全 文 ：　[收稿日期] 2008-07-18
　[第一作者简介] 张　义(1964-),男 ,湖北公安人 ,农学硕士 ,副教授 ,主要从事果树生理与栽培研究.
3种李属红叶树种生长季色素及相关物质的变化
　　张　义 ,颜秀明　(长江大学园艺园林学院 ,湖北 荆州 434025)
[ 摘要]以红叶李(P runus cerasi f era Ehrh.cv.atropurpurea Jacq)、红叶桃(Prunus persica f.atropur purea
Schneid)、美人梅(Prunus×bliriana `Meir enmei )等 3 种李属红叶树种为材料 ,从 2007年 5 月～ 2007 年 10
月每月测定 1 次叶片中叶绿素 、类胡萝卜素及花青素含量以及相关生理物质含量或活性 , 分析了 3 树种叶
片色素含量和相关生理物质在生长季中的变化规律及相关关系。结果显示 , 3 树种叶片中花青素含量及花
青素含量与叶绿素含量的比值均表现为先下降再上升的变化规律 , 这种变化与叶色的年变化基本一致。叶
绿素含量表现出“下降※上升※下降”的“ S”形变化规律 , 第一个高峰出现时间和花青素一致 , 均在 5 月份。
3 树种类胡萝卜素含量的变化基本表现为“下降※上升※下降※上升”的 W 形变化规律。美人梅和红叶桃
花青素含量与叶片中可溶性糖含量变化呈显著正相关 , 3 树种花青素含量与叶片 pH 和苯丙氨酸解氨酶活
性变化无显著的相关性。
[ 关键词] 红叶李(P runus cerasi f era Ehrhcv.atropurpurea Jacq);红叶桃(Prunus persica f .atropur purea
Schneid);美人梅(Prunus×bliriana `Meirenmei );叶绿素;花青素;可溶性糖;pH;苯丙氨酸解氨酶
[ 中图分类号] Q946 [ 文献标识码] A　　[ 文章编号] 1673-1409(2008)04-S016-04
李属植物具有众多的红叶树种资源 ,如红叶李(Prunus cerasi fera Ehrh cv.atropurpureaJacq)、红叶
桃(P.persica f .atropurpurea Schneid)、美人梅(P runus×bl iriana `Meirenmei )、紫叶矮樱(Prunus×
Cistena `Pissa rdii )等。它们叶色艳丽 、红色持续时间长 、株形漂亮 、耐修剪 、抗性强 ,是在我国园林中应
用最广泛的红叶园林乔木植物[ 1] 。目前 ,对李属红叶树种显色方面的研究还较少 ,现有的研究也仅限于叶
色及色素的变化规律 ,而未涉及引起色素变化的原因[ 2 , 3] 。本研究以红叶李 、红叶桃和美人梅为试材 ,在
生长期定期测定叶片中的叶绿素 、花青素 、类胡萝卜素含量及与花青素形成相关的生理物质 ,分析比较 3
树种叶片色素含量在生长季中的变化规律 ,并对影响花青素含量的部分内因进行分析 ,以期为彩叶植物叶
片显色机理研究及其在园林中应用提供基础数据 。
1　材料与方法
以长江大学西校区校园内的树龄 9 ～ 12 a 的红叶李 、红叶桃 、美人梅为试材。采样地光照良好 ,粘壤
土 ,pH 中性。每树种选 3株生长良好的植株。取样时分东南西北 4个方位取外围春梢中部的叶片 。自
2007年 5月中旬 ～ 10月中旬 ,每月取样测定 1次 。取样时间为晴日的上午 8:00 ～ 9:00。取样后将叶片
用湿巾擦干净 ,后用吸水纸吸干叶片上的水 ,去除叶片的主脉 ,切成小块备用。叶绿素 、类胡萝卜素采用酮
浸提比色法测定[ 4] ;花青素用盐酸浸提比色法测定[ 5] ;可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[ 6] ;叶片 pH 测定
方法:称取叶片 1 g ,剪碎 ,置于研钵中 ,加入 7 mL 蒸馏水 ,研磨成匀浆 ,再用 S-3C 型酸度计测定 pH[ 7] ;苯
丙氨酸解氨酶活性通过测定反应液 D290值的变化计算 PAL 活性[ 4] 。
2　结果与分析
2.1　生长季中色素含量的变化
(1)花青素含量的变化　3树种花青素含量均表现先下降再上升的变化规律 ,其中红叶桃和美人梅以
·16· 长江大学学报(自然科学版)　2008年 12月 第 5卷第 4期:农学Journal of Yangtze University(Nat Sci Edit)　Dec.2008 , Vo l.5 No.4:Agri Sci
图 1　生长期中花青素含量的变化
