摘要研究了低溫和高溫下影響不同品種大白菜葉綠素a、葉綠素b、和葉綠素（a+b）積累差異的因素，分析了大白菜對(duì)溫度脅迫下葉綠素的適應(yīng)能力。結(jié)果表明，15種大白菜在0℃前后，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）含量差異不同，與品種有關(guān)。15種大白菜中有11個(gè)品種在溫度下降后葉綠素a含量減少，所有品種的葉綠素b在低溫條件下都有所下降。10種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0℃后下降，5種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0℃后上升。5個(gè)品種大白菜在高溫處理下，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）含量變化趨勢(shì)不一致。該試驗(yàn)為獅子頭大白菜的栽培、品種創(chuàng)制提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞大白菜；溫度；葉綠素

中圖分類(lèi)號(hào)S634.1"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A"文章編號(hào)0517-6611（2025）01-0035-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.008

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

EffectofDifferentTemperatureonChlorophyllContentofChineseCabbage

GU Yan ^""YIN" Lian ³， SUN Yu-dong ³ et" al

（1.HuaiyinInstituteofAgriculturalSciences，XuhuaiArea，Huaian，Jiangsu"223001;2.JiangsuTianfengSeedIndustryCo.，Ltd.，Huai’an，Jiangsu"223001;3."Huai’anKeyLaboratoryofFacilityVegetables，Huai’an，Jiangsu223001）

AbstractThisexperimentstudiedthefactorsaffectingthedifferenceofchlorophylla，chlorophyllb，andchlorophyll（a+b）accumulationindifferentvarietiesofChinesecabbageunderlowtemperatureandhightemperature，andanalyzedtheadaptabilityofChinesecabbagetochlorophyllundertemperaturestress."Thecontentsofchlorophylla，chlorophyllbandchlorophyll（a+b）of15kindsofChinesecabbageweredifferentundertheconditionof0℃，whichwasrelatedtothevariety.Thecontentofchlorophyllain11ofthe15varietiesofChinesecabbagedecreasedafterthetemperaturedropped，andthecontentofchlorophyllbinallvarietiesdecreasedatlowtemperature.Thecontentofchlorophyll（a+b）in10kindsofChinesecabbagedecreasedafter0℃，andthecontentofchlorophyll（a+b）in5kindsofChinesecabbageincreasedafter0℃.Thecontentsofchlorophylla，chlorophyllbandchlorophyll（a+b）in5varietiesofChinesecabbageweredifferentunderhightemperaturetreatment.Thisexperimentprovidesreferenceforthecultivationandvarietycreationof“l(fā)ionhead”Chinesecabbage.

KeywordsChinesecabbage;Temperature;Chlorophy

基金項(xiàng)目江蘇省揭榜掛帥項(xiàng)目“江蘇地方特色‘獅子頭’大白菜種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用”（JBGS〔2021〕073）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目“江蘇十字花科地方特色蔬菜優(yōu)異性狀基因挖掘與創(chuàng)新利用”（CX（21）2020）；淮安市基礎(chǔ)研究計(jì)劃（指導(dǎo)性）項(xiàng)目“淮安特色‘獅子頭’大白菜優(yōu)異性狀挖掘與利用”（HABZ202327）；淮安市自然科學(xué)研究計(jì)劃聯(lián)合專(zhuān)項(xiàng)“淮安特色‘獅子頭’大白菜優(yōu)異品質(zhì)基因挖掘”（HABL202229）。

作者簡(jiǎn)介顧妍（1989—），女，江蘇淮安人，助理研究員，碩士，從事蔬菜育種研究。*通信作者，副研究員，碩士，從事蔬菜育種研究。

白菜起源于我國(guó)，也是我國(guó)分布最廣、栽培面積最大的蔬菜作物之一^［1］。大白菜是十字花科蕓薹屬二年生草本植物。大白菜是葉用蔬菜，葉為產(chǎn)品器官，富含營(yíng)養(yǎng)，在我國(guó)各地廣泛栽培，可周年供應(yīng)^［2］。大白菜中富含葉綠素，對(duì)植物葉片呈色有一定影響。不同品種的大白菜不但在外形有所區(qū)別，在葉色上也有一定區(qū)別，有黃色、橘色、白色等。植物葉綠體色素主要有3類(lèi)，分別為葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素和藻膽素。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)^［3］，也是植物的主要色素。葉綠素含量的降低，會(huì)影響植物葉片的顏色^［2］等。葉綠素含量以及葉綠素a和葉綠素 b 的比值是植物營(yíng)養(yǎng)脅迫、光合作用能力和生長(zhǎng)狀況的重要指示因子，對(duì)植物生理特性和抗性研究具有重要意義^［4］。

