全 文 ：中国农学通报 2013,29(10):132-136
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
紫苏[Perilla frutescens (L.)]是唇形科(Labiatae)紫
苏属(Perilla L.)1年生草本植物。主产于亚洲东部，是
中国、日本及部分亚洲国家传统的药、食兼用植物[1-2]。
紫苏资源分布较为广泛，中国长江以南各省均有栽培
及野生紫苏，资源丰富[1]。根据不同生态类型，紫苏叶
片颜色主要可以分为绿色、红（紫）色及面绿背红（紫）
等类型[2-4]。在不同的紫苏资源中，叶色性状呈现极大
基金项目：贵州省工程技术研究中心项目“油菜数字化分子育种数据平台建设”（黔科合农G字[2012]4006号）；贵州省科学技术基金项目“多基因聚
合的种质资源多样性分析及遗传群体的初建”（黔科合 J字[2010]2089号）。
第一作者简介：王仙萍，女，1968年出生，贵州思南人，农艺师，本科，研究方向：油料作物育种。通信地址：550008贵州省贵阳市金阳高兴区白云大道
270-0061贵州省油菜研究所，E-mail：thrive1105@tom.com。
通讯作者：杜才富，男，1965年出生，贵州思南人，研究员，本科，研究方向：油料作物遗传育种。通信地址：550008贵州省贵阳市金阳高兴区白云大道
270-0061贵州省油菜研究所，E-mail：caifudu@yahoo.com.cn。沈奇，女，1983年出生，江苏涟水人，副研究员，博士研究生，研究方向：油料作物遗传育
种。通信地址：550008贵州省贵阳市金阳高兴区白云大道270-0061贵州省油菜研究所，E-mail：shenqi-gz1983@163.com。
收稿日期：2012-09-14，修回日期：2012-11-04。
贵州紫苏资源收集以及叶色多样性分析
王仙萍，李 敏，张敏琴，曾章丽，向 阳，韩宏仕，杜才富，沈 奇
（贵州省油菜研究所，贵阳 550008）
摘 要：为了调查贵州地区紫苏资源的多样性，研究紫苏叶色性状的差异及成因，收集并种植贵州地方栽
培及野生紫苏资源53份，调查苗期叶片颜色性状，并测定其花青素及叶绿素含量。结果表明，贵州地方
紫苏资源叶色有面绿背紫、全绿、全红（紫）等多种性状。全红（紫）紫苏花青素含量较高，叶绿素含量较
低；绿色紫苏则相反。不同紫苏材料间，花青素含量差异最高可达到60倍，叶绿素含量差异最高在3倍
左右。但是，其中有2个材料同时具有较高的叶绿素及花青素含量。叶片中花青素与叶绿素含量差异，
导致贵州地方紫苏资源叶色存在着较大的多样性，该工作为紫苏资源研究打下基础。
关键词：紫苏；资源；多样性分析；花青素；叶绿素
中图分类号：Q31 文献标志码：A 论文编号：2012-3123
Resources Collection and Leaf Color Diversity Analysis of Perilla frutescens (L.) in Guizhou Province
Wang Xianping, Li Min, Zhang Minqin, Zeng Zhangli, Xiang Yang, Han Hongshi, Du Caifu, Shen Qi
(Guizhou Rapeseed Institute, Guiyang 550008)
Abstract: In order to investigate resources diversity of Perilla frutescens (L.) in Guizhou Province, and study
on the difference and cause of leaf color trait of Perilla frutescens (L.). The 53 copes of regional cultivated and
weedy type resources of Perilla frutescens (L.) in Guizhou Province were collected and cultivated, then leaf
color in seedling stage of them were surveyed, and anthocyanin and chlorophyll content in their leaves were
determined. The results showed that: there were various characters of leaf color in Guizhou regional Perilla
resources, such as front green and back purple, total green and total red (purple) and so on. The higher content
of anthocyanin and lower content of chlorophyll were determined in total red (purple) Perilla, and opposite
results were determined in total green Perilla. The maximize differences of anthocyanin content between
various materials could reach 60 times, the chlorophyll content differences only reach 3 times. However, there
were two materials hold higher content of both anthocyanin and chlorophyll. The different anthocyanin and
chlorophyll content led to that the larger diversity of leaf color characters in Guizhou regional Perilla resources.
