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三种夹竹桃科植物中叶绿素含量的比较分析



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2011 年
第 50 卷第 16 期
2011年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.16
Aug.,2011
收稿日期:2011-05-28
基金项目:广西教育厅科研基金资助项目(200911MS275) ;广西民族师范学院科研基金资助项目(XYZDa2011001,xyzd2010001)
作者简介:黄秋婵(1971-),女,壮族,广西崇左人,副教授,主要从事植物营养及环境生态研究,(电话)13978186663(电子信箱)
hqc7506@yahoo.com.cn;通讯作者,韦友欢,主要从事配位化学及环境生态研究,(电话)13978708138(电子信箱)hqc7506@yahoo.com.cn。
随着生活水平不断提高,人们越来越注重绿色
植物改善生活环境的作用。 由于绿色植物可通过光
合作用吸收 CO2 并释放 O2,因此,绿色植物成为人
们改善生活环境的首选材料。 常见夹竹桃科植物不
仅叶片鲜绿且花色艳丽,是大多数城市园林栽培首
选对象之一。 研究表明,叶片各项形态和生理学指
标都密切反映了植物对环境的适应策略,对植被更
新、群落以及生态系统演替具有重要的指示意义 [1]。
植物的光合色素含量与其光合同化能力、生长发育
特性和营养状况等具有密切的相关性。 研究不同植
物叶片叶绿素的含量有助于认识叶片光合作用变
化规律 [2]。 为此,本试验采用丙酮和酒精作为提取
剂,以分光光度法对鸡蛋花、夹竹桃、黄蝉 3 种常见
夹竹桃科植物叶片中的叶绿素 a、 叶绿素 b 和总叶
绿素含量进行测定, 并对其含量进行比较分析,以
期为阐明夹竹桃科植物叶片内部结构和光合效率
等生理功能提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 材料
鸡蛋花(Plumeria rubra)又称缅栀子、蛋黄花,
为夹竹桃科鸡蛋花属落叶灌木或小乔木; 夹竹桃
(Nerium oleander)又名柳叶桃、半年红,为夹竹桃科
夹竹桃属常绿大灌木; 黄蝉 (Allemanda cathartica
L.)别名黄喉鹃,为夹竹桃科黄蝉属常绿直立或半直
立灌木。
丙酮和无水乙醇均为分析纯,购于国药集团化
学试剂有限公司。 将丙酮和无水乙醇等体积混匀
后,即为样品提取液。 紫外-可见分光光度计(上海
光学仪器厂 UV-7502 PCS)。
三种夹竹桃科植物中叶绿素含量的比较分析
黄秋婵,韦友欢,韦方立,苏 飞,梁 雪
(广西民族师范学院化学与生物工程系,广西 崇左 532200)
摘要:采用等体积的丙酮和酒精提取几种常见夹竹桃科植物叶绿素 a 和叶绿素 b 以及总叶绿素,用分光
光度计法测定其含量。 结果表明,3 种夹竹桃中叶绿素 a、叶绿素 b 和总叶绿素含量为:鸡蛋花>夹竹桃>
黄蝉。 这导致叶色呈现出不同的色彩,使它们在同等条件下其光合产物迥然不同,导致其生态习性和高
度也有所差异。
关键词:夹竹桃科;叶绿素;比较分析
中图分类号:O657.32 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)16-3392-03
Comparative Analysis of Chlorophyll Content in the Leaves of Three Apocynaceae
Plants
HUANG Qiu-chan,WEI You-huan,WEI Fang-li,SU Fei,LIANG Xue
(Department of Chemistry and Biology Engineering, Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo 532200, Guangxi,China)
Abstract: The chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll in several common Apocynaceae plants were determinated by
spectrophotometry after extracted with equal volume of acetone and alcohol. The results showed that the contents of chlorophyll
a, chlorophyll b and total chlorophyll were as follows: Plumeria rubra> Nerium indicum Mill.> Allemanda cathartica L.. As a
