全 文 ：J.SHANXI AGRIC.UNIV.(Natura l S cience Ed i tion)
学报(自然科学版)2009 , 29(1) 002468
收稿日期:2007-10-10　　　修回日期:2008-04-02
作者简介:梁娟 (1981-), 女 (汉), 山西阳城人 , 在读硕士 , 主要从事园林植物生理生态方面的研究。
通讯作者:蔺银鼎 , 教授 , 硕士生导师。 Tel:0354-6288261;E-mail:s xnd-l yd@sohu.com
基金项目:山西省科技攻关项目 (041038);山西省农业成果转化专项资金 (2008)
元宝枫秋叶着色生理指标的研究
梁娟 , 蔺银鼎
(山西农业大学 林学院 , 山西太谷 030801)
摘　要:2006 年秋季以元宝枫叶片为试材 , 采用生理生化分析方法 , 研究了元宝枫芽变品种与普通品种叶片发育
过程中花色素苷含量与 PAL活性 、 含水量的动态变化规律以及它们之间的相关关系 , 结果表明:元宝枫芽变品种
叶片在变色期间花色素苷含量高于普通品种 , 且与普通品种间存在着极显著差异 , 芽变品种中 PAL活性变化差异
显著性大于普通品种 , 含水量高于普通品种。秋叶花色素苷含量与 PAL 活性之间呈正相关关系 , 与含水量呈负相
关关系。元宝枫上位叶与下位叶中花色素苷含量 、 PAL活性与含水量均存在一定的差异。
关键词:元宝枫;叶片;花色素苷;PAL;含水量
中图分类号:S687　　文献标识码:A　　文章编号:1671-8151 (2009)01-0037-04
Studies on the Physiological Indexes of Acer Truncatum Fall Leaves During Coloring Process
LIANGJuan , LIN Yin-ding
(Col lege of Forestry , Shanx i Ag ricultural University , Taig u S hanx i 030801 , China)
Abstract:The experiment w as car ried out in the autum n of 2006.Two Acer cultivar s w ere used to investiga te the
change s o f anthocyanin content and PAL activity , moisture content.The result show ed that anthocyanin content in the
mutant cultiva r was significantly hig er than that in the common cultiva r.PAL activ ity in the leaf of mutant cultiv ar was
significantly hig er than that in the common cultiva r.There was po sifive co r rela tion between anthocyanin content and
PAL activity and negative cor rela ttion betw een anthocyanin and moisture content in Acer leaf.Difference ex isted fo r
anthocyanin content , PAL ac tivity and moisture content betw een upper and low er leaves.
Key words:Acer truncatum;Leaf;Anthocyanin;Moisture content
　　元宝枫 (Acer truncatum Bunge)秋季叶色
红艳 , 具有很高的观赏价值 。目前 , 北方城市中
栽植的元宝枫变色效果不佳 , 如变色时间推迟 、
变色期较短 、 变色程度较低或者根本不变色 , 大
大降低了元宝枫的秋季观赏价值。因此 , 研究元
宝枫叶色变化的原因 , 寻求改善其叶色的途径 ,
对提高元宝枫的观赏价值和进行新品种选育具有
重要的理论和实践意义。国内学者对苹果 、 荔枝 、
凤仙花以及雁来红等植物叶色变化的遗传 、 生理
生化方面作了一些研究[ 1 ～ 4] , 然而对元宝枫叶色
发育机理的研究尚未见报道。目前 , 对元宝枫的
栽培和开发利用研究的比较多 , 在其呈色机理方
面研究较少。本文以山西农业大学新培育的元宝
枫芽变品种 (与普通元宝枫品种相比 , 该品种赏
叶期延长 14 d。)为试材 , 以普通元宝枫品种为对
照 , 通过实地观测和生理测试 , 研究二者在花色
素苷含量 、苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性及叶片
含水量等方面的差异 , 以探讨元宝枫秋叶的呈色
机理 。
1　材料与方法
1.1　材料
试验材料为栽植在山西农业大学林学院园林
植物资源圃中的元宝枫芽变品种及普通品种 。芽
变品种为胸径 4 cm 的嫁接苗 , 普通品种为胸径 4
cm 的实生苗。
1.2　方法
叶片花色素苷含量的测定 ,参照何奕昆等[ 4] 及
相关文献[ 5] 的方法;苯丙氨酸解氨酶(PAL)的提取
与测定根据王敬文等[ 6]方法;叶片含水量的测定参
照邹琦[ 7] 的方法 。
对测定数据进行方差分析 。
2　结果与分析