葉綠素生物合成過(guò)程中，如果溫度變化太大，葉綠素的合成就會(huì)受到影響。溫度主要是通過(guò)影響參與葉綠素合成過(guò)程酶的活性來(lái)影響葉綠素的合成。生物體內(nèi)的各種酶起催化作用均需要一個(gè)適宜溫度范圍，溫度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)影響酶的活性，甚至使酶的活性喪失^［5］。大白菜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)溫度有嚴(yán)格的要求。高溫、低溫脅迫是目前限制大白菜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)、引種推廣的主要因子^［6］。葉綠素提取方法有DMSO浸提法、丙酮乙醇研磨法、80%丙酮研磨法^［4］等。依據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇使用不同方法來(lái)提取植物葉片中的葉綠素，浸提法操作簡(jiǎn)單，便于操作。研磨法步驟比浸提法煩瑣，需要進(jìn)行研磨過(guò)濾等操作。植物體內(nèi)葉綠素a 與葉綠素b 含量比例的變化會(huì)影響其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收效率。筆者研究不同品種大白菜在不同溫度下，影響葉綠素a、葉綠素b和葉綠素（a+b）積累差異的因素，分析大白菜對(duì)溫度脅迫下葉綠素的適應(yīng)能力，為獅子頭大白菜的栽培、優(yōu)質(zhì)資源的篩選和新品種創(chuàng)制提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022年7—12月在江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)1：選定15種大白菜（表1）測(cè)定0℃前和0℃后的葉綠體色素含量。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)選定測(cè)量日期。

試驗(yàn)2：選擇5種大白菜進(jìn)行高溫處理，分別是秋寶、淮黃7號(hào)、改良秋雜三號(hào)、北京橘紅心、紫裔。在光培養(yǎng)箱白天40℃16h，晚上30℃8h，分別在第0天、第2天、第4天、第6天、第8天和第9天測(cè)定大白菜葉綠體色素含量。大白菜編號(hào)對(duì)應(yīng)名稱(chēng)見(jiàn)表1。

葉綠體色素測(cè)定方法是80%丙酮提取法^［7］。稱(chēng)取葉片0.1 g，加20 mL 80%丙酮，封口，放置于暗處24～36 h至葉片變白。于663、646、470 nm下比色（80%丙酮為空白對(duì)照）。

2結(jié)果與分析

2.1低溫處理對(duì)葉綠體色素含量的影響

0℃前，249葉綠素a含量最高，達(dá)0.112mg/g。0℃后，248號(hào)葉綠素a含量最高，達(dá)0.077mg/g。249在降溫前后的葉綠素a含量相差最大，降溫前0.112mg/g，降溫后0.061mg/g，相差0.051mg/g。降溫前后葉綠素a含量相差較大的有CK1、CK2、CK4。CK1相差0.032mg/g，CK2相差0.022"mg/g，CK4相差0.032mg/g。15種大白菜中有11個(gè)品種在溫度下降后葉綠素a含量減少，降溫能導(dǎo)致15種大白菜的大部分品種的葉綠素a含量下降。這11種大白菜分別是淮黃5號(hào)、淮黃6號(hào)、北京橘紅心、橘紅66、京秋4號(hào)、雞蛋黃、紫裔、淮陰小獅子頭、玲瓏黃012、春月黃、秋寶。243和249的葉綠素a含量有顯著差異（Plt;0.05）。240、242、244、245、246、247、CK3和CK4的葉綠素a含量無(wú)顯著差異（Pgt;0.05）（圖1）。

0℃前，249號(hào)葉綠素b含量最高，達(dá)0.199mg/g。在0℃后，248葉綠素b含量最高，達(dá)0.077mg/g，兩者相差0122mg/g。在0℃前后相差最大的是249，降溫前0199mg/g，降溫后0.061mg/g，相差0.138mg/g。15種大白菜的葉綠素b在低溫條件下都有所下降。低溫條件不利于15種大白菜葉綠素b積累。0℃前，243、249和CK1的葉綠素b含量有顯著差異（Plt;0.05）。0℃后，15種大白菜的葉綠素b含量無(wú)顯著差異（Pgt;0.05）（圖2）。

在0℃前，249的葉綠素（a+b）含量最高，為0.311mg/g，243的葉綠素（a+b）含量最低，為0.148mg/g，兩者相差0.163mg/g。在0℃后，248的葉綠素（a+b）含量最高，為0.199mg/g，241的葉綠素（a+b）含量最低，為0158mg/g，兩者相差0.041mg/g。0℃前，243、249和CK1的葉綠素（a+b）含量有顯著差異（Plt;0.05）。0℃后，246和248的葉綠素（a+b）含量有顯著差異（Plt;0.05）（圖3）。

