基于Lab模型的北美红枫呈色生理因素探究

【目的】研究北美红枫变色期叶片颜色与相关生理指标间的相关关系,探讨北美红枫呈色的生理因素,为北美红枫的叶色调控提供理论依据。【方法】于2014-10-22-11-19,在北美红枫叶片变色的4个阶段,即变色前、变色初期、变色中期、变色末期共采集100片树叶,用Nikon D7000相机对叶片鲜样进行拍照,记录叶片明度参数L及表示红/绿、黄/蓝属性的色相参数a、b,运用Lab模型对北美红枫各呈色期叶片颜色参数进行精确量化,并测定叶片的光合色素、花色素苷、类黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性等生理指标,运用SPSS19.0统计软件分析变色期相关生理指标与叶色变化的相关关系,探究影响北美红枫呈色的主要生理生化因素。【结果】北美红枫秋季叶色变化过程中,叶色参数L、b值变化幅度较小,a值变化显著。在整个叶片变色期,随着叶色的变化光合色素含量呈下降趋势,花色素苷、类黄酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈上升趋势,过氧化物酶(POD)活性呈单峰曲线,最大值出现在变色初期。叶色参数a值与光合色素含量呈显著负相关,与花色素苷、可溶性糖含量呈显著正相关;b值与类黄酮含量呈显著正相关;而明度参数L值与各生理指标均无显著相关性。【结论】影响北美红枫叶片变红的主要因素是叶片光合色素、花色素苷和可溶性糖含量,类黄酮含量对叶片变红的贡献不大,而可溶性蛋白含量和POD活性对北美红枫叶片变红无直接影响。     

北美豆梨秋冬叶色与生理变化的关系

为研究北美豆梨(Pyrus calleryana Decne)叶片变色期相关生理物质的变化,探索其叶色与生理变化之间的内在联系及变色机理。利用紫外分光光度计和便携式色差仪测定北美豆梨4 个品种秋冬叶色变化过程中可溶性糖、花色素苷、叶绿素和类胡萝卜素含量与叶色的明度参数△L,色相参数△a 和△b值。在叶片变色期,花色素苷含量总体呈上升趋势,叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐降低,可溶性糖含量较高且变化平稳。叶绿素与花色素苷含量具有相关关系;品种‘首都’和‘红塔’叶片中类胡萝卜素与花色素苷含量呈极显著负相关,品种‘贵族’和‘新布’相关不显著;4 个品种可溶性糖与花色素苷含量不相关。叶色参数△a 值均与花色素苷含量呈显著正相关,与叶绿素含量呈显著负相关,‘首都’和‘红塔’叶色参数△a 值与类胡萝卜素呈极显著负相关;‘首都’△L 值与花色素苷含量呈显著负相关,其他品种△L值与叶绿素、花色素苷含量之间均不相关;△b 值与叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷含量均相关性不显著。叶绿素和花色素苷含量是影响北美豆梨叶色的关键因素,类胡萝卜素不是主要色素,可溶性糖有利于叶色的表达。。     

外施营养液对美国红枫叶色变化的影响

以美国红枫品种秋火焰为试验材料,考察叶面喷施2‰、3‰、5‰、8‰的KH_2PO_4、蔗糖、葡萄糖对美国红枫叶片叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷及可溶性糖含量的影响。结果表明:在全光照条件下,叶面喷施5‰KH_2PO_4和3‰葡萄糖可以显著提高美国红枫叶片花色素苷和可溶性糖的含量,降低叶绿素和类胡萝卜素的含量,有利于促进其变色期叶色的表达,为最佳营养液及最佳喷施浓度。     

