全 文 ： 收稿日期：2005-06-20
基金项目：西华师范大学科研启动基金（04B013）资助
作者简介：文国琴（1978-），女，四川宜宾人，助教，硕士，从事植物生理教学和科研工作。

南天竹不同叶色与若干生理生化指标关系的研究
文国琴 1，何道文 1，何 震 2
（1.西华师范大学 生命科学院，四川 南充 637002；2.南充市农产品检测中心，四川 南充 637000）

摘 要：本文研究南天竹不同叶色的叶片叶绿素、花青素、可溶性糖含量和气孔密度、POD、CAT 活性的变
化。结果表明，南天竹叶色差异与花青素、叶绿素含量有关，绿叶花青素含量低、叶绿素含量高；红叶则相
反。此外，红叶下表皮气孔数目少，气孔小；绿叶气孔数目多，气孔大。红叶的可溶性糖含量明显高于绿叶，
而 POD和 CAT活性低于绿叶。
关键词：南天竹；叶绿素；花青素；可溶性糖；POD；CAT；气孔
中图分类号：Q945 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2005)04-0038-03

Relationships between Colors and Some Physiological and Biochemical
Indexes of Leaves from Nandina domestica
WEN Guo-qin1, HE Dao-wen1, HE Zhen2
(1.College of Life science，China West Normal University，Nanchong 637002，Sichuan China；2.Monitoring Center of
Agricultural Products, Nanchong 637000, Sichuan China)

Abstract：Some physiological and biochemical indexes (i.e. contents of chlorophyll, anthocyanin
and soluble sugar, density of stoma, activities of POD and CAT) of leaves in different colors from
Nandina domestica were measured. The results showed that the contents of anthocyanin and soluble
sugar in red leaf were higher than those in green leaf while green leaf had a higher content of
chlorophyll. The red leaf had less and smaller stoma than the green leaf. The activities of POD and
CAT of green leaf were higher than those of red leaf.
Key words: Nandina domestica; chlorophyll; anthocyanin; soluble sugar; POD; CAT; stoma

南天竹（Nandina domestica）属小檗科南天竹属，常绿小灌木，喜半荫。我国主要分布于江苏、浙
江、安徽、江西、湖北、四川、陕西、河北等地。其叶片为深绿色，在强光下的幼叶及秋冬叶片呈红
色[1]。因其植株叶色不一，颇具观赏价值。此外，其根、梗、叶、果均可入药。
对南天竹在绿化、保持水土、改良土壤以及人工繁殖栽培等方面已有较为广泛的研究与应用，而
对于其生理特性方面的研究尚少。本实验以南天竹叶为材料，对不同叶色（绿叶、红叶、红绿叶）叶
片中叶绿素、花青素、可溶性糖含量和 POD、CAT活性、气孔密度进行测定，并分析它们之间的关系，
旨在探明南天竹叶色变化的机理，为提高盆栽南天竹叶色观赏价值提供参考依据。
1 材料和方法
本试验以西华师范大学校园内绿化带的多年生健壮南天竹为试材，对其叶片叶色进行人为分级：
红叶，即叶片无绿色而呈红色；绿叶，即叶片中无红色；红绿叶，即叶片中带部分绿色及部分红色。
试验于 5月初进行，叶绿素、花青素、可溶性糖含量和 POD、CAT活性测定参照文献[1]方法进行。气
孔观察采用指甲油印痕法[2]。各项检测重复 3次。

