春季不同叶色鹅耳枥叶片生理生化特性的研究

【目的】研究春季不同叶色鹅耳枥叶片生理生化特性及各生理指标与叶色变化的关系。【方法】以春季展叶期红叶和对照绿叶的鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)植株为试材,通过测定叶片叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷、可溶性糖含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性,研究叶片生理指标的变化动态并比较2种叶色植株叶片转色的差异性;通过相关分析探究各生理指标间的相关关系,明确其与叶色变化的关系。【结果】与红叶植株相比,绿叶鹅耳枥植株积累的花色素苷相对含量较少,但叶绿素含量积累相对较多,叶片呈现绿色;可溶性糖含量呈平稳的先上升后下降的变化趋势,变化幅度较小。2种叶色鹅耳枥PAL、POD酶活性变化趋势较为一致,均呈下降趋势,但红叶植株下降幅度较快,与花色素苷的变化动态相似。2种植株花色素苷与叶绿素含量均呈显著负相关,花色素苷含量占色素比例较大时,叶片呈红色;反之叶绿素占优势,叶片呈绿色。花色素苷含量与PAL、POD活性均呈显著相关,与可溶性糖呈不显著相关。【结论】鹅耳枥叶色变化最直接的原因在于叶片色素成分和比例的差异,PAL、POD、可溶性糖含量均是影响花色素苷生物合成及叶片显现红色的重要因素,园林栽培中可通过提高相关酶活性和内含物含量延长鹅耳枥春季的叶色观赏期。     

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。     

低温及光照对彩叶杨树叶片中花色素苷变化的影响

以5个彩叶杨树品种为试验材料,对花色素苷含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖含量、蔗糖含量以及花色素苷相关酶活性进行测定,探究低温及光照是否参与彩叶杨树叶片中花色素苷的变化。结果表明,相对低温引起彩叶杨树叶片内叶绿素和类胡萝卜素含量呈下降趋势,花色素苷含量及糖含量均呈上升趋势。随着花色素苷含量的上升,叶片的抗氧化能力上升。花色素苷合成相关酶活性(PAL、CHI、DFR、UFGT)也呈不同程度的上升,引起花色素苷进一步合成积累;同时相对低温促进彩叶杨树花色素苷积累的反馈机制必须有光照参与,当进行低温完全遮光处理时,5个品种花色素苷含量下降至初始水平,蔗糖及可溶性糖含量大幅度下降,相关酶活性也下降至较低水平,重新通入光源后,均重新上升至较高水平。     

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。     

欧洲卫矛愈伤组织分化及其生理生化特性

以欧洲卫矛生长健壮的叶片愈伤组织为材料,通过不同激素配比筛选出适宜其分化的培养基,将愈伤组织置于不同条件下培养。结果表明,适宜欧洲卫矛愈伤组织分化的培养基为MS+1.0 mg·L^-1 6-BA+0.1 mg·L^-1 NAA;欧洲卫矛愈伤组织适宜在光照条件下进行培养,生长周期为28 d,28 d后愈伤组织出现不同程度的褐化;可溶性糖含量先升后降;SOD和POD活性均出现2个峰值,可溶性蛋白变化趋势与POD变化趋势基本一致;可溶性蛋白在分化中起重要作用,且光照条件下,可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD和POD活性均高于黑暗条件下,PPO在培养后期活性下降,可能与愈伤组织褐化有一定关系。     

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。     

北美枫香秋季叶色变化的生理学研究

以北美枫香秋季叶片为试材,测定其在变色期叶片内的叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷含量和可溶性糖的含量,探讨其与叶色变化的关系。结果表明:10月5日至10月25日,北美枫香叶片中的叶绿素含量总体上呈下降趋势,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的变化趋势与叶绿素总量的变化趋势基本一致。叶片中花色素苷的含量显著升高,北美枫香叶片逐渐由黄绿色变成红色、深红色。苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和可溶性糖含量与花色素苷含量间呈极显著正相关,说明叶片中PAL活性的升高,可溶性糖含量的增加有利于花色素苷的合成。     