Figure 1　Change of anthocyanin contents
during growth seasons
5月份含量最高 ,以后平缓下降 ,直至 9月份才开始逐
渐升高。红叶李变化较剧烈 ,低谷期较短且提前到 7
月 ,以后迅速升高 ,至 9月份达到最高。另外 ,红叶李
叶片花青素含量除 5月外其他月份都显著高于其他 2
个树种(图 1)。3树种叶片颜色均是 4 ～ 5 月份最鲜
艳 ,夏季最淡 ,秋季又有所增加 。其中红叶李保持紫红
色时间最长 ,除夏季有短暂变浅外 ,始终保持紫红色;
红叶桃保持时间最短 ,5月下旬以后就开始变浅 ,秋季
才略有加深;美人梅介于二者之间 ,但美人梅叶片后期
老化脱落快而早 。叶色的变化与花青素含量的变化基
本一致。
(2)类胡萝卜素含量的变化　由图 2可知 ,红叶李
和美人梅叶片类胡萝卜素含量为 “W”形变化 ,即现
图 2　生长期中类胡萝卜素含量的变化
Figure 2　Change of carotenoid contents
dur ing growth seasons
“下降※上升※下降※上升” ,高峰分别是 5月 、7月 、
10月 ,一个相同的低谷是 6月 ,另一个低谷分别是红
叶李 9月份 、美人梅 8月份。红叶桃以 5月份含量最
高 ,再迅速下降 ,之后基本不变化。
(3)叶绿素含量的变化　图 3显示 ,3树种的叶绿
素含量呈“S”形变化 ,即现“下降※上升※下降”的趋
势。其中红叶李和红叶桃以 5 月份含量最高 ,美人梅
2个峰值相近。另一个高峰分别为红叶李 、美人梅 9
月 ,红叶桃 8 月。与叶片中花青素含量变化比较可
知 ,叶绿素含量第一个高峰出现时间与花青素一致 ,
第二个高峰较之提前 。
(4)花青素/叶绿素含量的变化　由图 4 可知 , 3
树种的花青素含量与叶绿素含量比值的变化规律与
花青素含量的变化规律一致 ,均表现为先下降再上升的变化规律 ,红叶桃和美人梅的比值以 5月份最高 ,
以后平缓下降 ,直至 9月份才开始逐渐升高;红叶李变化较剧烈 ,低谷期较短且提前到 7月 ,以后迅速升
高 ,9月份达到最高。说明花青素和叶绿素含量的比值也能很好地反映叶色的变化。
图 3　生长期中叶绿素含量的变化
Figure 3　Change of chlorophyll contents
during growth seasons
图 4　生长期中花青素/叶绿素含量的变化
Figure 4　Change of anthocyanin/ chlorophyll
during growth seasons
2.2　生长季中与色素相关的生理变化
(1)pH 的变化　3树种叶片的 pH 在整个生长季节的变化幅度不大 ,基本上在 4 ～ 6之间(图 5)。相
关性分析表明 , 3树种叶片 pH 均与花青素含量无显著相关性 。
·17·第 5 卷 第 4 期:农学 张　义等:3 种李属红叶树种生长季色素及相关物质的变化 　
(2)可溶性糖含量的变化　由图 6可知 ,红叶李和美人梅的可溶性糖含量在 5 ～ 6月和 8 ～ 9月都较高
(红叶李在 10月份异常升高 ,这可能是测定误差所致),红叶桃则以 5月最高 ,3树种均在 7 月最低。这与
花青素含量的变化趋势相近。相关性分析表明 ,红叶桃和美人梅叶片中的可溶性糖含量与花青素含量间
存在显著或极显著正相关 ,相关系数分别为 r=0.740 7和 r=0.581 1 ,而红叶李可溶性糖含量与花青素
含量间无显著相关性 。
图 5　生长期中 pH的变化
Figure 5　Change of pH value during growth seasons
图 6　生长期中可溶性糖含量的变化
Figure 6　Change of soluble sugar contents
during growth seasons
图 7　生长期中苯丙氨酸解氨酶活性的变化
Figure 7　Change of PAL activities dur ing growth seasons
　　(3)苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化　由图 7
可知 ,3树种的苯丙氨酸解氨酶活性均现“下降※上升
※下降”的变化趋势 。相关性分析表明 ,PAL 活性与
花青素含量间无显著相关性。
3　小结与讨论
本研究结果表明 ,在生长季节 3树种叶片中花青
素含量及花青素含量与叶绿素含量的比值均表现为
先下降再上升的变化规律 ,这种变化与叶色的年变化