几种秋色叶树种秋冬转色期叶色变化的生理特性

为了探索秋色叶树种秋冬转色期叶色变化的生理特性,于2011年10月10日到11月11日叶片转色期,对秋季叶色变红的火炬树,叶色变黄的银杏、栾树和叶色变为橙黄色的元宝枫叶片中的质体色素和可溶性糖质量分数进行了连续测定和分析,结果表明:不同树种叶片中叶绿素和类胡萝卜素的变化趋势一致,叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素在转色期下降明显,前期下降快,后期变慢;类胡萝卜素质量分数略有上升,变化趋势较平缓;花色素苷质量分数在秋色叶变红的火炬树中显著上升,在秋色叶变黄的银杏、栾树及秋色叶变为橙黄色的元宝枫中均上升不明显.秋色叶树种在秋季转色期叶色的表达决定于不同色素间的比例.当叶片中叶绿素质量分数在60％以上时,叶片呈绿色;当叶绿素比例低于60％时,叶片的色彩决定于类胡萝卜素和花色素苷的比例,若二者之间有一种占有绝对优势,叶片表现为优势色素的色彩,否则,叶片呈现二者的混合色彩.可溶性糖质量分数在各树种中均表现为先升后降的单峰曲线;可溶性糖可能是花色素苷合成的前提物质.     

两种观赏槭树秋季叶片色素和可溶性糖含量的变化

为分析延边地区两种观赏槭树秋季叶色变化过程中叶片的色素和可溶性糖含量变化趋势,以紫花槭和五角枫为试材测定了色素和可溶性糖的含量。结果表明:两种槭树叶片的叶绿素含量变化一致,均呈下降趋势;类胡萝卜素含量和花色素苷含量变化趋势有所差异,紫花槭叶片类胡萝卜含量呈先上升后下降趋势,花色素苷含量呈显著上升趋势,而五角枫叶片类胡萝卜素含量呈显著上升趋势,花色素苷含量呈缓慢上升趋势。不同色素的比值变化趋势为:叶绿素与花色素苷比值、叶绿素与类胡萝卜素比值在两种槭树中均呈明显的下降趋势,而花色素苷和类胡萝卜素比值在紫花槭叶片中呈显著上升趋势,在五角枫叶片中呈先上升后下降的趋势,且趋势较为缓慢。两种槭树叶片中可溶性糖含量变化均呈逐渐稳步上升趋势。综合分析表明,两种槭树秋季叶色变化是叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷共同作用的结果,且类胡萝卜素和花色素苷是引起紫花槭叶片秋季呈色的主要色素,而类胡萝卜素是五角枫秋季呈色的主要色素。     

槭树树冠秋季变色过程中叶片生理指标的空间差异

以槭树属4种秋色叶树种——白牛槭、拧筋槭、茶条槭、色木为材料,观测了树冠叶片变色率达到60%时树冠不同位置叶片中叶绿素质量分数、类胡萝卜素质量分数、花色素苷相对值、细胞液pH值及可溶性糖质量分数的空间差异。结果表明,对应于树冠由内至外叶色逐渐由绿变红(黄),叶片的叶绿素a、b和类胡萝卜素质量分数渐次降低。叶色变红的白牛槭、拧筋槭和茶条槭,树冠外层叶片的花色素苷相对值显著高于内层,而叶色变黄的色木叶片的花色素苷相对值则内外相近。树冠不同位置叶片的细胞液pH值和可溶性糖质量分数差异不是很大。相关分析显示叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素质量分数之间极显著正相关,花色素苷相对值、细胞液pH值及可溶性糖质量分数之间以及与叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素质量分数之间的相关性因树种而异。     

红枫春季叶色变化与色素含量的相关性

为探讨红枫Acerpalmatum‘Atropurpureum’的春季叶色变化规律。发掘红枫叶色表现与叶片色素质量分数之间的内在关联．通过用分光光度计和叶色扫描测定了红枫春季叶色变化过程中不同叶位的叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷与叶色的明度参数L,色相参数0＊和b＊值。结果表明：随春季时间推移,各叶位叶片叶绿素质量分数均逐渐上升,类胡萝l、素质量分数则呈现先上升后下降的变化规律。上位叶和中位叶中花色素苷相对含量先略有上升然后下降．而花色素苷相对含量与总叶绿素质量分数的比值变化则与下位叶一致．呈逐渐下降的变化规律。与上位叶相比,下位叶的叶色红色程度。‘值随花色素苷的下降而下降很快,即叶色转为绿色的时间较旱．影响植株的整体观赏性。图6表1参15     