15種大白菜中有10種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0℃后下降，5種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0℃后上升。10種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0℃后下降分別是淮黃5號(hào)、淮黃6號(hào)、北京橘紅心、橘紅66、雞蛋黃、紫裔、淮陰小獅子頭、玲瓏黃012、春月黃、秋寶（圖3）。

2.2高溫處理對(duì)葉綠體色素含量的影響

2.2.1葉綠素a、葉綠素b和葉綠素（a+b）含量。

秋寶葉綠素a在第8天最高，達(dá)2.474mg/g，在第6天最低，為1.800mg/g，兩者相差0.674mg/g。經(jīng)過(guò)9d的高溫處理，第9天低于第0天。秋寶葉綠素b在第8天最高，達(dá)0.898mg/g，第2天最低，為0.634mg/g，兩者相差0.264mg/g。第9天低于第0天。秋寶在第8天葉綠素（a+b）含量最高，為3.372mg/g，第6天葉綠素（a+b）含量最低，為2.449mg/g，兩者相差0.923mg/g。第9天低于第0天（圖4）。

淮黃7號(hào)葉綠素a含量在第8天最高，達(dá)1.855mg/g，在第4天最低，為1.473mg/g，兩者相差0.382mg/g。經(jīng)過(guò)9d高溫處理，第9天高于第0天。第0～6天變化幅度較小，呈第8天上升、第9天下降的變化趨勢(shì)?；袋S7號(hào)葉綠素b含量在第9天最高，達(dá)0.684mg/g，在第0天最低，為0.469mg/g，兩者相差0.215mg/g，第9天高于第0天?；袋S7號(hào)在第8天葉綠素（a+b）含量最高，為2.460mg/g，在第4天葉綠素（a+b）含量最低，為1.968mg/g，兩者相差0.492mg/g，第9天高于第0天。第0～6天變化較小，第8天上升，第9天下降（圖5）。

改良秋雜三號(hào)葉綠素a含量在第9天最高，達(dá)2.129mg/g，在第8天最低，為1.025mg/g，兩者相差1.104mg/g。經(jīng)過(guò)9d高溫處理，第9天高于第0天。改良秋雜三號(hào)葉綠素b含量在第9天最高，達(dá)0.708mg/g，在第8天最低，為0.449mg/g，兩者相差0.259mg/g，第9天高于第0天。第0～6天變化較小，第8天下降至最低，第9天上升。改良秋雜三號(hào)第9天葉綠素（a+b）含量最高，為2.837mg/g，第8天葉綠素（a+b）含量最低，為1.474mg/g，兩者相差1363mg/g，第9天高于第0天（圖6）。

北京橘紅心葉綠素a含量在第9天最高，達(dá)1.836mg/g，第6天最低，為0.625mg/g，兩者相差1.211mg/g。經(jīng)過(guò)9d高溫處理，第9天高于第0天。第0～4天變化較小，第6天下降至最低，第8天和第9天上升。北京橘紅心葉綠素b含量在第9天最高，達(dá)0.625mg/g，第6天最低，為0.254mg/g，兩者相差0.371mg/g，第9天高于第0天。北京橘紅心在第9天葉綠素（a+b）含量最高，為2.461mg/g，在第6天葉綠素（a+b）含量最低，為0.879mg/g，兩者相差1.582mg/g，第9天高于第0天（圖7）。

紫裔葉綠素a含量在第0天最高，達(dá)1.850mg/g，在第2天最低，為1.457mg/g，兩者相差0.393mg/g，第9天低于第0天。紫裔葉綠素b含量在第9天最高，達(dá)0.634mg/g，在第2天最低，為0503mg/g，兩者相差0.131mg/g，第9天高于第0天。紫裔葉綠素（a+b）含量在第0天最高，為2.452mg/g，第2天葉綠素（a+b）含量最低，為1.959mg/g，兩者相差0.493mg/g，第9天低于第0天（圖8）。

秋寶、紫裔葉綠素a含量在第9天都低于第0天，淮黃7號(hào)、改良秋雜3號(hào)、北京橘紅心葉綠素a含量在第9天都高于第0天。在9d的高溫試驗(yàn)中，葉綠素a含量的最高值和最低值相差最大是淮黃7號(hào)，為1.473mg/g，最低的是紫裔，為0.393mg/g。

在9d的高溫試驗(yàn)中，葉綠素b含量最高值和最低值相差最大的是北京橘紅心，相差0.371mg/g，相差最低的是紫裔，為0.131mg/g。秋寶葉綠素b含量在第9天都低于第0天，淮黃7號(hào)、改良秋雜三號(hào)、北京橘紅心和紫裔葉綠素b含量在第9天都高于第0天。