This work could lay a foundation of the research on resource diversity in Perilla frutescens (L.)
Key words: Perilla frutescens (L.); resource; diversity analysis; anthocyanin; chlorophyll
王仙萍等：贵州紫苏资源收集以及叶色多样性分析
的多样性。因此，叶色性状一直以来均是紫苏资源鉴
定与分类的一个重要依据[5-6]。
对紫苏叶色差异产生的原因进行研究发现，在叶
绿及红（紫）色 2类紫苏中，水溶性色素如花青素等物
质的种类和含量具有较大不同[7]。红（紫）紫苏中含有
一类红色花青素物质，主要成分是丙二酰紫苏甙，该物
质是在绿色紫苏中不存在[8]。在红（紫）及绿紫苏中鉴
定花青素代谢中关键酶基因表达也发现，在红（紫）紫
苏中高效表达的该类基因，基本在绿色紫苏中不表达
或表达量很低[9-11]。花青素的合成代谢还会影响叶片
中叶绿素的合成，对叶绿素累积造成影响[12]。不同叶
色的紫苏中，花青素与叶绿素含量应有所差异，这是造
成紫苏叶色多样性的主要原因。
据《贵州植物志·第八卷》记载，贵州产紫苏1种，2
变种[13]。贵州地区具有较长的紫苏栽培历史及大量的
野生资源，特有的喀斯特地貌也使紫苏产生了丰富的
变异类型。目前，对贵州紫苏资源收集与分析还未见
系统报道，且对于不同紫苏材料间其叶色性状的多样
性，以及叶片中花青素与叶绿素含量的定量分析也少
见报道。因此，笔者收集了贵州省部分地区的紫苏栽
培种及野生资源，种植发现，该类资源中主要以叶片正
面呈现绿色，背面呈现红色的紫苏为主。同时也包括
叶色完全呈现绿色及深红（紫）的紫苏，叶色呈现较大
的多样性。本研究报道了已种植的 53份贵州地方紫
苏资源苗期叶片颜色性状，并分析其花青素及叶绿素
含量，以期为紫苏资源多样性研究打下基础。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
田间试验于2012年3月于贵州省油菜研究所试验
田进行，室内试验于2012年7月于贵州省油菜研究所
生物技术与品质分析实验室进行。
1.2 试验材料
试验材料为贵州地区栽培及野生紫苏种子，收集
于 2010—2011年。对收集到的紫苏种子按采集地进
行整理，编号。供试材料于2012年3月下旬分别同时
播种，5月上旬按行窝距 50 cm×30 cm移栽定苗，每穴
1株，每个材料种植3行，设3次重复。正常水肥管理。
1.3 试验方法
1.3.1 田间材料叶色性状统计 2012年7月中旬，统计紫
苏苗期叶片颜色。紫苏叶片颜色分正面、反面、叶脉分
别记录。颜色分类如下：“r”代表红（紫）色、“g”代表绿
色、“gr”代表绿中带红；“+”、“++”、“+++”代表颜色深浅。
1.3.2 花青素含量测定 采用分光广度计法测定紫苏叶
片中花青素的含量。每个材料选取 3个单株，取生长
一致的叶片进行花青素含量测定。测定试剂选用
0.1 mol/L的盐酸甲醇溶液。称取约 0.2 g样品至于三
角瓶中。加人10 mL 0.1 mol/L盐酸甲醇溶液浸泡，用
封口膜扎紧瓶口，置 60℃避光处浸提 2 h，至肉眼观察
叶组织完全变白后冷却到室温，用2%盐酸甲醇溶液定
容至25 mL，于分光光度计上进行分析。
用 0.1 mol/L盐酸甲醇溶液作为空白对照。在分
光光度计上处理样品，测定波长分别为 530、620、
650 nm波长下的光密度值。根据Greey公式计算花青
素含量，见(1)、(2)。
花 青 素 光 密 度 值 ODλ =(OD530-OD620)-0.1
(OD650-OD620) ……………………………………… (1)
花青素含量(nmol/g)=[(ODλ/ε)×(V/m)]×1000000
……………………………………………………… (2)
式中：ε为花青素摩尔消光系数4.62×106；V为提取
液总体积(mL)；m为取样质量(g)。
1.3.3 叶绿素含量测定 采用分光广度计法测定紫苏叶
片中叶绿素含量。取样方法如上。称取叶片 0.5 g放
入研钵中，加少量石英砂及 95%乙醇，研磨至组织变
白。均浆置于单层滤纸的漏斗中过滤，并用乙醇多次
冲洗滤纸，直至叶绿素全部洗入容量瓶中。最后用