叶色退化的紫叶狼尾草生理变化特征

为探索紫叶狼尾草叶色退化的生理特征,以自然光照(CK)、叶色退化(T_D)及长期遮阴(T_S)的3种紫叶狼尾草(Pennisetum setaceum‘Rubrum’)为试材,对其叶色参数及生理指标进行分析测定.结果表明:长期遮阴及退化的紫叶狼尾草叶色为黄绿级别,而对照为红色级别;3组紫叶狼尾草光合色素含量存在显著差异;长期遮阴及叶色退化的花色素苷和类黄酮含量显著高于对照组;对照组的类胡萝卜素和总叶绿素含量占比低于其他两组;3组紫叶狼尾草PAL和CHI活性差异显著且对照组最高;叶色参数L、a、b值与光合色素、花色素苷、类黄酮含量、PAL和CHI活性均存在显著或极显著相关.研究表明:对照组的叶色表现最佳,长期遮阴和叶色退化均为绿色叶,且遮阴和退化的色素占比相近,但光和色素含量差异显著;光合色素、花色素苷、类黄酮含量、PAL和CHI活性是影响紫叶狼尾草叶色的重要原因.     

温度对采后‘红富士’苹果果皮色泽、色素及其相关酶活性变化的影响

以‘红富士’苹果为试材,研究不同贮藏温度下‘红富士’苹果果皮色泽、色素含量及其相关酶活性的变化,为‘红富士’苹果的贮藏保鲜提供技术依据及理论参考。设定2种贮藏温度,为0℃与20℃,研究2种贮藏温度下‘红富士’苹果果皮色素花青苷、叶绿素、类胡萝素含量的变化及色泽指标(L、a/b)的变化,以及不同贮藏温度下花青苷合成相关酶(PAL、CHI、DFR、UFGT)活性及花青苷降解相关酶(PPO、POD)活性的变化。结果表明:①与20℃贮藏相比,0℃贮藏促进果皮花青苷的采后再合成并延缓花青苷采后降解;延缓果皮叶绿素的降解;抑制果皮类胡萝素的积累;延缓色泽指标(L、a/b)的下降。②在采后贮藏过程中,果皮的PAL和UFGT活性都呈先升高后下降的变化,CHI和DFR的活性都呈下降的变化趋势;花青苷的合成与果皮PAL和UFGT活性密切相关,而与果皮CHI和DFR的活性变化关系不大。③贮藏期间,‘红富士’苹果果皮PPO和POD活性都呈升高后下降的变化趋势,但低温推迟酶活性峰的时间;0℃下POD活性高峰显著高于20℃的,而两温度间PPO活性高峰差异不显著。在采后贮藏过程中,0℃低温贮藏延缓果皮色泽、色素含量的变化,可较好地保持‘红富士’苹果果皮外观品质。     

不同遮光处理对红叶石楠叶色表现的影响

【目的】探讨不同光照条件对红叶石楠叶色变化的影响,为红叶石楠的广泛引种栽培及在不同园林环境中的应用提供科学依据。【方法】以2年生红叶石楠扦插苗为试材,采用盆栽试验,设置透光率分别为100%(全光照),80%,50%和25%,研究4种遮光处理条件下红叶石楠叶片中光合色素、花色素苷和可溶性糖含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化。【结果】红叶石楠叶片中光合色素含量随透光率减小而增加,25%透光率下光合色素含量极显著高于其他透光率(P<0.01);全光照下红叶石楠叶片中花色素苷含量、PAL活性均显著高于其他透光率(P<0.05),二者均随透光率减小而降低;25%透光率下红叶石楠叶片中可溶性糖含量极显著低于其他遮光处理(P<0.01),且随透光率增加而升高。【结论】遮光条件下红叶石楠叶片中光合色素含量增加,叶色较浅或全绿;全光照条件下最有利于叶片中可溶性糖和花色素苷的积累及PAL活性的提高,叶色保持红艳。     

