黃 欣,王華新,林 茂,孫開道,李進(jìn)華,廖美蘭
(1.廣西林業(yè)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530002;2.植物激素與生長(zhǎng)發(fā)育湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
不同光照處理對(duì)紅花檵木葉色及色素含量的影響
黃 欣1,2,王華新1,林 茂1,孫開道1,李進(jìn)華1,廖美蘭1
(1.廣西林業(yè)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530002;2.植物激素與生長(zhǎng)發(fā)育湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
試驗(yàn)以圓葉雙面紅為材料,研究不同光照處理(全光照和半光照)下紅花檵木葉色及色素含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明:8月隨著光照強(qiáng)度的減弱,紅花檵木葉片中葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素的含量以及葉綠素 a/b 的值均不同程度地下降,而花色素苷的含量明顯上升;而11月溫度、濕度均較低時(shí),遮光處理的紅花檵木葉片中色素比例的變化與8月截然相反。在廣西溫度較高的季節(jié)通過(guò)蔭網(wǎng)遮擋和適當(dāng)噴水等措施,能有效延緩植物葉片中花色素苷的降解。
紅花檵木;光照;葉色;色素
紅 花 檵 木(Loropetalum Chinese Var. rubrum) 又稱紅繼木,為金縷梅科檵木屬常綠灌木;嫩枝呈淡紅色;花簇生于總狀花梗上,呈頂生頭狀或短穗狀花序,花瓣4枚,淡紫色。紅花檵木枝葉耐修剪,是名貴欣賞樹種,也是制作盆景的好材料[1-3]。隨著紅花檵木在園林中的普遍應(yīng)用,有關(guān)其遺傳多樣性、生理特性和繁殖育種等方面的研究較多,但是關(guān)于紅花檵木在南亞熱帶地區(qū)葉色變淺現(xiàn)象的研究報(bào)道較少。有研究表明,紅花檵木可以忍受一定程度的遮蔭處理,但是過(guò)度蔭蔽會(huì)使植株出現(xiàn)葉色返青、開花數(shù)量減少或不開花等癥狀;而夏季光照較強(qiáng)時(shí),適當(dāng)遮蔭可以防止葉片灼傷,有利于紅花檵木的生長(zhǎng)。試驗(yàn)以圓葉雙面紅為材料,研究不同光照條件(全光照和半光照)下紅花檵木葉色及色素含量的變化規(guī)律,以期為紅花檵木在園林中的養(yǎng)護(hù)提供參考。
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于 2014 年 3 月開始,在湖南、廣西等地調(diào)查不同品種的紅花檵木,選擇湖南跳馬的圓葉雙面紅5~10 a生苗 80 株,于 2014 年 7 月栽植于廣西林科院園林花卉所園林植物資源圃中。適當(dāng)澆水,每月施有機(jī)肥1 次,每隔 3~5 個(gè)月施磷鉀肥 1 次。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)計(jì)了全光照和半光照2種培育方式,全光照為露天通風(fēng)栽培模式,半光照為蔭網(wǎng) 50% 遮光栽培模式 ;每個(gè)處理 40株植株,選取長(zhǎng)勢(shì)一致、生長(zhǎng)狀況良好的植株定期進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1 葉色對(duì)比分析 每個(gè)類型隨機(jī)選擇 10 株,由枝條頂端往下數(shù),選擇第 6~7 片葉進(jìn)行比色,每株選擇 3~5 片葉,采用 RHS-英國(guó)皇家園林園藝植物比色卡于 8月、11月比色。
1.3.2 葉綠素含量的測(cè)定 8 月、11 月每 5 d 隨機(jī)選擇 5 株測(cè)定葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素的含量,均采用 80% 丙酮乙醇混合提取法,用日立 U-2900 型分光光度計(jì)在 440、662、644、664 nm 波長(zhǎng)下測(cè)吸光值,計(jì)算出相關(guān)色素質(zhì)量分?jǐn)?shù)[4]。
1.3.3 花色素苷的測(cè)定 稱取紅花檵木葉片 1.0 g,剪碎后置于 40 mL 離心管中 ;加入 10 mL 1% 鹽酸乙醇提取液,于 32℃恒溫箱中 ,離心取上清液待測(cè)。用日立 U-2900 型分光光度計(jì)測(cè)定 525 nm 處吸光度值,用相應(yīng)的提取液作對(duì)照。花色素苷相對(duì)含量(A)計(jì)算,以每克鮮重在 10 mL 提取液中 0.1 OD525為 1 個(gè)色素單位[1],則 :A= 吸光度 ×10(色素單位)。