95%乙醇定容至 25 mL。以 95%乙醇为空白对照，取
处理样品在波长分别为 665、645、652 nm下测定吸光
度，按照经验公式计算总叶绿素含量，见(3)。
总叶绿素含量(nmol/g)=[(20.21A645+8.02A665)×V]/
(1000×m) …………………………………………… (3)
式中：V为提取液总体积(mL)；m为取样质量(g)。
1.3.4 试验仪器 紫外可见光分光光度计（型号
TU-1810，北京普析通用仪器有限公司）。
1.3.5 统计分析 采用SPSS统计分析软件对数据进行
处理与分析。
2 结果与分析
2.1 材料的收集与栽培
2010—2011年间，在贵州地区收集并获得65份栽
培及野生紫苏种子。供试材料于2012年3月下旬同时
播种，其中 53份紫苏种子可正常萌发，且性状一致稳
定，对其进行移栽定苗。7月中旬，统计叶色性状，取
叶片进行花青素及叶绿素测定。
2.2 田间材料叶色性状统计
田间种植发现，紫苏资源中大部分材料正面与背
面的颜色存在差异，多呈现正绿背紫的情况（图 1B）。
也有部分紫苏正面与背面颜色一致，如完全呈现绿色
的材料（图 1A），以及完全呈现深红（紫）的材料（图
1C）。有部分材料叶色介于二者之间。如编号14的紫
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A：编号28，叶片绿色紫苏；B：编号21，叶片正绿背紫的紫苏；C：编号15：叶片红（紫）色紫苏；D：编号14：叶脉和叶缘呈红色的紫苏
图1 紫苏叶片颜色多样性
表1 紫苏叶片花青素及叶绿含量测定结果
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开阳南江栽培种
开阳南江栽培种
香纸沟野生种
香纸沟野生种
香纸沟野生种
香纸沟野生种
香纸沟野生种
青岩野生种
青岩野生种
青岩野生种
青岩野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪燕楼野生种
花溪夜郎野生种
花溪夜郎野生种
花溪夜郎野生种
花溪羊洞野生种
花溪羊洞野生种
花溪夜郎野生种
花溪燕楼野生种
花溪羊洞野生种
花溪羊洞野生种
开阳马场栽培种
开阳马场栽培种
开阳马场野生种
开阳马场野生种
g++
g++
g+
g+
g+
g++
g+
g++
g+
g+
g+
g+
g+
g+++
r
g++
gr
r
g++
r
g+++
g++
g+
g+
g+
g++
g+
g+
g+
g++
g+++
gr+
gr+
gr++
gr++
gr+
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gr+
gr++
gr++
gr++
gr+
gr+
gr+
r+++
r+++
r++
r+++
r+++
gr+
r+++
r+++
gr+
gr+
gr+
gr++
gr++
gr++
g
gr++
g
gr++
g
g
g
gr
gr
gr
g
g
gr
g
g
g
gr
r
r
r
r
r
g
r
r
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
1.422±0.144
1.144±0.231
3.161±0.083
1.862±0.386
0.362±0.146
4.014±0.039
2.297±0.416
1.179±0.099
4.958±0.220
3.018±0.187
1.997±0.273
3.416±0.111
2.480±0.106
21.627±0.3
22.081±0.989
3.360±0.293
11.93±0.198
15.653±1.045
1.288±0.277
15.005±0.746
20.259±0.888
1.844±0.095
1.362±0.045
3.695±0.038
4.296±0.157
3.688±0.089
3.538±0.134
0.330±0.076
0.833±0.006
1.011±0.154
9.096±0.086
2.760±0.069
2.268±0.049
1.853±0.018
1.650±0.026
1.534±0.022
2.333±0.016
1.846±0.045
1.861±0.044
