全 文 ：湖南林业科技　2007年第 34卷第 4期 研究报告
收稿日期:2007— 04 — 25
修订日期:2007— 06 — 14
基金项目:湖南省教育厅科学研究面上项目。
作者简介:唐　丽(1966 - ),女 , 湖南省祁阳县人 ,副教授 , 博
士 ,主要从事森林培育及观赏园艺的教学与科研工作。
南天竹果实变色机理研究
唐　丽 , 刘友全
(中南林业科技大学 , 湖南 长沙　410004)
摘　要:在果实的生长期 ,采集南天竹的果实 ,研究南天竹果实由绿变红的机理。结果表明 , 南天竹果实颜色的转变
与叶绿素 、类胡萝卜素和花青素及可溶性糖含量有关。果实生长初期 , 叶绿素 、类胡萝卜素含量最高 , 花青素含量最
低。到成熟期 , 红果中 ,叶绿素 、类胡萝卜素含量最低 , 花青素含量最高;可溶性糖在整个生长发育过程中 , 随着叶绿
素 、类胡萝卜素含量的减少和花青素含量的增加 , 其含量增加。
关键词:南天竹;果色;叶绿素;花青素;类胡萝卜素;可溶性糖
中图分类号:Q 945. 6+5　　　文献标识码:A　　　文章编号:1003— 5710(2007)04— 0020— 02
Stud ied on the theory of the color change ofNand ina domestica fruits
TANG Li, LIU Youquan
(Centra lSouth University ofFo restry and Technology , Changsha 410004, China)
Abstrac t:The theo ry in the fru its co lo r change ofNandina dom estica from g reen to red have been stud ied . The re su lts show ed:The
co lor change o fNand ina dom estica fruits rela ted on ch lo rophy ll, caroteno id, an thocyanin and so luble suga r. During the ear ly pe riod of
fru its g row th, the conten ts of chlorophy ll and caroteno id w ere the highe st;the contents o f anthocyan in we re the low es.t T om a turation,
the contents o f ch lo rophy ll and caro tenoids we re the lowe st;the conten ts of anthocyan in we re the h ighes.t The conten ts of so luble suga r
w ere increased by the conten ts of ch lo rophy ll and ca ro teno ids reducing, and the contents o f an thocyanin increasing.
K eyW ords:Nand ina dom estica;co lo rs of fru it;ch lo rophy ll;caroteno id;an thocyanin;so luble sugar
　　南天竹(Nand ina dom estica)属小檗科南天竹属常绿小灌
木 , 喜半荫;是一种具有观赏 、生态 、药用等多种价值的树种。
我国主要分布于江苏 、浙江 、安徽 、江西 、湖北 、湖南 、四川 、陕
西 、河北等地。南天竹 ,枝干挺拔如竹 , 羽叶开展而秀美。绚
丽的叶色 , 玲珑的果实 , 深受人们的喜爱 , 颇具观赏价
值 [ 1- 2] 。
果皮的颜色与叶绿素 、类胡萝卜素 、花青素等色素类物
