不同光質對美國紅櫨葉色表達的影響

張 超

(太原大學外語師范學院，山西 太原 030012)

美國紅櫨(Cotinus coggygria.‘Royal purple’)，漆樹科黃櫨屬植物，是美國黃櫨(C.coggygria)的1個變種。春季美國紅櫨的葉色為鮮紅或紫紅色;夏季上部新生葉片保持紫紅色不變，下部葉逐漸轉為綠色;秋季葉片鮮紅可人，是園林美化、彩化的理想樹種。關于美國紅櫨的研究，目前主要集中在植物的快速繁育與栽培方面，而對于其葉色表達的研究報道甚少。美國紅櫨作為彩葉樹種，其葉色表達是該樹種觀賞價值的重要體現。美國紅櫨在不同光質下葉片的解剖結構已有研究，筆者進一步研究了不同光質對彩葉植物葉色表達的影響，以期為彩葉植物的人工培育和改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2009年5月在山西農業大學林學院苗圃進行。試驗地位于山西省中部，海拔790 m，屬溫帶大陸性季風氣候。春季干旱多風，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷，晝夜溫差大。年均溫9℃左右，1月平均氣溫7℃，7月平均氣溫23℃，年均降水量540 mm，無霜期為140 d～180 d.

1.2 試驗設計

試驗采用市售的4種不同顏色(紅、綠、藍、黃)的轉光膜對美國紅櫨進行遮光處理，每個小區選取4株長勢一致的美國紅櫨樹苗作為處理對象，處理期為35 d.

處理1(T1)，紅色轉光膜遮光;處理2(T2)，藍色轉光膜遮光;處理3(T3)，綠色轉光膜遮光;處理4(T4)，黃色轉光膜遮光;處理5(CK)，自然光照。

試驗前，采用泰仕電子工業股份有限公司出品的TES-1332 A型數位式照度計，對4種轉光膜的光照強度進行測定。結果表明，4種轉光膜之間光照強度差異小，均略低于自然光照強度的5%左右。

1.3 測定項目與方法

2009年5月至9月，分別于每個月中旬光處理試驗結束時，在植株的向陽面選取3個枝條，摘取每個枝條從頂部向下的第5片和第6片功能葉，共6片，置于冰壺帶回實驗室，進行各項生理指標測定。

葉片葉綠素含量采用乙醇比色法，使用722型分光光度計進行測定?；ㄉ剀蘸康臏y定采用1% 鹽酸甲醇提取法。葉片中可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法;氮含量的測定采用奈氏比色法;磷含量的測定采用鉬銻抗比色法;鉀含量的測定采用火焰光度計法。

2 結果與分析

2.1 光質對花色素苷含量的影響

在對美國紅櫨進行處理35 d后，測定各處理葉片花色素苷的含量，結果見表1.

表1 不同光質下葉片的花色素苷含量 mg/g

從表1可以看出，不同光質處理后的花色素苷含量不同，從高到低依次為T2＞T3＞T1＞T4，均低于對照。由方差分析得知，不同處理下的葉片，花色素苷含量之間的差異達到極顯著水平。有研究表明，在大多數植物組織細胞中花色素苷的合成受光調節，在不同的材料中，有的是藍光起作用，有的是紅光起作用，也有混合作用。從花色素苷的測定結果可以看出，在4個處理中，T2的花色素苷含量最高。這可能是由于其采用藍色轉光膜，不僅能夠大量透過藍紫光，還能吸收大量的橙色光，有利于花色素苷的合成。在植物生理學上，一般把受藍光促進的生理過程稱為藍光效應，在這些過程中隱花色素作為光受體吸收藍光，并介導相應的反應進行。由此可見，美國紅櫨葉片中花色素苷的合成屬于藍光效應。

2.2 光質對質體色素含量的影響

2.2.1 光質對葉片葉綠素含量的影響

用4種不同光質對美國紅櫨進行處理35 d后，測定各處理葉片的葉綠素含量，結果見表2.