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。     

引种红梨花青苷合成及相关因子变化

【目的】为探明引种云南红梨果实着色、花青苷生物合成及相关因子变化之间的关系。【方法】采用蒽酮比色及Na OH中和滴定等方法对早白蜜、中熟32及云红梨1号3个红梨品种不同成熟期果实的糖酸含量、花青苷的积累、生物合成酶(PAL、CHI)与抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性进行测定。【结果】3个品种可溶性糖的积累在果实成熟期达最大值,而此时可滴定酸降至最低;早白蜜花青苷积累趋势与CHI酶活性变化趋势一致,随着果实的生长发育进程推进呈逐渐下降的趋势;中熟32和云红梨1号PAL和CHI只在幼果期的酶活性较高,随着生长发育进程的推进呈逐渐下降趋势,但其花青苷的合成却随着果实的发育逐渐升高,在成熟期达最大值,分别为11和10.9 U/g FW;POD和SOD在3个品种中的活性变化与花青苷积累趋势基本一致,早白蜜的抗氧化活性较强,其POD和SOD也表现出较高的酶活性。【结论】花青苷生物合成酶在不同的红梨品种中作用不尽相同,CHI是早白蜜花青苷合成的关键酶,而对于中晚熟品种中熟32和云红梨1号PAL与CHI只参与花青苷的合成启动;抗氧化酶POD、SOD活性变化在3个品种中与花青苷的积累均呈现一定的相关性,且POD和SOD在早白蜜中还参与了其氧化抑制;果实中可溶性糖的积累对于花青苷的生物合成有一定的促进作用。     

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。。     

荔枝采后果皮花色素苷的降解与花色素苷酶活性变化

 荔枝果实外观颜色在很大程度上取决于果皮花色素苷含量及其存在的状态 ,果皮褐变与花色素苷含量呈显著的负相关。荔枝果皮存在高活性的花色素苷酶 ,而同样富含花色素苷的水果如苹果、葡萄、草莓和杨梅等则不含花色素苷酶活性。容易褐变的糯米糍荔枝含有较高的花色素苷酶和PPO活性 ;不容易褐变的桂味、兰竹则含有较低量的花色素苷酶和PPO活性。在荔枝采后褐变过程中 ,花色素苷酶活性一直维持在较高水平并呈逐渐上升的趋势 ,PPO活性随褐变加重而下降 ,POD活性则逐渐升高。因此推测 ,荔枝果皮花色素苷的降解及果皮褐变除了与PPO和POD有关之外 ,还可能与花色素苷酶有关。     

北美红枫秋季呈色的生理机制研究

为明确3种北美红枫秋季变色期呈色生理差异,进一步阐释北美红枫呈色生理机制,为北美红枫引种选择及适应性栽培提供参考,特对其叶色参数、色素质量比、可溶性糖质量比、可溶性蛋白质量比、相关酶活性、叶片pH值等进行测定,通过单因素方差分析比较三者间差异,并通过相关性分析探寻北美红枫转色关键作用因子.结果表明,色素质量比、可溶性糖质量比、可溶性蛋白质量比、多酚氧化酶(PPO)活性、叶片pH值等是影响北美红枫转红的重要作用因子.苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在北美红枫秋季变色期对色素质量比及色素比例并无明显影响,不是影响其叶色转变的重要影响因子.叶绿素和类胡萝卜素质量比下降是北美红枫转红的原因,但花色素苷质量比迅速增加、m_(Chl)/m_(Ant)值和m_(Car)/m_(Ant)值的迅速降低才是北美红枫转红更为重要的直接原因.北美红枫叶色a值与可溶性糖质量比显著正相关(p0.01),整个秋季变色期,可溶性糖质量比呈不断上升趋势,但可溶性糖过量积累可能会抑制花色素苷合成,进而影响北美红枫叶片转红.北美红枫叶色a值与叶片pH值显著正相关(p0.01),整个秋季变色期,叶片pH值不断升高.     

四种槭树属(Acer)植物秋色叶变化与色素含量和可溶性糖的关系

为了探索三角枫、五角枫、元宝枫和小叶鸡爪槭这4种槭树属植物秋色叶变化与叶片中质体色素和可溶性糖含量的关系,在10月10日到11月11日叶片变色期,对其叶片中的质体色素和可溶性糖含量进行了连续测定和分析。结果表明:不同植物叶片中叶绿素和类胡萝卜素的变化趋势一致;花色素苷含量在秋色叶变红的三角枫和小叶鸡爪槭中显著上升,在秋色叶变黄的五角枫和元宝枫中上升不明显。当叶片中叶绿素占绝对优势时(60%以上),叶片呈现绿色;当叶片中花色素苷占绝对优势时(60%～80%),叶片呈现红色;当叶片中叶绿素和花色素苷比例减少到一定程度时(降到40%以下),叶片呈现出类胡萝卜素的黄色。可溶性糖含量先升后降,表现为单峰曲线;且其峰值在花色素苷的峰值前,说明可溶性糖是花色素苷合成的前提物质。     