质有关 , 其最终表现为各种色素综合作用的结果 [ 3] 。果皮色
素的研究在葡萄 [ 4]和苹果 [ 5] 、山楂 [ 6]等树种上均有报道。
南天竹果皮的颜色在生长发育过程中变化规律表现为绿果 、
红绿果 、黄果 、红果。
作者以南天竹果实为材料 , 对不同果色果实中叶绿素 、
花青素 、可溶性糖和类胡萝卜素含量进行测定 , 并分析它们
之间的关系 , 旨在探明南天竹果色变化的机理;对南天竹生
长发育过程中色素和葡萄糖 、果糖 、蔗糖的变化规律以及这 3
种糖与花青素形成的关系进行了分析 ,以期阐明南天竹果皮
色泽形成的关键因素 , 为南天竹果实着色机理研究提供一些
科学依据。
1　材料与方法
本试验以湖南不同地方种源南天竹为试材 , 在不同成熟
期采集果实, 按果色进行分级, 分为红果 、黄果 、红绿果、绿果。
试验于 2006年 6～ 12月进行。叶绿素 、花青素 、类胡萝卜素 、
可溶性糖含量测定参照文献 [ 7 - 17]方法进行 ,各重复 3次。
2　结果与分析
2. 1　果实花青素 、叶绿素 、类胡萝卜素含量的变化 [ 18 -19]
从图 1可见 , 各种果色果实在测定时就含有一定数量的
花青素 , 而且随着果实的缓慢成熟 , 叶绿素和类胡萝卜素的
逐渐减少 , 花青素逐渐增加 , 到着色期开始迅速上升 。至成
熟期 , 红果花青素含量达到 0. 256 nm o l /g。这表明南天竹果
实在幼果期就能合成花青素 , 但在成熟期合成能力大大提
高。从理论上讲果皮的红色与花青素含量呈正相关 , 与叶绿
素和类胡萝卜素含量成反相关。但实际上果实发育的中前
期乃至黄果整个生长期都没有显示出红色 , 可能是花青素含
量太少或含糖量太低的缘故 ,不能形成花青素的糖苷。
测定果皮中的叶绿素 、类胡萝卜素和花青素含量(表 1)
研究报告　　　
图 1　南天竹不同果色果实中色素含量变化
发现 , 在不同果色果实中叶绿素 、类胡萝卜素和花青素含量
有明显的差异 , 其中绿果中的叶绿素含量最高 (0. 601
m g /g),类胡萝卜素含量也最高 , 为 0. 523m g /g,花青素含量
最低 , 仅为 0. 098 nmo l /g;而红果中则相反 , 叶绿素 、类胡萝卜
素含量最低 , 花青素含量最高 , 红绿果的花青素和叶绿素含
量居中。由此说明 , 果实中的叶绿素 、类胡萝卜素和花青素
的相对含量与果实的颜色密切相关。
2. 2　果实中糖含量的变化及与花青素含量的相关关
系 [ 20 - 28]
试验结果(表 1)表明 ,南天竹的果实中可溶性糖含量与
果实颜色有一定关系;随着果实中叶绿素和类胡萝卜素含量
的减少和花青素含量的增加 ,其中的可溶性糖含量增加。这
表 1　南天竹不同果色果实生理指标比较
果色 Ch la(m g /g)
C h lb
(m g /g)
C h l(a+b)
(mg /g)
Ch la /
Ch lb
类胡萝卜素
(m g /g)
花青素
(nm ol /g)
葡萄糖
(μg /g)
蔗糖
(μg /g)
果糖
(μg /g)
红果 0. 124 0. 103 0. 238 1. 2:1 0. 236 0. 256 125. 78 84. 21 45. 23
黄果 0. 268 0. 145 0. 405 1. 8:1 0. 314 0. 187 82. 64 72. 31 40. 45
红绿果 0. 387 0. 188 0. 486 2. 0:1 0. 431 0. 127 78. 63 65. 87 35. 24
绿果 0. 601 0. 285 0. 856 2. 1:1 0. 523 0. 098 72. 24 53. 32 28. 36
与山楂果实中可溶性糖与果皮色素关系的研究结果一致 [ 6] 。
红果 、黄果 、红黄果 、绿果等果实中不同种类可溶性糖含
量变化规律基本一致(图 2)。在果实缓慢生长期(绿果 、红
绿果 、黄果), 糖含量起伏波动不大 ,在果实进入熟前增长期
即花色素大量积累期 ,葡萄糖含量迅速上升 , 蔗糖 、果糖含量