光照强度对‘丽红’元宝枫秋季叶色变化的影响

以自育秋色叶品种‘丽红’元宝枫(Acer truncatum‘Lihong’)为材料,9月份对其进行100%、70%、50%和30%4种光照强度处理,研究不同光照强度对‘丽红’元宝枫叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷、类黄酮、总酚和可溶性糖等色素含量及生理指标的影响;同时,变色期间实地观测不同光照强度处理叶色表型变化,分析光照强度与色素含量和叶片呈色之间的关系。结果表明,‘丽红’元宝枫叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量随着光照强度的增加呈下降趋势;花色素苷、类黄酮和可溶性糖含量随光照强度的增加而增加;总酚含量与光照强度相关性不明显;‘丽红’元宝枫叶片在100%光照强度下变为亮丽的血红色,明显优于其他不同遮光处理。综合评价认为,光照强度与‘丽红’元宝枫叶片花色素苷含量、可溶性糖含量和叶片变色质量呈正相关,与叶绿素含量和类胡萝卜素含量呈负相关,以全光照条件下呈色最佳。     

小丑火棘秋冬转色期叶色变化的生理特性

以1年中不同生长期小丑火棘为研究对象,记录小丑火棘叶色的周年表型变化,研究变色过程中的生理生化特性.结果表明,在日平均温度15℃左右小丑火棘叶色开始向红色转变,其红叶观赏期从11月下旬至翌年2月下旬;在变色过程中,小丑火棘叶片中的光合色素含量逐渐降低;花色素苷含量逐渐增加,变色中期的叶片花色素苷含量为花叶期的26倍;pH值则随叶色变红而逐渐降低,由花叶期的7降至红叶期的5;可溶性糖含量逐渐增加,变色终期为变色初期的2.1倍;叶片含水量逐渐降低.不同矿质元素在不同叶色阶段的含量有着明显差异,变化趋势也不尽相同.相关性分析表明,不同生理指标之间存在着一定的相关性,说明小丑火棘叶色变化过程中各因素的协同性及叶色变化机理的复杂性.     

红枫秋冬转色期叶色变化的生理特性

以红枫(Acer palmatum Atropurpureum)两头红"品系成龄植株为材料,测定10月下旬至12月上旬红枫秋冬转色期叶绿素、花色素苷和可溶性糖含量的变化,比较不同光照强度及温度对叶色的影响.结果表明:叶绿素含量开始下降缓慢,10月31日后迅速下降,树冠背阴面叶片中的叶绿素含量显著高于向阳面,阳面东向显著高于阳面西向;叶绿素a/b先增加后下降;花色素苷含量开始缓慢增加,11月21日之后显著升高;可溶性糖含量在11月21日之前迅速增加,之后趋于稳定;花色素苷与叶绿素含量呈显著负相关;温度与花色素苷和可溶性糖含量之间均呈显著负相关.     

3个观赏型杜仲品种叶片生理特征的比较

以原阳杜仲良种繁育圃的‘红叶’杜仲(E.ulmoides‘Hongye’)、‘密叶’杜仲(E.ulmoides‘Miye’)、‘小叶’杜仲(E.ulmoides‘Xiaoye’)3个良种的2年生嫁接苗为实验材料,对叶片进行显微观测,并测定了叶片色差值、植物色素质量分数、可溶性糖质量分数、叶片pH值,分析3个杜仲品种叶片的生理生化差异。结果表明:显微镜下观测到‘红叶’杜仲的正面含有大量的红色细胞,其他品种均未观测到红色细胞;‘红叶’杜仲的亮度(L值)为28.17、变红度(a~*值)为0.96、变黄度(b~*值)为2.69,计算得到颜色指数为5.54,达到深红级别;‘红叶’杜仲品种叶绿素a质量分数(w_a)为1.100 9 mg·g~(-1)、叶绿素b质量分数(w_b)为0.454 5 mg·g~(-1)、类胡萝卜素质量分数(w_(car))为0.445 5 mg·g~(-1)、总叶绿素质量分数(w_t)为1.555 4 mg·g~(-1)、花色苷质量分数(w_A)为0.304 2 mg·g~(-1);葡萄糖质量分数为2.94 mg·g~(-1)、果糖质量分数1.20 mg·g~(-1)、蔗糖质量分数为2.12 mg·g~(-1);pH值为5.90。方差分析表明:‘红叶’杜仲叶片色差值、色素质量分数,与其他品种间均存在显著差异;但pH值、可溶性糖质量分数,3个品种间无差异。叶色差异的主要原因是色素种类及含量的不同。     