表2 不同光質下葉片葉綠素含量

由表2可以看出，不同光質處理下葉片的葉綠素含量不同。葉綠素a含量依次為T1＞T3＞T2＞CK＞T4;葉綠素b含量依次為T1＞T3＞CK＞T2＞T4.通過方差分析得知，不同光質處理下的葉片葉綠素含量差異達到極顯著水平。紅光處理下的葉片葉綠素a，葉綠素b與葉綠素總量都明顯高于藍光、綠光和黃光處理下的葉片。就葉綠素a/b值來看，黃光處理下的比值最高，其次是藍光，紅光處理下的比值最低，這說明紅光處理更有利于葉綠素b的形成。其原因可能是紅光不僅可以被促進葉綠素合成的光敏色素吸收，也可以被原葉綠素吸收，這與于曉楠所研究的結論相同。

2.2.2 光質對葉片類胡蘿卜素含量的影響

用4種不同光質對美國紅櫨進行處理35 d后，測定各處理葉片類胡蘿卜素的含量，結果見表3.

表3 不同光質下葉片的類胡蘿卜素含量 mg/g

由表3可看出，不同光質處理后葉片中類胡蘿卜素含量互有差異，含量從高到低排序依次為T3＞T1＞T2＞CK＞T4.由統計比較可知，不同光質處理的紅櫨葉片中類胡蘿卜素含量差異達到極顯著水平。T3中類胡蘿卜素含量最高，是由于綠色轉光膜減少了橙紅色可見光的射入，使葉片處于相對較弱的光照條件下，有利于類胡蘿卜素的合成。

2.3 光質對美國紅櫨營養物質含量的影響

2.3.1 光質對葉片中可溶性糖含量的影響

用4種不同光質對美國紅櫨進行處理35 d后，各處理葉片中可溶性糖含量的測定結果見表4.

表4 不同光質下葉片的可溶性糖含量 mg/g

由表4可以看出，不同光質處理下葉片可溶性糖的含量不同，依次為T4＞T2＞T1＞CK＞T3.經方差分析得知，不同光質處理下美國紅櫨葉片中可溶性糖含量之間差異達到極顯著水平。試驗結果說明，黃光最利于可溶性糖的合成。紅光、藍光條件下，黃光對可溶性糖的合成也有一定的促進作用，而綠光最不利于可溶性糖的合成。

2.3.2 光質對葉片中氮磷鉀含量的影響

用4種不同光質對美國紅櫨進行處理35 d后，統計各處理下葉片中氮、磷、鉀的含量，結果見表5.

表5 不同光質下葉片的氮磷鉀含量 g/kg

從表5可以看出，不同處理下葉片的氮、磷、鉀含量不同。氮含量依次為T1＞T3＞T2＞CK＞T4;磷含量表現為T2＞T1＞T3＞CK＞T4.通過方差分析可以得知，不同光質處理下，美國紅櫨葉片中氮和磷的含量差異達到極顯著水平。鉀元素含量與氮、磷元素含量的變化情況不同，其中T2處理鉀含量最高，T4次之;T1，T3和CK的鉀含量相同，他們分別與T2，T4處理下鉀含量的差異達極顯著水平。

通過對各處理葉片中氮、磷、鉀含量的測定及分析比較，可以看出，葉片中氮含量在紅光處理下最高，黃光處理下最低，藍光與綠光處理下的含量較為接近;葉片中磷的含量在藍光處理下最高，黃光處理下最低;葉片中鉀的含量在藍光處理下最高，紅光、綠光及自然光處理下含量相同。這與徐凱、郭延平等對豐香草莓葉片中氮磷鉀含量的影響測定結果基本相同，反映出不同光質的處理會影響葉片中干物質的積累與分配。

3 結論

1)不同光質處理下，美國紅櫨葉片中的色素含量之間出現極顯著差異。紅光與綠光處理下，葉綠素與類胡蘿卜素含量高于藍光、黃光以及自然光下的含量。藍光處理下，花色素苷含量高于其他3種單色光質，但花色素苷與葉綠素b含量顯著低于對照。黃光處理下，葉片葉綠素、類胡蘿卜素以及花色素苷的含量均低于其他光質和自然光條件下的含量。

2)不同光質處理下，美國紅櫨葉片中營養物質含量不同。紅光處理下葉片的氮含量最高，藍光和綠光處理下含量較為接近，而黃光處理下氮含量最低。葉片中磷的含量在藍光、紅光和綠光處理下較高，在黃光處理下最低。藍光處理下葉片中鉀含量最高，紅光、綠光和自然光處理下葉片的鉀含量相同。除綠光外，其他3種光質處理下葉片中的可溶性糖含量均高于自然光。

3)在美國紅櫨生長季中，可以采用轉光膜促進植物的生長發育?；诒驹囼灥难芯拷Y果，建議采用單層黃色轉光膜，遮光期控制在1個月較為適宜。

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