result, the different colors in their leaves, varied ecological habits and height were represented.
Key words: Apocynaceae; chlorophyll; comparative analysis
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.16.056
第 16 期
1.2 方法
采集新鲜试验材料中的成熟无病虫害叶片,用
纱布擦净叶片表面污物, 避开主脉部分进行取样。
称取 0.100 0 g 碎叶片(长、宽均为 0.2~0.3 cm)置于
20 mL 比色管中,加入 15 mL 的样品提取液,避光浸
泡 24 h,其间剧烈振荡 2 次,直至叶片完全失去绿
色为准。 以混合提取液为空白对照, 分别测定 649
nm 和 665 nm 波长下的吸光度 [3],按下式,分别计算
叶绿素 a、叶绿素 b和总叶绿素含量:
Ca(mg / L)=9.784×OD665 nm-0.99×OD649 nm;
Cb(mg / L)=21.426×OD649 nm-4.65×OD665 nm
叶绿素 a 含量 (mg / g. FW)=Ca(mg / L)×提取液
总体积(L) /样品鲜重(g)
叶绿素 b 含量(mg / g. FW)=Cb(mg / L)×提取液
总体积(L) /样品鲜重(g)
2 结果与分析
2.1 常见夹竹桃科植物形态结构和地理分布
2.1.1 鸡蛋花的形态结构和地理分布 鸡蛋花为
落叶灌木或小乔木,株高 5~8 m,小枝肥厚多肉。 叶
大互生,厚纸质,矩圆形或矩圆状椭圆形,长 20~40
cm,宽 7~11 cm(表 1),稀疏地聚集于枝的上部,多
聚生于枝顶,叶脉在近叶缘处连成一边脉(图 1A)。
鸡蛋花是强阳性花卉,喜阳光充足,日照越充足生
长越繁茂。 原产美洲热带地区[4]。
2.1.2 夹竹桃的形态结构和地理分布 夹竹桃为
常绿大灌木,株高约 5 m,叶 3~4 枚轮生,在枝条下
部为对生,窄披针形,长 11~15 cm,宽 2~2.5 cm(表
1),下面浅绿色;侧脉扁平,密生而平行(图 1 B)。喜
充足光照、温暖湿润的气候条件,不耐寒,一定程度
耐空气干燥。 现广植于亚热带及热带地区[4]。
2.1.3 黄蝉的形态结构和地理分布 黄蝉为常绿
直立或半直立灌木,株高 1~2 m,叶 3~5 枚轮生,椭
圆形或倒披针状矩圆形,全缘,长 5~12 cm,宽达 4
cm(表 1),被短柔毛,叶脉在下面隆起(图 1 C)。 喜
高温、多湿,阳光充足。 遍布于热带地区[4]。
2.2 常见夹竹桃科植物叶绿素 a含量的比较分析
夹竹桃科植物鸡蛋花、 夹竹桃和黄蝉叶绿素 a
表 1 常见夹竹桃科植物的形态结构、生活习性和地理分布
植物种类
鸡蛋花
夹竹桃
黄蝉
株高//m
5~8
4~5
1~2
叶序
互生
轮生
轮生
叶形
矩圆状椭圆形或矩圆状倒卵形
窄披针形
椭圆形或倒披针状矩圆形
叶长//cm
20~40
11~15
5~12
叶宽//cm
7.0~11.0
2.0~2.5
1.5~4.0
生态习性
喜阳光充足、强阳性
喜阳光充足、温暖湿润、耐旱不耐寒
喜高温、多湿、阳光充足
地理分布
热带地区
热带或亚热带地区
热带或亚热带地区
和叶绿素 b含量见图 2。
由图可知,鸡蛋花叶片中的叶绿素 a含量最高,
达到 1.397 mg / g. FW,夹竹桃次之,为 0.801 mg / g.
FW,而黄蝉的含量最少,仅有 0.496 mg / g. FW,叶绿
素 b与叶绿素 a的趋势类似, 鸡蛋花中叶绿素 b 含
量最高, 达到 0.855 mg / g. FW, 夹竹桃中叶绿素 b
为 0.494 mg / g. FW, 黄蝉的含量仅为 0.282 mg / g.
FW。
光是植物生活所不可缺少的环境因子之一,各
种植物在一定的光照环境里,形成了不同的性状特
征。 本研究中三种夹竹桃科植物的株高、叶长和叶
宽特征差异较大(见表 1),这主要是由光照环境决
定的, 而光照环境也导致了三者叶片颜色的差异,
上述研究结果也证实了三者叶片中叶绿素含量的
差异。 由于叶片是植物进行光合作用最主要的器
官,与植物营养物质积累密切相关 ,因此,我们推
断,植物叶片中叶绿素含量的多少可能与营养物质
的积累也有相关性。
另外,在高等植物中,叶绿素主要包括叶绿素 a
和叶绿素 b,前者呈蓝绿色,而后者呈黄绿色。 由于
叶片中的叶绿素含量差异是导致植物叶色不同的
原因,根据图 2 结果,可知三种夹竹桃科植物中叶
绿素含量差异较大, 也是导致鸡蛋花为深绿色,夹
A.鸡蛋花 B.夹竹桃 C.黄蝉
图 1 常见夹竹桃科植物
A B C
图 2 常见夹竹桃科植物叶片中叶绿素 a 和叶绿素 b
的含量(mg / g. FW)
1.5
1.0
0.5
0