光照和土壤对乌桕秋季叶片色素及可溶性糖的影响

以乌桕不同品系容器苗为试验材料,测定其叶片变色过程中色素和可溶性糖含量变化,分析光照、土壤及其相互作用对乌桕叶片呈色的影响。结果表明:叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量在不同处理中均呈显著下降趋势,而花色素苷含量则显著上升,可溶性糖含量先上升后下降。土壤、光照、土壤与光照互作效应在不同时期对色素和可溶性糖含量表现出显著或极显著影响。山地红壤和全光照下各品系在叶片色素变化上表现为最优,叶片内叶绿素a+b降解幅度分别为0.77、1.19 mg/g,花色素苷含量分别高于稻田土+50%遮阴处理6.47倍、1.34倍。相关性分析显示,叶绿素a、叶绿素b与叶绿素a+b含量均与花色素苷含量呈极显著负相关。乌桕在秋季叶色变化过程中,在全光照和山地红壤条件下更利于叶色的呈现。     

彩叶紫薇新品种红火球与仑山1号的叶色及生理变化特性

为探讨彩叶树种叶色变化特性，以紫薇新品种红火球（Lagerstroemia indica Dynamite）和仑山1号（Lagerstroemia indica Lunshan 1）为材料，观测2个品种叶片颜色，并测定叶片内水分、叶绿素、花色素苷、总酚、类黄酮素、可溶性糖和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的含量，分析彩叶树种叶色变化时的生理特性。结果表明：4—11月，红火球紫薇叶色变化过程为中等橄榄绿色-灰橄榄绿色-深黄绿色，仑山1号为灰橄榄绿色-暗红色-灰橄榄绿色-中等橄榄绿色-灰橄榄绿色-中等橄榄绿色，2个紫薇品种叶色差异主要由其自身生理差异所致；紫薇叶色深浅变化和叶片含水量呈正相关，与叶绿素含量呈负相关，与花色素苷与叶绿素的比值呈正相关，花色素苷含量越高，叶片越红；可溶性糖和苯丙氨酸解氨酶与花色素苷合成相关，其含量或活性高低和叶片颜色深浅变化呈正相关性。     

自然条件下美国红栌的叶色表达

以自然条件下的美国红栌为研究对象,在生长季连续测定其叶片色素、可溶性糖含量,并观测叶片组织厚度及花色素苷分布。结果表明,生长季中,各月份叶片色素含量不同,叶绿素含量呈单峰曲线,7月达到顶峰,至9月时衰减度达66.1%;类胡萝卜素含量变化与叶绿素相同;花色素苷含量的变化与叶绿素正好相反,即在5—7月呈下降趋势,7月含量最低,8—9月逐渐上升;自然条件下,叶片在生长季中可溶性糖含量变化也呈单峰曲线,7月含量最高,8—9月下降。对叶片的解剖观测表明,美国红栌叶片中栅栏组织发达,约占叶片厚度的39.7%,海绵组织约占叶片厚度的37.8%,叶片上下表皮厚度约占叶片厚度的22.5%;花色素苷主要分布于上表皮细胞中,而在栅栏组织和海绵组织中未见分布。     

遮荫对天彭牡丹花色的影响

以天彭牡丹‘丹景红2号’为材料,研究在不同光照强度(透光率100%、75%、50%)下天彭牡丹在不同发育阶段的花色变化及其与生理生化参数的相关关系,为改进天彭牡丹栽培措施提供理论依据。结果表明:在不同光照环境条件下,花瓣内花色素苷含量在不同发育阶段的变化趋势不同;在相同发育阶段,花色素苷含量随光照强度的减弱而降低;花色素苷含量与可溶性糖含量在露红期(r=0.992)呈正相关,在盛花期呈负相关(r=-0.972);与可溶性蛋白质含量在露红期(r=0.854)与凋谢期(r=0.833)都呈正相关;与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在露红期(r=0.974)和盛花期(r=0.907)呈正相关;与多酚氧化酶(PPO)活性呈负相关,且在牡丹盛花期(r=-0.996)和凋谢期(r=-0.868)相关性较高。说明光照强度通过影响可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及PAL和PPO活性影响天彭牡丹花色素苷含量,全光照最有利于天彭牡丹花瓣内花色素苷的积累及PAL活性的提高。