‘北陆’蓝莓叶片变色过程中类黄酮和糖的变化特性

以4年生‘北陆’蓝莓(V. corymbosum L. × V. angustifolium Aiton)为试材,对秋季叶色变化期间可溶性糖和类黄酮物质的变化规律及其相关关系,尤其是3种类黄酮代谢途径终产物的组成和含量进行了研究,阐明了秋季蓝莓叶色变化过程中不同状态叶片的可溶性糖和类黄酮物质特性,分析了这两类物质及其与温度之间的关系。结果表明：绿色叶片中原花青素含量较高,红色叶片中花青苷含量相对较高;随着叶色变化,花青苷总量和主要的花青苷组分持续升高,且越到后期增幅越大;原花青素总量总体下降,且初期变化幅度大,黄酮醇持续升高,但增幅较小;可溶性原花青素与不可溶性原花青素变化规律不一致,可溶性原花青素中期有所升高,不可溶性原花青素始终降低;可溶性糖含量随叶色变化总体升高,其中蔗糖所占比例最高,主导糖的变化规律,果糖和葡萄糖与蔗糖变化规律不一致,但均总体升高;温度与可溶性糖总量变化显著负相关;果糖与类黄酮总量和花青苷显著正相关,蔗糖与原花青素显著负相关。综合分析认为,蓝莓叶色变化过程中不同状态叶片中类黄酮和可溶性糖物质有所差异,绿色叶片中原花青素含量较高,红色叶片中可溶性糖和花青苷含量较高;随叶色变化,花青苷和黄酮醇含量升高,而原花青素含量降低;低温有利于可溶性糖的合成积累;类黄酮物质,尤其是花青苷的积累伴随着可溶性糖的分解和消耗。该结果有助于更好地挖掘叶片多功能保健作用和产品研发价值,并为类黄酮物质与可溶性糖之间关系的研究垫定一定的理论基础。     

遮荫对两种彩叶灌木叶形、叶色的影响

以金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)和红花檵木(Lorpetalum chindense var.rubrum)为试验材料,研究不同遮荫处理下两种彩叶灌木叶形、叶色及色素变化。结果表明:随遮荫程度加大,两种灌木的叶面积逐渐缩小,叶形均由长条形向椭圆形变化。不同遮荫处理都对叶色变化有显著影响,金叶女贞由明亮的金黄色变为暗绿色,红花檵木由暗红褐色向红褐色转化,红色变浅;遮荫使两种灌木的叶绿素a和叶绿素b含量升高,与遮荫程度呈正相关;随遮阴程度加强,金叶女贞类胡萝卜素含量逐渐下降,红花檵木类胡萝卜素含量逐渐上升;遮荫时间越长,红花檵木的叶绿素与类胡萝卜素含量越低,但遮荫时间不影响金叶女贞色素含量。遮荫程度可显著降低两种灌木叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,其可溶性糖含量也表现了出差异性,含量均下降。     

Physiology and Biochemistry Changes of Euphorbia pulcherrima During Leaf Color Transformation

Reasons for the color change of E.pulcherrima were studied with physiological and biochemical paraments such as: chlorophyll,carotenoids,anthocyanin,Phenylalanine ammonia-lyase (PAL),pH of cell sap in leaves and soluble sugar content etc.The results showed that during the period of the leaf color transmittion of E.pulcherrima,the contents of plastid pigment,soluble sugar and pH of cells sap in leaves showed a high-low-high dynamic change,while the contents of anthocyanin and PAL activity showed the low-high...     