2.1 不同光照處理對(duì)紅花檵木葉色的影響
由表1可知,紅花檵木在8月全光照條件下,葉片返青現(xiàn)象嚴(yán)重,半光照條件下葉片返青稍有緩解;11月全光照條件下,葉色接近深紫色系,樹木生長(zhǎng)情況良好;而半光照條件下葉片顏色沒(méi)有全光照條件下鮮艷。7~8 月,南亞熱帶的日平均溫度達(dá) 35℃以上,濕度 70% 以上,紅花檵木在此高溫高濕的環(huán)境下光照強(qiáng)度越強(qiáng)葉色返青現(xiàn)象越嚴(yán)重,而適當(dāng)?shù)恼趽蹩梢跃徑膺@一現(xiàn)象。11月,南亞熱帶地區(qū)進(jìn)入秋季,光照強(qiáng)度有所降低,溫度一般在 10~25℃左右,濕度平均在 50% 以下,全光照條件下,紅花檵木葉片顏色深紫色較多,紅花檵木葉色返青現(xiàn)象得到較大程度的緩解。這表明在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度條件下,無(wú)需對(duì)紅花檵木苗木進(jìn)行遮光。
2.2 不同光照處理對(duì)紅花檵木葉綠素 a 含量的影響
如圖1所示,不同光照處理對(duì)紅花檵木葉片葉綠素a的含量有顯著影響。8月,隨著時(shí)間的推移,紅花檵木葉片葉綠素a的含量總體上呈下降趨勢(shì),且全光照處理的葉綠素a含量均高于半光照處理,差異達(dá)顯著水平(0.01 < P=0.029 < 0.05);而 11 月則相反,隨著時(shí)間的推移,紅花檵木葉片葉綠素a的含量呈上升—下降—上升的趨勢(shì),且全光照處理的葉綠素 a 含量均低于半光照處理,差異達(dá)顯著水平(0.01< P=0.015 < 0.05)。不同光照處理下 8 月紅花檵木葉片中葉綠素 a的平均含量要高于 11 月的。
圖1 不同光照條件下葉綠素 a含量的測(cè)定
2.3 不同光照處理對(duì)紅花檵木葉綠素 b 含量的影響
如圖2所示,不同光照處理對(duì)紅花檵木葉綠素b含量也有顯著影響。與對(duì)葉綠素a的影響一致,8月全光照處理的葉綠素b含量高于半光照處理,差異達(dá)顯著水平(0.01 < P=0.026 < 0.05);而 11 月全光照處理的葉綠素b含量低于半光照處理,差異達(dá)顯著水平(0.01 < P=0.003 < 0.05)。不同光照處理下 8 月紅花檵木葉片中葉綠素b的平均含量高于11月的。
圖2 不同光照條件下葉綠素 b含量的測(cè)定
2.4 不同光照處理對(duì)紅花檵木類胡蘿卜素含量的影響
如圖3所示,不同光照條件下,紅花檵木葉片類胡蘿卜素的含量發(fā)生明顯變化,8月全光照處理的類胡蘿卜素含量高于半光照處理,但差異不顯著 ;11月全光照處理的類胡蘿卜素含量低于半光照處理,且差異顯著(0.01 < P=0.014 < 0.05)。不同光照處理下 8月紅花檵木葉片中類胡蘿卜素的平均含量高于11月的。
圖3 不同光照條件下類胡蘿卜素含量的測(cè)定
2.5 不同光照處理對(duì)紅花檵木葉綠素 a與葉綠素b比值的影響
如 圖4 所示, 紅花檵木葉 綠 素 a/b 的平均值 11月低于8月,說(shuō)明當(dāng)溫度降低時(shí),葉綠素的合成呈下降趨勢(shì)。8、11 月葉綠素 a/b 的均值均以半光照處理低于全光照處理,說(shuō)明在同樣的溫度濕度條件下,遮光處理的紅花檵木葉綠素的循環(huán)能力較強(qiáng)。11月的半光照處理和全光照處理下,葉綠素 a/b 的比值沒(méi)有顯著性差異(P=0.68 > 0.05),說(shuō)明在溫度、濕度合適的情況下,全光照處理和半光照處理對(duì)紅花檵木葉綠素的合成沒(méi)有顯著影響。
圖4 不同光照條件下葉綠素 a/b 含量比
2.6 不同光照處理對(duì)紅花檵木花色素苷含量的影響
如圖5所示,在不同光照條件下,紅花檵木花色素苷的含量發(fā)生明顯變化,8月高溫高濕環(huán)境下,隨著光照強(qiáng)度的減弱,花色素苷的含量呈上升趨勢(shì),全光照處理的花色素苷含量顯著低于半光照處理的(0.01< P=0.035 < 0.05);而 11 月測(cè)定兩種不同處理的花色素苷含量正好相反,全光照處理的花色素苷含量顯著高于半光照處理的(0.01 < P=0.037 < 0.05)。不同光照處理下8月紅花檵木葉片中花色素苷的平均含量低于 11月的。
圖5 不同光照條件下花色素苷含量的測(cè)定
