張 超

(太原大學(xué)外語師范學(xué)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(zhuǎn)為綠色;秋季葉片鮮紅可人，是園林美化、彩化的理想樹種。關(guān)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(dá)的研究報道甚少。美國紅櫨作為彩葉樹種，其葉色表達(dá)是該樹種觀賞價值的重要體現(xiàn)。美國紅櫨在不同光質(zhì)下葉片的解剖結(jié)構(gòu)已有研究，筆者進(jìn)一步研究了不同光質(zhì)對彩葉植物葉色表達(dá)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(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院苗圃進(jìn)行。試驗地位于山西省中部，海拔790 m，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。春季干旱多風(fēng)，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(shè)計

試驗采用市售的4種不同顏色(紅、綠、藍(lán)、黃)的轉(zhuǎn)光膜對美國紅櫨進(jìn)行遮光處理，每個小區(qū)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(zhuǎn)光膜遮光;處理2(T2)，藍(lán)色轉(zhuǎn)光膜遮光;處理3(T3)，綠色轉(zhuǎn)光膜遮光;處理4(T4)，黃色轉(zhuǎn)光膜遮光;處理5(CK)，自然光照。

試驗前，采用泰仕電子工業(yè)股份有限公司出品的TES-1332 A型數(shù)位式照度計，對4種轉(zhuǎn)光膜的光照強(qiáng)度進(jìn)行測定。結(jié)果表明，4種轉(zhuǎn)光膜之間光照強(qiáng)度差異小，均略低于自然光照強(qiáng)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(jié)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(jìn)行各項生理指標(biāo)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(jìn)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(jié)果與分析

2.1 光質(zhì)對花色素苷含量的影響

在對美國紅櫨進(jìn)行處理35 d后，測定各處理葉片花色素苷的含量，結(jié)果見表1.

表1 不同光質(zhì)下葉片的花色素苷含量 mg/g

從表1可以看出，不同光質(zhì)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(dá)到極顯著水平。有研究表明，在大多數(shù)植物組織細(xì)胞中花色素苷的合成受光調(diào)節(jié)，在不同的材料中，有的是藍(lán)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(jié)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(lán)色轉(zhuǎn)光膜，不僅能夠大量透過藍(lán)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(xué)上，一般把受藍(lán)光促進(jìn)的生理過程稱為藍(lán)光效應(yīng)，在這些過程中隱花色素作為光受體吸收藍(lán)光，并介導(dǎo)相應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)行。由此可見，美國紅櫨葉片中花色素苷的合成屬于藍(lán)光效應(yīng)。

2.2 光質(zhì)對質(zhì)體色素含量的影響

2.2.1 光質(zhì)對葉片葉綠素含量的影響

用4種不同光質(zhì)對美國紅櫨進(jìn)行處理35 d后，測定各處理葉片的葉綠素含量，結(jié)果見表2.

表2 不同光質(zhì)下葉片葉綠素含量

由表2可以看出，不同光質(zhì)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(zhì)處理下的葉片葉綠素含量差異達(dá)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(lán)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(lán)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(jìn)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(jié)論相同。

2.2.2 光質(zhì)對葉片類胡蘿卜素含量的影響

用4種不同光質(zhì)對美國紅櫨進(jìn)行處理35 d后，測定各處理葉片類胡蘿卜素的含量，結(jié)果見表3.

表3 不同光質(zhì)下葉片的類胡蘿卜素含量 mg/g

由表3可看出，不同光質(zhì)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(tǒng)計比較可知，不同光質(zhì)處理的紅櫨葉片中類胡蘿卜素含量差異達(dá)到極顯著水平。T3中類胡蘿卜素含量最高，是由于綠色轉(zhuǎn)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(zhì)對美國紅櫨營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

2.3.1 光質(zhì)對葉片中可溶性糖含量的影響

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

表4 不同光質(zhì)下葉片的可溶性糖含量 mg/g

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

2.3.2 光質(zhì)對葉片中氮磷鉀含量的影響

用4種不同光質(zhì)對美國紅櫨進(jìn)行處理35 d后，統(tǒng)計各處理下葉片中氮、磷、鉀的含量，結(jié)果見表5.

表5 不同光質(zhì)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(xiàn)為T2＞T1＞T3＞CK＞T4.通過方差分析可以得知，不同光質(zhì)處理下，美國紅櫨葉片中氮和磷的含量差異達(dá)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(dá)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(lán)光與綠光處理下的含量較為接近;葉片中磷的含量在藍(lán)光處理下最高，黃光處理下最低;葉片中鉀的含量在藍(lán)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(jié)果基本相同，反映出不同光質(zhì)的處理會影響葉片中干物質(zhì)的積累與分配。

3 結(jié)論

1)不同光質(zhì)處理下，美國紅櫨葉片中的色素含量之間出現(xiàn)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(lán)光、黃光以及自然光下的含量。藍(lán)光處理下，花色素苷含量高于其他3種單色光質(zhì)，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(zhì)和自然光條件下的含量。

2)不同光質(zhì)處理下，美國紅櫨葉片中營養(yǎng)物質(zhì)含量不同。紅光處理下葉片的氮含量最高，藍(lán)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(lán)光、紅光和綠光處理下較高，在黃光處理下最低。藍(lán)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(zhì)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(zhuǎn)光膜促進(jìn)植物的生長發(fā)育?；诒驹囼灥难芯拷Y(jié)果，建議采用單層黃色轉(zhuǎn)光膜，遮光期控制在1個月較為適宜。

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