培环境可能对花期及花朵挥发性成分产生影响，这或许是单一挥发性成分相对含量偏高的原因之一，此外，也可能与取样量、检测方式、植株年龄等有关。灯果秋海棠花中挥发性物质少且缺乏萜类化合物，释放出的特殊醇类也可能与其独特的生态位或繁殖策略有关，也有可能是由栽培条件（盆栽于大棚内）、提取方法、分析仪器参数设置等原因引起的。相比前人对秋海棠花挥发性物质的研究，本研究首次从秋海棠属植物中检测出了3-甲基-6-(1-甲基亚乙基)环己烯等成分，这为秋海棠属植物挥发性成分的研究增添了新的数据和视角，同时也为该属植物的化学分类、生态适应机制以及资源开发利用提供了新方向。
3.1.2 秋海棠属植物挥发物成分的多维应用价值
植物挥发性有机化合物(VOCs)作为植物次生代谢的重要产物，在自然界和人类生活中扮演着多重角色。这些低沸点、易挥发的小分子化合物不仅在调节植物与周围环境间的信息交流中起着重要作用（李军，2016），而且还在食品与医药健康、农业生产、园艺疗法与康养旅游、心理健康调节等领域展现出广阔的应用前景。
萜烯类化合物凭借多样化的生物活性与天然属性在多个领域展现出重要价值。在本研究的4个物种花中，检测到的萜烯类化合物相对含量较高的有β-罗勒烯、(S)-(-)-柠檬烯和β-月桂烯。其中，β-罗勒烯具有清甜的花果香气，存在(Z)-与(E)-两种几何异构体。该化合物不仅是一种与植物防御启动密切相关的信号分子（刘武等，2012），还具有一定的抗菌和抗氧化活性，在天然食品香料及绿色化妆品开发中具有良好应用潜力。柠檬烯因宜人的柠檬香气及抗菌、抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性，已广泛应用于食品防腐、医药制剂以及天然风味添加剂中。此外，其杀虫、杀菌及除草活性，在农业病虫害防控中具有一定的潜能和应用前景（李烨青等，2023）。月桂烯是一种常见食品添加剂，具有清淡的香脂香气，在食品和饮料制造中用作调味剂，具有抗焦虑、抗氧化、抗衰老、抗菌、镇痛、抗炎和抗分解代谢作用（Surendran et al.,2021;王元成等，2022）。管开云等（2005）研究证实，有些秋海棠属植物释放的挥发性物质对葡萄球菌（Staphyllococcus epidermidis）、大肠杆菌（Escherichia coli）和白假丝酵母菌（Candida albicans）有抗性。鉴于弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠花挥发性成分中(Z)-β-罗勒烯的相对含量占比高，笔者认为可将这两种植物的花作为天然植物源罗勒烯的提取材料和植物精油新原料。假癞叶秋海棠花中(S)-(-)-柠檬烯含量高达42.34%，该组分不仅可作天然风味剂和抗氧化剂，还可作为植物源农药用于生物防治。
当前，萜烯类物质的健康调节功能正推动其在园艺疗愈、康养领域的应用。本研究检测出的56种花朵挥发性物质中，其中29 种经文献检索被证实具有明显的芳香特征（郝瑞杰，2014；杜文文等，2022；张鹏等，2025），主要为萜烯类、醇类和酯类化合物。这些物质赋予不同物种独特的香气轮廓。在假癞叶秋海棠鲜花中，相对含量较高的β-蒎烯（5.59%）赋予其典型的松木香气与松节油气息，β-月桂烯（22.43%）贡献清淡的香脂香，(S)-(-)-柠檬烯（42.34%）带来清新的柠檬香味。弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠以呈柑橘香型香气的(Z)-β-罗勒烯为主，此外，在鹿寨秋海棠鲜花中，相对含量超过5%的还有α-法呢烯（8.55%），其具有青香、淡淡花香及蜡质果皮般的复合香气。灯果秋海棠鲜花中的挥发性物质目前没有直接的文献报道与明确描述其花中化合物的气味，但近距离能闻到淡淡的芳香气味。这进一步支持了4种秋海棠在园艺疗法和康养旅游景观建设中的应用。鉴定出的29种芳香挥发性物质，特别是假癞叶秋海棠独有的(S)-(-)-柠檬烯，以及弄岗秋海棠和鹿寨秋海棠花中高含量的(Z)-β-罗勒烯均可作为关键香气标记物用于香型育种。但是，在应用中要注意，因为柠檬烯、罗勒烯对皮肤有刺激性，直接接触花可能会引发红肿、瘙痒、灼热感等过敏反应，所以应规避孕妇、儿童、过敏体质等高风险人群。
3.2 结论
综上所述，秋海棠属植物在挥发性成分上表现出极高的种间多样性，这种多样性不仅体现在不同种类的挥发性化合物种类和含量上，还体现在其香气特征的显著差异上。本研究采用HS-SPME-GC-MS技术在4种广西特有秋海棠植物鲜花中鉴定出56种挥发性有机化合物，这些挥发性成分的丰富度从大到小依次为弄岗秋海棠（27种）、假癞叶秋海棠（22种）、鹿寨秋海棠（10种）和灯果秋海棠（5种），这4种秋海棠的花朵挥发性物质之间无共有成分。花中特有挥发性成分以假癞叶秋海棠最多，有18种，弄岗秋海棠有13种（雄花）和6种（雌花）特有挥发物，鹿寨秋海棠有6种，灯果秋海棠只有4种特有成分。弄岗秋海棠、鹿寨秋海棠和假癞叶秋海棠属于单萜优势型，而灯果秋海棠则以特殊醇类成分为主。本研究首次报道的(Z)-β-罗勒烯优势型为秋海棠挥发性成分研究增添了新的化学型，而灯果秋海棠的特殊醇类成分则提示该属植物可能存在尚未发现的次生代谢途径。这些发现不仅增进了对秋海棠化学多样性的认识，也为后续研究该属植物的传粉生态和进化适应提供了新的线索。同时，这些挥发性成分的显著差异赋予了不同种类秋海棠各自独特的芳香特性，能为秋海棠属植物的种质资源评估、品种改良、园艺应用开发以及康养旅游等领域提供参考。未来研究可以进一步探讨不同环境条件对挥发性成分的影响，以及挥发性成分在不同植物组织中的分布规律，以期为秋海棠属植物的香气改良、新品种选育、区域特色花卉的开发利用以及该属植物的可持续利用和生态保护提供科学支持。