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黄杨叶色特性初步研究



全 文 :收稿日期 : 2012-08-31
基金项目 : 重庆市科委科技攻关项目(CSTC,2010AC1113)。
作者简介 : 黄河(1967—),男,重庆人,硕士,高级农艺师,现任重庆
市农业学校党委书记,研究方向为植物学。
※为通信作者,E-mail: leixinghua123123@126.com。
黄杨叶色特性初步研究
黄 河,雷兴华※,秦海英,廖 凡,罗 兰,杜华平,康 敏
(重庆市农业学校,401329)
摘 要 : 通过对3个黄杨品种(大叶黄杨、金心黄杨、金边黄杨)的叶绿素、类胡萝卜素、花色苷进行
测定和分析,认为金心黄杨和金边黄杨的黄色部分不是由类胡萝卜素的绝对含量增加或类胡萝卜素与
叶绿素比值的提高形成的,而是由于黄色部分总色素特别是叶绿素含量降低而造成的。
关键词: 黄杨; 叶色; 叶绿素; 类胡萝卜素
中图分类号: S687; Q945 文献标志码: A
彩叶植物是一类在生长季节或生长季节的某些阶
段全部或部分叶片呈现非绿色的植物。根据色彩在叶
面上的分布和观赏期,可分为秋色叶、春色叶、双色
叶、常色叶和斑色叶五大类[1]。
程金水对花色的形成原理进行了分析,认为花色
形成是光线照射到花瓣上穿透色素层时部分被吸收,
部分在海绵组织层反射折回,再度通过色素层而进入
我们眼帘所产生的色彩[2]。同理,彩叶植物叶片呈色
是我们看到的从叶片色素层透射过来的光。因此,客
观上决定叶片呈色的有细胞内色素的种类、相对含量
及细胞的内部和表面的结构等。
黄杨(Euonymus japonicus Thunb.)是卫矛科卫
矛属的常绿灌木或小乔木,常见有金心黄杨和金边黄
杨。黄杨叶色光亮,嫩叶鲜绿,极耐修剪,是理想的
绿篱和盆景材料,适用于门庭和中心花坛布置,也可
盆栽观赏。本实验通过对3个黄杨品种的色素含量测
定,初步对黄杨叶色变化的原因进行了比较研究,以
期为选育彩叶黄杨新品种,丰富其园林用途提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1 材料
全绿黄杨、金心黄杨、金边黄杨3个品种,均栽
第6卷第10期
Vol.6 No.10
南方农业
South China Agriculture
2012年10月
Oct. 2012
The Preliminary Study on the Character of Leaf Coloration in Euonymus japonicus
HUANG He, LEI XingHua, QIN HaiYing, LIAO Fan, LUO Lan, DU HuaPing, KANG Min
(Chongqing Municipal Agricultural School, Chongqing 401329, China )
Abstract: The varieties used in this research were Euonymus japonicus ‘Daye Huangyang’, Euonymus
japonicus ‘Jinbian Huangyang’, Euonymus japonicus ‘Jinxin Huangyang’. Through studying chlorophyll
content, carotenoid content, anthocyanin content, we can explore the relationship between leaf color and
pigment content of plant leaf. The results indicated that: (1) compared with the green leaves, the chlorophyll and
carotenoid content of pigments in the yellow area is lower, the anthocyanin content is same. (2) the absence of
pigments is the significant reason to cause the variations of leaves color.
Key words: Euonymus japonicus ; Leaf color; Chlorophyll; Carotenoid
11
培于重庆市农业学校黄杨种质资源圃内。
1.2 方法
1.2.1 叶绿素、类胡萝卜素含量的测定
2012年6月(天气晴朗)取顶叶下第3~6片叶,
将样品充分混合均匀,研细,并且过40目分析筛,
称取样品0.5 g,做2份平行样,每一个品种设3次重
复,叶绿素、类胡萝卜素含量的测定参照波钦诺克
的方法[3]略有改动,计算参照李合生方法[4]。
1.2.2 花色苷含量的测定
将粉碎后的叶片随机选取约0.02 g放入离心管,
加5% HCl-甲醇溶液5 mL,置80℃恒温水浴加热1 h(提
取过程中适当补充挥发的溶剂),在8228×g离心力下
离心6 min,残渣经重复提取,合并2次上清液,定容
至10 mL,以波长600、530、325和280 nm测定溶液的
吸光度。以△530~600 nm=0.1作为花色素苷单位来
计算花色素的含量。重复3次。
1.2.3 叶片徒手制片方法
晴天上午取不同品种的功能性叶片(从顶端数3
至4位叶)至实验室,置于蒸馏水中,清洗干净后,
以胡萝卜作为夹持物固定叶片,用崭新锋利的剃须刀
片进行徒手切片。切好的切片立即放入装有蒸馏水的
培养皿中。用小镊子将切片转移至干净的载玻片上,
滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,置于Leica1000显微镜下
观察[5]。
2 结果与分析
3个黄杨品种的色素含量测定结果列于表1。
2.1 不同品种叶片叶绿素含量比较
从总叶绿素含量来看,以全绿色叶片的叶绿素含
量最高(3.328 mg/g),金边和金心黄杨次之,金边
和金心黄杨的黄色部分叶绿素含量较低,分别为全绿
色叶片的45%。
在朱书香 [6]的研究中,4种彩叶植物叶片中的
叶绿素a与叶绿素b含量平均比值分别为: 紫叶矮樱
2.38∶1,美国红栌2.64∶1,美人梅2.35∶1,红宝石
海棠2.61∶1。从大叶黄杨不同品种叶绿素a/ b来看,
全绿叶为1.33∶1,金边和金心黄杨次之,金边和金心
部分最小。叶绿素a主要吸收红光,叶绿素b主要吸收
蓝紫光,一般来讲,叶绿素b含量高,更有利于植物
对漫射光的利用,所以阴生植物能强烈地利用蓝光,
适应于遮阴处生长。据张启翔[7]等认为紫叶矮樱等必
须在全光照下才能发挥其彩叶的最佳色彩,由此推
测,黄杨虽可以在荫蔽处栽植,但也需在全光照下,
才能突出其彩色的观赏效果。
2.2 不同品种叶片类胡萝卜素含量比较
从类胡萝卜素的含量来看,以全绿色叶片含量最
高(0.567 mg/g),金边和金心黄杨次之,金心黄杨
的黄色部分含量最低(0.167),金边黄色部分、金心
黄色部分分别为全绿色叶片含量的37.57%、29.45%。
因此认为,其金心和金边不是由于类胡萝卜素的含量
增加形成的。
2.3 不同品种叶片花色苷含量比较
从花色苷含量来看,金边黄杨整叶和黄色部分含
量均为14.515,金心黄杨均为10.240,整叶和黄色部
分含量完全一致。分析可知,黄杨中花色苷的含量对
其色彩无影响,说明其金心和金边不是由于花色苷的
积累造成的。
2.4 不同品种叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量比变化
情况
从总叶绿素/类胡萝卜素比例来看,绿叶黄杨为
5.87∶1,金心、金边黄杨都高于绿叶,金心、金边的
黄色部分最高。即随叶绿素比例升高,叶片反而呈现
黄色。因此,更近一步说明金心和金边不是由于类胡
萝卜素的含量增加形成的。
李保印[8]等的研究认为,小叶女贞叶片中叶绿素
与类胡萝b素的质量比值是5.17∶1,金叶女贞叶绿素
与类胡萝b素的质量比值是1.90∶1,金叶女贞叶片中
黄 河,雷兴华,秦海英,廖 凡,罗 兰,杜华平,康 敏: 黄杨叶色特性初步研究
表1 3个黄杨品种的色素含量
品种
绿叶黄杨
金边黄杨
金心黄杨
金边黄杨
金心黄杨
取材
部位
整叶
整叶
整叶
黄区
黄区
叶绿素a
(mg/g)
1.901
1.191
0.825
0.591
0.541
叶绿素b
(mg/g)
1.427
1.157
1.046
0.979
0.959
总叶绿素
(mg/g)
3.328
2.348
1.871
1.570
1.500
类胡萝卜素
(mg/g)
0.567
0.390
0.264
0.213
0.167
花色苷
(色素单位)
10.240
14.515
10.240
14.515
10.240
叶绿素a/叶
绿素b
1.33∶1
1.03∶1
0.79∶1
0.60∶1
0.56∶1
总叶绿素/类
胡萝卜素
5.87∶1
6.02∶1
7.09∶1
7.37∶1
8.98∶1
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第6卷第10期
Vol.6 No.10
南方农业
South China Agriculture
2012年10月
Oct. 2012
类胡萝卜素含量所占比重远高于小叶女贞叶片中所占
的比重,因而金叶女贞叶片显黄色,而小叶女贞叶片
显绿色。范燕萍[9]等在研究墨兰时发现,3个品种叶片
黄区的类胡萝卜素含量都较绿区低,但类胡萝卜素/叶
绿素比值却显著高于绿区,说明类胡萝卜素与叶绿素
比值的提高是兰花叶片色斑呈现出黄色的主要生理原
因。而根据谈建中[10]等的研究,认为桑树黄化突变体
属于缺总色素类型,引起叶色黄化的主要原因是由于
叶绿素含量降低而非类胡萝卜素含量增加,但造成突
变体叶绿素含量减少的生理原因尚不清楚。
本研究结果和谈建中等的研究结果类似,金边、
金心部分叶绿素和类胡萝卜素与绿色部分相比,含量
均下降,且类胡萝卜素下降趋势更明显说明其金心和
金边也不是由于类胡萝卜素的含量增加形成的,而是
由于叶绿素含量降低形成的。
2.5 不同品种叶片的解剖结构
从图1可以看出,绿色黄杨的栅栏组织和海绵组织
中叶绿体的结构完整; 而无论是金心黄杨或金边黄杨,
在绿色部分含有完整的叶绿体,在黄色部分很少见到
完整的叶绿体,说明其叶绿体结构遭到严重破坏。
3 小结
通过对大叶黄杨3个品种叶片的色素量测定分析
和叶片解剖分析,我们认为,大叶黄杨出现金心和金
边性状既不是由类胡萝卜素的绝对含量增加或类胡萝
卜素与叶绿素比值的提高形成的,也与花色苷含量无
关,而是由于黄区总色素特别是叶绿素含量降低而造
成的,但叶绿素含量降低的原因还需进一步研究。
参考文献
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变体类型与特性的初步研究 [ J ] .蚕业科
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(责任编辑: 丁志祥)
图1 3个黄杨品种叶片的解剖结构
a b c
a. 绿色黄杨叶片; b. 金边黄杨叶片; c. 金心黄杨叶片
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