1.765±0.012
2.624±0.006
1.703±0.020
1.980±0.021
2.147±0.067
3.208±0.000
1.886±0.023
1.775±0.016
1.791±0.007
1.846±0.005
2.492±0.018
1.512±0.013
3.688±0.029
2.511±0.059
1.544±0.034
2.060±0.017
1.948±0.031
2.040±0.026
1.756±0.016
2.137±0.047
2.346±0.053
1.857±0.100
3.633±0.200
编号 取样地点
叶片颜色
正面 背面 叶脉
花青素含量/(nmol/g) 叶绿素含量/(nmol/g)
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王仙萍等：贵州紫苏资源收集以及叶色多样性分析
苏，叶片正面叶脉、叶缘及背面均呈现深红（紫）色（图
1D）。叶脉颜色也呈现有绿色、红（紫）及绿间带红的
差异，笔者根据颜色差异拟定划分标准，分正面、背面
及叶脉分别统计叶片颜色，结果见表1。
2.3 花青素含量测定
花青素含量在不同紫苏材料间差异较大，变异幅
度从最高15号的(22.081±0.989) nmol/g到最低的28号
(0.330±0.076) nmol/g，差异达 60多倍。在红（紫）紫苏
中，花青素含量均较高，如编号 18号、20号紫苏，花
青素含量分别为 (15.653 ± 1.045) nmol/g、(15.005 ±
0.746) nmol/g。正面呈深绿色，背面呈深紫的21号紫苏，
具有较高的花青素含量，达到（20.259±0.888）nmol/g。叶
脉叶缘呈紫的 14号紫苏，也具有较高的花青素含量，
达到(21.627±0.3) nmol/g。在完全呈现绿色的 28号紫
苏中，花青素含量最低。
2.4 叶绿素含量测定
叶绿素含量在不同紫苏材料间也有差异。其中，
叶片叶绿素含量在1~2 nmol/g之间的材料有26个；在
2~3 nmol/g之间的材料有 21个；高于 3 nmol/g的材料
有6个。紫苏叶片正面颜色呈现深绿色的5个材料（21
号，31号，36号，38号，50号），叶绿素含量均较高，测定
均高于 3 nmol/g。叶片完全呈现红（紫）色的 3个材料
（15号、17号、20号紫苏中）叶片叶绿素均处于较低水
平。由此可见，在大部分紫苏材料叶片中，花青素与叶
绿素含量呈现负相关。但有 2个材料例外，分别是正
面呈深绿色，背面呈深紫的 21号紫苏材料，及叶脉叶
缘呈紫的14号紫苏材料，同时具有较高的叶绿素及花
青素含量。
3 结论与讨论
在贵州地方紫苏资源中，叶色有完全呈现绿色（图
1A）、完全呈现红（紫）（图 1C）、呈现正绿背紫（图 1B）
等多种性状。叶色存在着较大的多样性。测定其中花
青素及叶绿素的含量。不同紫苏材料间，花青素含量
差异最高可达到60倍，叶绿素含量差异最高在3倍左
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46
47
48
49
50
51
52
53
开阳马场野生种
开阳马场野生种
开阳马场野生种
开阳马场野生种
开阳马场野生种
开阳青禾野生种
开阳青禾野生种
开阳青禾野生种
开阳青禾野生种
开阳青禾栽培种
开阳青禾野生种
开阳青禾野生种
开阳青禾野生种
六盘水栽培种
六盘水栽培种
织金栽培种
遵义正安栽培种
遵义正安野生种
遵义正安野生种
遵义正安野生种
遵义正安野生种
遵义正安野生种
g+
g+
g++
g+
g+++
g++
g+++
g++
g+
g+
g++
g+
g++
g++
g++
g++
g++
g++
g+++
g++
g++
g+
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g
gr+
g
gr++
gr++
gr++
g
gr+
gr+
gr+
gr+
gr+
gr+
gr++
gr+
gr+
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gr+++
gr+++
gr+++
gr+
g
g
g
g
gr
g
g
g
g
g
g
g
g
g
gr
gr
g
g
g
g
g
g
2.16±0.062