2.1　不同品种元宝枫秋叶中花色素苷含量的变化
不同品种元宝枫秋叶中花色素苷含量变化如
图 1所示 。
图 1　元宝枫叶色转变过程中花色素苷含量的变化
Fig.1　Change o f anthocyanins content leaf coloring
of Acer truncatum Bunge
　　由图 1可以看出 , 9 月份芽变品种与普通品
种叶片中花色素苷含量变化的趋势相差不大 , 但
进入十月份后芽变品种叶片中花色素苷含量迅速
增加 , 而普通品种的含量增加缓慢。10月 3日与
10月 31日相比较 , 芽变品种叶片中花色素苷含
量增加了 1.4倍 , 普通品种增加了 0.8倍 。至 10
月 24日芽变品种已达到红叶最佳观赏期 , 此时花
色素苷的含量是普通品种的 2倍 。
方差分析结果 (表 1)表明 , 芽变品种叶片
中花色素苷的总体变化趋势是:在 9 月 12 日到
10月 10日期间 , 叶片中花色素苷含量差异不大 ,
在 10月 10日到 10月 17日期间 , 花色素苷的含
量变化十分明显 , 达到极显著差异水平 , 到 10月
24日 , 花色素苷含量达到最大值。而普通品种叶
片中花色素苷含量的峰值出现在 10 月 31 日 , 在
10月 10日到 10月 31 日期间 , 花色素苷含量的
变化差异达到显著水平 。
表 1　元宝枫叶色转变过程中花色素苷含量变化的方差分析
Table 1　Variance ana ly sis o f anthocyanins content during leaf co lo ring of Acer truncatum Bunge
品种
Variety
日期
Date
花色素苷含量
/mg· g -1 Fw
Anthocyanins
差异显著性
Variabili ty
0.05 0.01
品种
Variety
日期
Date
花色素苷含量
/mg· g -1 Fw
Anthocyanins
差异显著性
Variabilit y
0.05 0.01
芽变品种 9.12 3.36 b B 普通品种 9.12 3.59 ab A
9.19 3.60 b B 9.19 3.64 ab A
9.26 3.08 b B 9.26 3.25 b A
10.03 3.38 b B 10.03 2.83 b A
10.10 4.43 b B 10.10 3.25 b A
10.17 6.80 a A 10.17 3.88 ab A
10.24 8.29 a A 10.24 4.08 ab A
10.31 8.07 a A 10.31 5.19 a A
　　表 2给出了元宝枫不同品种秋叶花色素苷含
量的方差分析结果 。从表中可以看到 , 两个不同
品种元宝枫秋叶中的花色素苷含量在 F0.01 水平
上达到极显著水平。同一品种上下位叶花色素苷
含量差异均未达到显著水平 , 但不同品种间上下
位叶差异显著 , 均在 F0.05 水平上达到显著差
异 , 两个品种元宝枫下位叶花色素苷含量甚至在
F0.01水平上达到极显著差异 。
表 2　不同品种元宝枫叶片花色素苷含量方差分析
Table 2　Variance analy sis of anthocyanins content in leaf of different vo vrielie s o f Acer truncatum Bunge
品种
Variety
花色素苷含量
/m g· g -1Fw
An th ocyanins
差异显著性
Variabili ty
0.05 0.01
部位
Posi ti on
花色素苷含量
/mg· g -1 Fw
Anthocyanin s
差异显著性
Variabilit y
0.05 0.01
芽变品种 7.70 a A 上位叶 6.87 ab AB
下位叶 8.54 a A
普通品种 4.37 b B 上位叶 4.20 c B
下位叶 4.54 bc B
38 山 西 农 业 大 学 学 报 (自然科学版) 2009
2.2　不同品种元宝枫秋叶中苯丙氨酸解氨酶
(PA L)活性的变化
　　不同品种元宝枫在叶色变化过程中其 PA L 活
性变化如图 2。
图 2　元宝枫叶色变化过程中 PAL活性的变化
Fig.2　Change o f PAL activity during leaf co lo-
ring of Acer truncatum Bunge
　　由图 2和表 3 、表 4可以看出:芽变品种与
普通品种两者叶片中 PAL 活性变化趋势较一致 ,
10月 10日前呈下降趋势 , 十月上旬与九月中旬
相比 , PAL 活性在元宝枫芽变品种中下降了
41%, 普通品种中下降了 35%, 而后 PA L 活性
开始大幅度上升 , 十月底与十月上旬相比 , PA L
活性在元宝枫芽变品种中上升了 1.4倍 , 普通品
种上升了 1.3倍。说明 PAL 活性与元宝枫秋叶着
色有关联 , 但相关性未达到显著水平。上位叶与
下位叶之间 PAL 活性差异极大 , 在 F0.05 水平
上达到显著差异水平 , 元宝枫芽变品种甚至在
F0.01水平上达到极显著差异水平 , 说明 PA L 活
性与叶片着生部位的关系很大 , 上位叶中 PAL 活
性要明显高于下位叶。
表 3　元宝枫叶色转变过程中 PAL活性变化的方差分析
Table 3　Variance analy sis of PAL activ ity during leaf co lo ring Acer truncatum Bunge
品种
Variety
日期
Date