基本一致 。叶绿素含量表现出“下降※上升※下降”
的“S”形变化规律 ,第一个高峰出现时间和花青素一
致 ,均在 5月份 。3树种类胡萝卜素含量的变化基本表现为“下降※上升※下降※上升”的 “W”形变化规
律。只有美人梅和红叶桃花青素含量与叶片中可溶性糖含量变化呈显著正相关 ,3 树种花青素含量与叶
片 pH 和苯丙氨酸解氨酶活性变化无显著的相关性。
花青素是在糖代谢基础上形成的 ,所以细胞中花青素的合成要以有足够的糖含量为条件 。细胞内糖
分含量与花青素含量之间存在显著正相关[ 8] 。本研究结果与此一致。
目前 ,对花青素含量与 PA L 活性关系的研究主要集中于果实的着色机理 ,对彩叶树种叶片上花青素
含量与 PA L 活性关系方面的研究还很少。据赵宗方等[ 9] 的研究 ,果实在成熟期间花色苷形成必须有
PA L参与 ,而巨峰葡萄花青素含量与 PAL 活性的关系是呈指数函数正相关 ,苹果则呈线性正相关。本研
究的结果却显示 3树种叶片 PA L活性与花青素没有显著相关性 。这可能说明 PA L 活性与花青素合成之
间的关系要受到其他某些代谢反应的影响 ,也可能 PA L 不是控制花青素合成的唯一关键酶 ,可能存在着
更为直接的酶调节着花青素的形成 。PAL 在植物体内具有多重功能[ 10] 。这一问题有待进一步研究。
本研究结果表明 ,3种树种叶片的 pH 全年都是微酸性 ,变化幅度不大 ,而且与花青素含量间不存在
显著相关性。唐前瑞等[ 6] 对红檵木的研究结果也表明其叶片细胞液 pH 从 3月至 6月变化不大 ,均为3 ～
4之间。pH 虽与花青素显色有关 ,但只有在 pH 剧烈变化时才引起花青素颜色的变化[ 11] ,所以在 pH 没
有大幅上升或下降的情况下 ,叶片的基础色彩不会变 ,当然也就与花青素含量不会有明显的相关性 。
·18· 　 长江大学学报(自然科学版) 2008 年 12 月
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·19·第 5 卷 第 4 期:农学 张　义等:3 种李属红叶树种生长季色素及相关物质的变化 　
weight and transplanting survival rate of Acacia decurrens in 0.5 times s tandard concen-
trations of HL-43 rooting powder were the highest , being 0.024 g and 84.62%, respec-
tively .On the o ther hand , the different standard concent rations of HL-43 rooting powder
had significant influence on the transplanting survival rate of seedling s of Acacia decur-
rens w ithout roo t tip t reatment , while the different standard concent rations of H L-43
rooting powder had no significant influence on the f resh weig ht of seedling s.The trans-
planting survival rate of Acacia decurrens reached the hig hest of 65.9% in 0.5 times
standard concent rations of H L-43 roo ting powder and the low es t of 48.71% in 0.75
times s tandard concentrations of H L-43 rooting powder.A ccording to the reaction of
seedling s of Acacia decurrens to different standard concentrations of HL-43 roo ting
powder , 0.5 times s tandard concent rations of HL-43 roo ting powder was the most ap-
propriate solution for seedlings g row th of Acacia decurrens.