1.452±0.486
0.871±0.048
1.112±0.35
1.337±0.083
1.692±0.726
1.484±0.927
1.924±0.157
0.976±0.607
1.990±0.106
1.515±0.173
1.217±0.128
0.719±0.126
2.010±0.094
0.349±0.107
1.666±0.396
5.444±0.617
8.069±0.409
3.233±0.384
7.51±0.627
2.485±0.046
3.861±0.074
2.049±0.221
2.421±0.498
2.226±0.243
1.913±0.034
3.047±0.001
1.985±0.007
3.060±0.110
2.717±0.019
1.963±0.001
1.322±0.183
2.912±0.009
1.887±0.094
2.415±0.002
1.948±0.331
1.733±0.008
2.365±0.325
2.075±0.401
2.111±0.017
3.233±0.009
2.761±0.005
1.986±0.029
1.530±0.017
编号 取样地点
叶片颜色
正面 背面 叶脉
花青素含量/(nmol/g) 叶绿素含量/(nmol/g)
注：叶片颜色分类：“r”代表红（紫）色、“g”代表绿色、“gr”代表绿中带红；“+”、“++”、“+++”代表颜色深浅。
续表1
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右（见表 1）。结果表明，叶色的多样性是由于其中花
青素与叶绿素含量差异造成。
花青素是广泛存在于自然界植物中的一类水溶性
天然色素，属类黄酮化合物[12]。紫苏中所含的花青素
是一类天然红色素，主要成分为丙二酰紫苏甙[8]。紫
苏花青素除了具有一般花青素类物质的共同特点，如
作为天然色素，安全、无毒、水溶性好外等，还具有较好
的光、热稳定性，因此在食品、化妆、医药等方面有着巨
大的应用潜力[2-4]。
据报道，紫苏花青素主要存在于红（紫）紫苏品种
中[10]。本研究测定结果显示，尽管在绿色紫苏中也含
有花青素，但含量较低，与红（紫）紫苏中的花青素含量
差异可达到60倍（见表1）。研究发现，绿及红（紫）2种
紫苏中的花青素代谢途径存在极大差异。花青素合成
中关键基因查尔酮合酶、黄酮-3-羟化酶、黄酮醇 4-还
原酶、葡萄糖：类黄酮 3-O-糖基转移酶。除了查尔酮
合酶基因在绿色紫苏中表达之外，其余的 3个酶基因
均未在绿色紫苏检测到表达。而且，查尔酮合酶基因
在红（紫）紫苏中表达量是在绿色紫苏中的10倍[8-11]。
花青素合成代谢中的差异除了影响2种紫苏在叶
色上的表现之外，对叶片大小、植株高矮等方面都有较
大影响。红（紫）紫苏普遍表现为叶片较小、植株较矮，
生物量小。而绿色紫苏普遍叶片较大且厚、植株高，生
物量大[3]。造成 2种类型紫苏生物量差异的主要原因
之一，可能是由于两者间叶绿素含量差异，导致光合作
用能力不同而造成。本研究检测结果也说明，红（紫）
紫苏中叶绿素含量普遍偏低（见表1）。此外，2种紫苏
的功能和用途也有差异。红（紫）紫苏主要提供幼叶食
用及天然色素提取。尽管绿叶紫苏叶片也有食用，但
是，红（紫）紫苏幼叶含有天然花青素，营养价值含量
高，较受食用者的喜爱。红（紫）紫苏中提取的红色素，
作为色素的高端产品已应用于添加剂及医药行业。而
绿色紫苏，生长旺盛，结实率高，其茎、根主要入药。收
获的种子可直接提供食用，风味独特；该种子也可提炼
油脂，该油脂中亚麻酸含量较高，是一种健康营养价值
很高的植物油 [1-3,14-15]。
在本研究资源中，有2个材料例外，即正面呈深绿
色，背面呈深紫的 21号紫苏材料，及叶脉叶缘呈紫的
14号紫苏材料，其同时具有较高的花青素及叶绿素含
量。尤其是 21号紫苏材料，叶片大小、植株高矮等农
艺学性状与绿色紫苏相近，生物量较大，又具有较高的
花青素含量，是兼顾绿色与红（紫）紫苏优势的重要材
料。笔者对贵州地区的 53份紫苏材料苗期叶片花青
素及叶绿素含量分析，发现贵州紫苏资源叶色存在着
较大的多样性，该工作为进一步资源研究及育种开发
做出铺垫。
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