夏季叶面喷施L-谷氨酸和鼠李糖对红叶桃叶片色素变化及相关生理特性的影响

以1年生红叶桃嫁接苗为试材,研究了夏季叶面喷施不同浓度L-谷氨酸(500、800和1 000 mg.L-1)和鼠李糖(50、80和100 mg.L-1)对红叶桃叶片色素、可溶性糖和可溶性淀粉含量及花色素苷合成关键酶的影响。结果表明:叶面喷施L-谷氨酸溶液和鼠李糖溶液后,红叶桃叶片内可溶性糖和淀粉含量增加,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性增强,显著促进了红叶桃花色素苷(Ant)积累,提高了花色素苷与叶绿素比值(Ant/Chl),增加了观赏效果。其中1 000 mg.L-1L-谷氨酸处理后30 d可溶性糖及淀粉含量比对照分别增加了12.85%和7.17%,PAL和POD活性比对照增加了14.72%和11.28%,Ant含量和Ant/Chl比值较稳定,对于促进红叶桃叶片着色效果最佳。     

不同土壤pH对银红槭叶色变化的影响

该试验以6年生秋火焰银红槭（Acer×freemanii‘Sienna Glen’）容器苗为对象,从叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷、叶色参数（L^*,a^*,b^*）、可溶性糖、可溶性蛋白含量对其在pH 8.36、8.04和7.62不同水平下叶色变化和生理表现进行比较研究,旨在探究不同土壤pH对银红槭叶色变化的影响,以期为人工调控银红槭叶色表达提供理论依据。结果表明,1）随着时间推移,3个处理银红槭的光合色素与花色素苷含量变化趋势不同。土壤pH 8.36下银红槭的叶绿素含量较高,叶片呈现绿色时间较长;pH 7.62下银红槭的花色素苷含量较高,叶色更加红艳。2）各个pH处理银红槭叶片a^*均与叶绿素和类胡萝卜素含量呈极显著负相关,与可溶性糖、可溶性蛋白和花色素苷含量呈极显著或显著正相关（P<0.05）。3）在一定范围内,银红槭叶片呈色随着土壤pH降低而愈发红艳,pH 7.62土壤利于银红槭的叶色表达。     

红花檵木叶色变化过程中叶形态特征和色素含量变化

红花檵木是一种在园林绿化上广泛应用的彩叶植物,夏季叶片会出现"返青"现象,导致观赏价值降低。本文对红花檵木红叶和绿叶、红花檵木回复突变的绿叶以及檵木叶片的叶形态特征和色素含量进行了研究,结果表明:①檵木的叶鲜重、干重、含水量和叶面积都比不同类型的红花檵木叶片下降,但是单位面积的鲜重、干重和含水量增加,质体色素含量和花青苷含量及其各类色素间比值与红花檵木转绿和复绿的叶片相近;②回复突变的红花檵木叶鲜重、含水量、比叶重、叶面积和色素特征等特征均与转绿叶片相似;③红叶转绿后,叶鲜重和叶含水量显著下降,但是叶干重显著增加,各种质体色素含量上升,花青苷含量急剧下降,说明红花檵木转绿过程中逐渐失水,并伴随新物质的积累。     

两种海棠秋季叶色变化的生理机制研究

以王族海棠(Malus‘Royalty’)和光辉海棠(Malus‘Guanghui’)秋季(8~10月)成熟叶片为试验材料,观察其叶色变化,并对其叶绿素、花色素苷、可溶性糖含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行测定,以期揭示两种海棠叶片色泽、内色素变化与其内源物质的相关关系。结果表明,王族海棠叶片虽生育期呈现紫红色,但秋季却出现"返绿"现象;光辉海棠则随着温度升高,叶片由绿色转变为红色,温度降低,红色退去,叶片呈现绿色。上述指标测定结果显示,两种海棠叶色表现均与叶片内色素的比例密切相关。王族海棠叶片内当花色素苷与叶绿素含量比值降至14时,其叶色由紫红色转变为绿色,其叶色变化主要是由花色素苷降解而叶绿素的积累引起的;光辉海棠成熟叶片的叶色变化则是由花色素苷和类胡萝卜素的含量共同决定的,花色素苷与叶绿素含量比值升至3、类胡萝卜素大量积累时,其叶色由绿色转变为橙红色。可溶性糖为花色素苷的合成提供原料和能源,PAL活性和叶片内色素的合成有必然联系,但不是惟一决定色素合成的调控酶。