Key words:rooting pow der;Acacia decurrens;t ransplant;survival rate;f resh weight;
length of root s
016 Changes of Pigments and Relative Substances in Leaves of Three Red-leafed Tree Species
from Prune L.in Growing Seasons
ZHANGYi , YAN Xiu-ming 　(Col lege o f Hort icul ture an d Gardening ,Y angtz e Un iver sity , J ing zhou , H ubei 434025 , China)
Abstract:Prunus cerasi f era Ehrh cv.atropurpurea Jacq , Prunus persica f .atropur-
purea Schneid and Prunus×bliriana `Meirenmei , were used to ex plo re the changes of
chlorophyll , caro tenoids , anthocyanin contents as w ell as related physiological substances
contents o r activeities in the leaves and co rrelation betw een them by means of measure-
ments of these indexes once a month during the period of M ay to October in 2007.The
results showed that the change of anthocy anin content and anthocyanin content /chloro-
phyll content exhibited the rule of decreasing at the beginning and increasing subse-
quent ly , which was consistent w ith the variation of leaf color fo r three species.The
change of chlorophyll content of the three species all showed a “S” shape of “decline—
increasing —decline” and the firs t peak was in the same time as anthocyanin content , i.e.
in May.The change of carotenoid content showed double “W” shape.The anthocyanin
content w as only significantly positive correlated to the soluble sugar content for Prunus
persica f .atropurpurea Schneid and Prunus×bliriana `Meirenmei , and there was no
significantly co rrelateons to the pH or PA L activity fo r the three species.
Key words:Prunus cerasi f era Ehrh cv.atropurpurea Jacq;Prunus persica f .atropur-
purea Schneid;Prunus×bliriana `Meirenmei ;chlorophyll;anthocy anin;soluble sug-
ar;pH;pheny lalanine ammonia ly ase(PAL)
020 Study on Taxus chinensis var mairei Photosynthetic Physiological at Different Position of
Canopy
FEI Yong-jun ,MAOQin-jia , YANG Min
KE Lin ,LIU Ya-li ,LAN Xiu-hong 　 Col lege o f Hor ticul ture and Gardening , Yang tz e Universi ty ,J ingzhou , Hubei 434025 , Ch ina
Abstract:Three female plant of Taxus chinensis var mairei in bearing age were cho sen ,
light radiation and single branch f ruit quantities with s tratification and dividing po sition
method in the canopy were used.The lig ht energy distribution and photosynthesis phy si-
ological of Taxus chinensis var mairei at different position of canopy were analy zed and
approached.The results showed that the main photosynthesis of Ta xus chinensis var
mairei concentrated in upper , media ex ternal and layer external;transpiration rate in
upper ex ternal , upper inner and layer inner w ere low er , while in other directs hig her;
Ta xus chinensis var mairei stomatal conductance was different significantly betw een dif-
ferent places of canopy;however in the media middle , media inner and layer interior the
CO2 concentration betw een cells w ere higher , responding photosynthesis less , the water
ulitization efficiency in plant external w as hig her than internal , and in internal the trans-
mittance was lower;Taxus chinensis var mairei transpiration rate and stomatal conduct-
· Ⅲ·