绿



//m
g/
g.
FW
鸡蛋花 夹竹桃 黄蝉
叶绿素 a
叶绿素 b
黄秋婵等:常见夹竹桃科植物叶绿素含量的比较分析 3393
湖 北 农 业 科 学 2011 年
3 结论
本研究以从甘蔗糖厂滤泥中提取的叶绿素为
原料,探索了叶绿素铜钠盐的制备条件,结果表明,
叶绿素铜钠盐制备工艺温度 50 ℃、 皂化 60 min 效
果明显; 在 pH值为 4的酸性条件下铜代 60 min 效
果较好,根据 GB3262-82,对制得的叶绿素铜钠盐
进行各项检测,均符合国标要求。
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(责任编辑 周有祥)
(上接第 3382页)
竹桃为绿色,黄蝉为浅绿色(图 1)的主要原因。
2.3 常见夹竹桃科植物叶绿素 a / b的比较分析
叶绿素 a 和叶绿素 b对植物生长过程中起着至
关重要的作用。 在鸡蛋花、夹竹桃和黄蝉中叶绿素 a
的含量均高于叶绿素 b, 其叶绿素 a / b 比值大小顺
序为:黄蝉>鸡蛋花>夹竹桃(图 3),这种比值的差异
也是造成 3 种植物叶色和光合产物不同的因素之
一。
3 结论
尽管鸡蛋花、夹竹桃和黄蝉 3 种植物均属于夹
竹桃科,但是三者之间的形态结构、地理分布及生
活习性均有所差异,从而使鸡蛋花、夹竹桃、黄蝉 3
种植物叶片生长状态下叶绿素含量有所不同。 该 3
种植物的叶片在生长状态下的叶绿素 a 和叶绿素 b
含量的大小顺序均为:鸡蛋花>夹竹桃>黄蝉。 这种
叶绿素含量的差异, 直接导致了叶片颜色上的不
同,即:鸡蛋花叶色为深绿色,夹竹桃的为绿色,黄
蝉的为浅绿色。
从三者叶片形状上看, 鸡蛋花的叶片最大,夹
竹桃居中,黄蝉最小,这种形态上的差异与叶绿素
含量大小顺序一致,这种正相关性表明叶片叶绿素
含量可能会影响营养物质的积累能力,其相关性有
待进一步研究。
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图 3 常见夹竹桃科植物叶片叶绿素 a /叶绿素 b
1.80
1.75
1.70
1.65
1.60
1.55
1.50
1.45

绿

a/

绿

b
鸡蛋花 夹竹桃 黄蝉
(责任编辑 周有祥)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3394