PAL活性/ U
Pal act ivity
差异显著性
Variabili ty
0.05 0.01
品种
Variety
日期
Date
PA L活性/U
Pal activi ty
差异显著性
Variabilit y
0.05 0.01
芽变品种 9.19 93.82 b B 普通品种 9.19 93.28 ab AB
9.26 92.13 b B 9.26 87.66 ab AB
10.03 74.72 b BC 10.03 94.99 ab AB
10.10 53.47 c C 10.10 60.62 b B
10.17 90.91 b B 10.17 84.03 b AB
10.24 75.07 b BC 10.24 110.52 ab AB
10.31 130.51 a A 10.31 142.14 a A
表 4　不同品种元宝枫叶片 PAL活性方差分析
Table 4　Variance analy sis of PAL activ ity in leaf of diffe rent v orieties of Acer truncatum Bunge
品种
Variety
PAL 活性/U
Pal act ivity
差异显著性
Variabili ty
0.05 0.01
部位
Posi ti on
PAL 活性/U
Pal act ivity
差异显著性
Variabilit y
0.05 0.01
芽变品种 86.18 a A 上位叶 108.17 a A
下位叶 64.19 b B
普通品种 97.19 a A 上位叶 116.84 a A
下位叶 77.54 b AB
2.3　不同品种元宝枫秋叶中含水量差异
　　不同品种元宝枫叶色变化过程中含水量的变
化见图 3。
　　从图 3 可见 , 芽变品种与普通品种在 10月
10日前叶片含水量基本一致 , 10月中旬后含水量
出现差异 , 叶片含水量迅速下降 , 芽变品种下降
了 20%, 而普通品种下降了 46%。但差异不显著
(表 5), 普通品种叶片含水量从十月中旬开始下
降。
图 3　元宝枫叶色变化过程中含水量的变化
Fig.3　Change of moisture content during leaf
co lour colo ring of Acer truncatum Bunge
3929 (1) 梁娟等:元宝枫秋叶着色生理指标的研究
表 5　不同品种元宝枫叶片含水量方差分析
Table 5　Variance analy sis of moisture content in leaf of different va rietie s o f Acer truncatum Bunge
品种
Variety
含水量
Water content
差异显著性 Variabli lit y
0.05 0.01
部位
Posi ti on
含水量
Water con tent
差异显著性 Variabili ty
0.05 0.01
芽变品种 62.54% a A 上位叶 64.72% a A
a A 下位叶 60.35% ab A
普通品种 56.72% a A 上位叶 60.38% ab A
a A 下位叶 53.07% b A
2.4　元宝枫叶片花色素苷含量与 PAL 活性 、含
水量的相关关系
　　由表 6可以看出 , 元宝枫的两个品种秋叶中
花色素苷含量与 PA L活性之间正相关 , 说明花色
素苷是促成元宝枫叶片显现红色的重要色素 。
PA L活性大小从一定程度上可以反映叶片中的花
色素苷含量与叶片的着色程度 。芽变品种上位叶 、
下位叶中花色素苷含量与 PAL 活性之间相关性均
较小 , 普通品种下位叶两者之间相关性大于上位
叶。
表 6　元宝枫叶片花色素苷含量与 PA L 活性 、 含水量的
相关分析
Table 6 　Co rre lations between anthocyanin content and
PAL activity , moisture content in leaf of Acer
truncatum Bunge
元宝枫品种
Variety
PAL 含水量 Water content
上位叶
Upper
leaves
下位叶
Low er
leaves
上位叶
Upper
leaves
下位叶
Lower
leaves
芽变品种 0.438 0.256 -0.749 -0.645
普通品种 0.490 0.899 -0.730 -0.891
元宝枫秋叶中花色素苷与含水量呈负相关 ,
其中 , 普通品种下位叶花色素苷与含水量相关性
高于芽变品种 。这表明秋季叶片含水量的下降有
利于叶片着色 。但普通品种的秋叶脱落较早也可
能与叶片含水量降低有关。
3　结论与讨论
(1)元宝枫芽变品种秋叶中花色素苷含量高
于普通品种 , 并且其差异程度达到极显著水平 。
说明花色素苷含量是元宝枫秋叶着色的主要生理
标志 。
(2)叶片含水量对元宝枫秋叶着色有重要的
影响 。叶片含水量降低 , 一方面有利于秋叶着色 ,
也容易引起叶片过早落叶。通过育种和栽培管护
措施适当地控制秋色叶的含水量应当作为秋叶观
赏植物研究的重要课题 。
(3)虽然元宝枫秋叶中花色素苷含量与 PA L
活性的正相关关系未达到显著水平 , 但本试验中 ,
着色较好的元宝枫芽变品种秋叶中的 PAL 含量仍
然高于对照普通品种。说明 PAL 含量在秋色叶着
色过程中仍然起着重要的作用。
参　考　文　献
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