本发明公开了一类含水溶性取代基的罗丹明染料及其功能化衍生物(锌离子探针和抗体标记染料),其具有通式I的结构。在染料母核的N-位连接不同水溶性取代基后其生物相容性大幅提高,具体表现在细胞内非特异性染色显著降低、细胞凋亡信号不再出现、光毒性显著降低(锌离子探针)和标记效率提升、观测时间延长(抗体标记染料)等方面。本发明所述的荧光染料可以应用于观测离体活胰岛的胰岛素释放和免疫荧光标记等领域。