2005,34(4):38-40.
Subtropical Plant Science
第 4期 文国琴,等：南天竹不同叶色与若干生理生化指标关系的研究 ﹒39﹒
2 结果与分析
2.1 不同叶色的叶片中叶绿素和花青素含量比较
通过测定叶片中的叶绿素和花青素含量（表 1）发现，在不同的叶色中叶绿素和花青素含量有明显
的差异，其中绿叶中的叶绿素含量最高（0.808mg/g），花青素含量最低，仅为 0.0080nmol/g；而红叶中
则相反，叶绿素含量最低，花青素含量最高；红绿叶的叶绿素和花青素含量均居中。在这三种叶色的
叶片中，叶绿素含量高，花青素含量则低，有一定的相关性。由此可见，叶片中的叶绿素和花青素的
相对含量反映出叶片绿色或红色的深浅。
表 1 不同叶色的叶片若干生理指标比较
叶 色 Chla (mg/g)
Chlb
(mg/g)
Chl(a＋b)
(mg/g) Chla/Chlb
花青素
(nmol/g)
可溶性糖
(μg/g)
气孔密度
(个/mm2)
绿 叶 0.583 0.262 0.808 2.2﹕1 0.0080 153.86 67.3
红绿叶 0.266 0.182 0.450 1.2﹕1 0.0342 204.15 49.8
红 叶 0.111 0.105 0.249 0.8﹕1 0.1201 230.04 43.4
比较不同叶片中的叶绿素 a、b含量发现，在绿叶中叶绿素 a﹕b为 2.2﹕1，这和一般植物中 3﹕1
的比值差异较大，说明其中的叶绿素 b 含量较多，应能适应荫蔽的环境；红叶和红绿叶中的叶绿素 a
﹕b分别为 0.8﹕1和 1.2﹕1，亦是叶绿素 b的相对含量更多，据此推测，南天竹应是典型的荫生植物。
而事实上这两种叶片均生长在强光下，这与从表 1 结果得到的推论相矛盾。因此，影响南天竹叶片中
叶绿素 a、b形成的环境因素尚需深入研究。
花青素是广泛存在于植物体内的一种水溶性色素，它是植物中红色、紫色、紫红色与蓝色所需的
植物色素来源。在南天竹叶片中，叶色不同，其叶片花青素含量有所差异：红叶中花青素含量最高，
而幼叶多为红叶，这可能是由于幼叶的光合器官尚未发育完全，在强光照射下，不能充分利用光能而
导致自身产生较多的超氧化物，而幼叶为了抵御超氧化物对细胞产生的伤害，把其它成熟叶片运送来
的营养物质转化成一些具有抗氧化能力的化合物，如花青素，由此导致幼叶中花青素含量较高。
从表 1 还可看出，绿叶中不仅含有叶绿素，还含有少量的花青素；而在红叶中，叶片含有较多的
花青素，也含有部分的叶绿素。这说明叶片中的色素含量是一种动态变化的关系：在强光下，幼叶中
花青素含量较高，而叶绿素含量低，叶片呈现红色；当叶片逐渐发育成熟，叶绿素含量增加，光合能
力提高，而花青素含量同时减少，叶片则呈现绿色。
2.2 叶色与气孔密度的关系
气孔是植物与外界进行气体交换和控制蒸腾的器官，从表 1 可见，不同叶色的叶片下表皮气孔数
目不同，成熟的绿叶气孔数最多，而幼嫩的红叶气孔数最少，红绿叶的气孔数居中；观察还发现，红
叶中的气孔明显小于绿叶。由此说明，不同叶色的叶片蒸腾速率有所差异，气孔数多的绿叶蒸腾作用
强，气孔数少的红叶蒸腾作用弱；同时也说明不同叶色的叶片光合能力亦有差异，气孔多的绿叶气体
交换的能力高于气孔数少的红叶，因而绿叶的光合能力也要高于红叶，这与叶片中的叶绿素反映光合
能力大小是一致的。
2.3 叶色与可溶性糖含量的关系
试验结果（表 1）表明，南天竹的叶片中可溶性糖含量与叶片颜色有一定关系：随着叶片中叶绿素
含量的减少和花青素含量的增加，叶片中的可溶性糖含量亦随之增加，这与山楂果实中可溶性糖与果
皮色素关系的研究结果[3]一致。叶片中可溶性糖含量可反映出叶片的抗性大小，如龙眼叶片可溶性糖
含量与耐寒性呈正相关性[4]；高温胁迫会明显提高黄姜叶片中的可溶性糖含量[5]。本试验中，南天竹幼
叶的可溶性糖含量高于红绿叶和绿叶，说明幼叶从其它成熟叶片中获得了大量的有机物质，同时也反
映出幼叶具有较高的抗性。
第 34卷 ﹒40﹒
2.4 叶色与酶活性的关系
植物体内的 POD、CAT是清除活性氧的重要酶类，与植物的代谢强度、抗衰老及抗逆性等密切相
关，它能及时清除有害自由基 ，减少对叶绿素、蛋白质、核酸等的破坏，维持正常的生理功能。
由表 2可知，POD、CAT活性在不同叶片中
有所差异，绿叶中的 POD、CAT 活性高于红叶
和红绿叶，其活性随着叶绿素含量减少而降低。
POD 作为植物体内活性氧清除剂，可以防
止铁的氧化，其活性与叶绿素含量有直接关系。
此外，绿叶中细胞结构完整，代谢活动旺盛，产生的有害自由基相对较多；而对于红叶，其叶片主要
为幼叶，形态建成不完整，需要附近的成熟叶片供应有机物质，自身的代谢相对较弱。因此，红叶中
的 POD、CAT活性较低。
3 结 论
光照对南天竹叶色形成有明显的作用，在强光下叶片呈红色，光照较弱时则为绿色；且叶片的生
理特性亦表现出差异：红叶叶绿素含量低，花青素含量高，气孔数目少，可溶性糖含量高，POD、CAT
活性低，导致南天竹红叶的光合能力差，代谢水平低；而绿叶的各指标则相反，表现出绿叶的光合能
力较强，代谢水平较高。强光下幼叶多为红色与其生理特性有关。
参考文献：
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[5] 涂三思,等. 高温胁迫对黄姜叶片脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量的影响[J]. 湖北农业科学, 2004,(4): 98-100.
（上接第37页）
3 结论与讨论
本试验得到三点结论：⑴银杏外种皮提取液对菜粉蝶幼虫有毒力效果；⑵其毒力效果与银杏外种
皮提取液有效浓度呈正相关；⑶毒力效果随着菜粉蝶幼虫的虫龄增大而降低。
实验结果可初步认定：银杏外种皮可作为开发植物源农药较好的原料，应加快研究其杀虫机理及
残留毒性。同时应改进提取方法，提高杀虫的有效浓度，以期开发成植物源农药。由此不但可以减少
环境污染，变废为宝，为农作物提供无公害农药，还可增加种植者的经济效益。此外，杀虫效果与菜
粉蝶幼虫虫龄有关，因此，要加强田间测报，在低龄时用药防治效果更好。
参考文献：
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表 2 不同叶色的叶片 POD和 CAT活性
酶种类 绿叶 红绿叶 红叶
POD(0.01A720/g·min) 35.4 29.2 20.0
CAT(H2O2mg/g·min) 1.36 0.85 0.68