試驗(yàn)結(jié)果表明,環(huán)境中溫度、濕度和光照確實(shí)對(duì)紅花檵木葉片的色素合成有較大影響。葉片是植物光合作用的主要器官,而葉片中葉綠素的含量直接影響著植物的生長(zhǎng)發(fā)育,因此葉綠素含量的變化可作為反映植株生理活性變化的有效指標(biāo)[5]。8 月隨著光照強(qiáng)度的減弱,紅花檵木葉片中葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素的含量以及葉綠素 a/b 的值均不同程度地下降,而花色素苷的含量明顯上升。而 11月當(dāng)環(huán)境中溫度、濕度較低時(shí),遮光處理的紅花檵木葉片中色素比例的變化與8月截然相反。
由于葉片中花色素苷的穩(wěn)定性較差,花色素苷的含量理論上應(yīng)該隨光照強(qiáng)度的減弱而加速降解,但是在南方高溫高濕環(huán)境下,適當(dāng)?shù)恼诠馓幚恚瑫?huì)減緩植物葉片中花色素苷的降解,試驗(yàn)中遮光處理的花色素苷含量高于全光照處理也證明了這一點(diǎn)。而在溫度適宜的 11月,全光照處理的植株花色素苷含量顯著高于半光照處理的。這說(shuō)明南方夏季高溫高濕環(huán)境會(huì)加快紅花檵木的返青。因此,在栽培中,如遇高溫高濕環(huán)境,應(yīng)采取相應(yīng)的降溫措施如遮蔭和噴水等,適當(dāng)延緩葉片中花色素苷的降解,以維持其觀賞價(jià)值,而在溫度適宜的季節(jié),無(wú)需對(duì)苗木進(jìn)行遮光處理。
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(責(zé)任編輯:成 平)
Effects of Light Intensity on Leaf-color Expression of Loropetalum Chinense var. Rubrum
HUANG Xin1,2,WANG Hua-xin1,LIN Mao1,SUN Kai-dao1,LI Jin-hua1,LIAO Mei-lan1
(1. Guangxi Academy of Forestry, Nanning 530002, PRC; 2. Hunan Provincial Key Laboratory of Phytohormones and Growth Development, Changsha 410128, PRC)
Taking double red round leaf as material, the different light treatments (light and the half light) variation of Saffl ower in Folium loropetali color and pigment contentwere studied. The results showed that: in August, with the decrease of light intensity, Loropetalum chinense var.rubrum chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid content and chlorophyll a/chlorophyll b value decrease, while the anthocyanin content increased signifi cantly in November; and when the temperature and humidity in the environment are relatively low, and the change of in August the proportion of pigment of Loropetalum chinense var. rubrum shading in the opposite. In the high temperature season in Guangxi, the use of shade screen and appropriate water spray can effectively delay the degradation of anthocyanin in plant leaves.
Loropetalum chinense var. rubrum; light; leaf color; pigment
Q945.11
A
1006-060X(2017)03-0013-03
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.003.005
2016-12-14
廣西主要綠化樹種種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)專項(xiàng)資金;廣西林科院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(林科字〔2014〕第 28 號(hào))
黃 欣(1980-),女,湖南汨羅市人,工程師,主要從事植物生理研究。
王華新