上升幅度不明显。
图 2　南天竹不同果色果实中可溶性糖含量变化
果皮花青素含量与不同种类糖含量之间呈显著正相
关 [ 6] (见表 2)。绿果果糖含量与花青素含量呈显著正相关 ,
相关系数为 0. 789* ,黄果葡萄糖与花青素呈显著正相关 ,相
关系数为 0. 687* ,红果葡萄糖与花青素呈极显著正相关 ,相
关系数为 0. 982** , 黄绿果果糖与花青素呈极显著正相关 ,
相关系数为 0. 842**。
表 2　南天竹果实主要糖与花青素含量的关系
品种 不同种类糖与花青素含量间的相差系数 r值蔗糖 果糖 葡萄糖
绿果 0. 201 0. 789* 0. 116
黄果 0. 586 0. 456 0. 687*
红果 0. 654* 0. 687* 0. 982**
黄绿果 0. 489 0. 842* 0. 188
　　注:*表示达 0. 05显著水平 , **表示达 0. 01极显著水平。
3　结果与讨论
(1)研究表明 , 花青素在果实成熟前期才开始大量积
累 , 红果花青素含量远远高于黄果和绿果 、黄绿果 ,这与山楂
果实中可溶性糖与果皮色素关系的研究结果 [ 6]一致 。说明
南天竹红色果皮色泽的表现主要受色素物质影响;叶绿素 、
类胡萝卜素等其它色素物质决定果皮色泽的最终表现。
(2)花青素的合成需要糖源 [ 22] , 各种糖含量均在花青
素迅速积累期逐渐上升 ,并能达到最大值。随着淀粉转化为
糖 , 花青素含量迅速增长 。只有叶绿素开始或完成降解 , 迅
速形成花青苷才有可能 [ 18] , 本试验结果与此相一致。 各种
果实的颜色除与本身所固有的色素种类有关外 ,还与其含量
的多少密切相关。所以 , 果实在不同生长期表现出颜色不
同。
(3)南天竹果皮中 , 花青素与糖苷相结合形成花青苷 ,
稳定存在于细胞液胞中 , 即红色合成是需要糖源的 , 果皮色
素与果实含糖量有显著相关或极显著相关 , 南天竹果色不
同 , 其果实中与色素相关的糖类含量也不相同。南天竹果实
中不同糖类含量在着色期都会迅速上升。
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死亡率高 、生活力下降 ,已处于严重的衰退状态;常绿阔叶林
群落林相错落有致 、结构较复杂(乔层 2 ～ 3层), 种类组成丰
富 、生活力和更新能力旺盛。作为地带性的常绿阔叶林应该
作为区内人工针叶林改造的努力方向 ,逐渐将人工针叶纯林
恢复成为常绿或常绿落叶阔叶林植被景观 , 维护风景区生态
系统的健康和稳定。
从我国林业发展的阶段性来看 ,森林健康又是林业由木
材利用为主向多功能林业转变 ,进一步向可持续林业演化的
阶段 , 是我国林业实现以生态建设为主的林业发展战略 , 是
由数量扩张型向质量内涵式发展的必然要求。 特别在武陵
源风景区应该根据自身的经营目标 , 制订好短 、中和长期的
森林经营规划 , 其最终的目标是维持区内森林景观的多样性
和生态系统的稳定性。基于这一点 , 我们建议要尽快着手对
区内现有人工针叶纯林进行逐步改造和合理经营。就人工
杉木林而言 , 可先根据林分衰退的程度 , 逐渐对枯立木 、断梢
木 、受压木等非健康的个体给予伐除 , 适当拓展林窗给林下
的更新层的阔叶树种以良好的生长环境 , 如更新层缺乏地带
性植被的优势树种 , 也可考虑在经过未生伐后的林内补植
1 ～ 3 m高的常绿阔叶幼树 , 补植时不要设定株行距 ,只根据
林窗大小按小团状 、大小苗木搭配补植 。而对黄石寨的柳杉
林改造 , 基本原则同前 , 但补植树种选择时宜以落叶阔叶树
为主 , 如鹅掌楸 、蓝果树等。
健康的森林生态系统不仅能够维持其多样性和稳定性 ,
同时又能持续满足人类对森林的生态 、社会和经济需求。随
着对森林生态系统理解的深入和越来越严重的生态问题的
出现 , 人们对森林的期望产生了重大改变 , 森林将被赋予更
多的功能和价值。
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