在9d的高溫試驗(yàn)中，葉綠素（a+b）含量的最高值和最低值相差最大的是北京橘紅心，相差1.582mg/g，相差最低的是淮黃7號(hào)，為0.492mg/g。秋寶和紫裔葉綠素（a+b）含量在第9天都低于第0天，淮黃7號(hào)、改良秋雜三號(hào)、北京橘紅心葉綠素（a+b）含量在第9天都高于第0天。

3結(jié)論

3.1低溫對(duì)葉綠體色素含量的影響

徐若涵等^［7-8］關(guān)于草莓的低溫試驗(yàn)，在同一低溫條件下，脅迫天數(shù)越長(zhǎng)，草莓葉片葉綠素a和葉綠素b的含量越少。低溫會(huì)引起小麥^［8-9］葉綠素含量的下降。張瑤等^［9-10］研究發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，黃瓜葉片葉綠素a、葉綠素b含量隨著溫度的降低而均有所下降，影響植物的光合作用。

該試驗(yàn)中15種大白菜中有11個(gè)品種在溫度下降后葉綠素a含量減少，從整體來(lái)看大部分大白菜葉綠素a含量在0℃后有所下降，低溫不利于部分品種大白菜葉綠素的積累。15種大白菜葉綠素b含量在低溫條件下都有所下降，15種大白菜中有10種大白菜的葉綠素（a+b）含量在低溫條件下下降。

李春生等^{［10，16］}研究表明，草莓在適宜低溫脅迫下能夠鍛煉植株的抗逆性，有利于葉綠素的積累。在果蔬貯藏方面，低溫有利于果蔬的保鮮，賈敏等^{［1 17］}研究表明，低溫貯藏條件可以抑制芹菜葉綠素的降解，能夠更好地保持芹菜葉綠素含量，維持芹菜的品質(zhì)。煙草在低溫條件下生長(zhǎng)會(huì)受到抑制，李瑩等^［12］研究表明，隨著低溫持續(xù)天數(shù)的延長(zhǎng)，4份樣品的葉綠素含量均呈下降趨勢(shì)。說(shuō)明植物體受低溫脅迫程度越大，其體內(nèi)葉綠素含量越低，導(dǎo)致植物光合能力減弱，影響干物質(zhì)的積累減少。楊彬等^［13］研究表明，在弱光逆境下，隨溫度的降低和時(shí)間的延長(zhǎng)，龍葵幼苗葉片中葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素（a+b）含量顯著降低。

3.2高溫對(duì)葉綠體色素含量的影響

高溫對(duì)植物的影響有降低植物體葉綠素含量、抑制光合作用等。楊慧斌等^{［14，18］}研究表明，毛白楊幼苗葉片在不同溫度、不同時(shí)間處理后，葉片內(nèi)的葉綠素總量隨著溫度的升高而減小。高溫直接損傷葉綠體、線粒體的結(jié)構(gòu)，引起光合色素的降解，進(jìn)而抑制光合作用。5個(gè)品種的大白菜在高溫條件處理下，葉綠素a、葉綠素b和類(lèi)胡蘿卜素含量變化不一致。秋寶、淮黃7號(hào)、北京橘紅心、紫裔的葉綠素a含量呈下降趨勢(shì)，改良秋雜三號(hào)葉綠素a含量呈上升趨勢(shì)。北京橘紅心的葉綠素b含量呈下降趨勢(shì)，秋寶、淮黃7號(hào)、改良秋雜三號(hào)、紫裔葉綠素b含量呈上升趨勢(shì)。楊立等^{［15，19］}以黃瓜葉片為試驗(yàn)材料，結(jié)果表明黃瓜葉片的葉綠素總量隨著處理溫度的升高和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，下降幅度逐漸加大。說(shuō)明高溫不利于植物自身的葉綠素積累。崔慶梅等^{［16，20］}研究表明，隨著高溫脅迫處理時(shí)間的增加，黃瓜幼苗葉片中的葉綠素含量呈逐漸下降趨勢(shì)，葉綠素含量下降，表明幼苗葉片對(duì)于光的吸收與轉(zhuǎn)化能力不斷下降。高溫抑制了植物的光合作用。羅靖等^{［17，21］}研究表明，隨著溫度的升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，草莓葉片的葉綠素a、葉綠素b含量呈下降趨勢(shì)。

4討論

研究表明，高溫和低溫脅迫條件均能導(dǎo)致大白菜葉綠素含量的改變，在不同溫度處理?xiàng)l件下大白菜也會(huì)通過(guò)各種生理生化的途徑增強(qiáng)自身對(duì)環(huán)境脅迫的抵抗能力。大白菜葉綠素對(duì)溫度脅迫的響應(yīng)機(jī)制涉及多個(gè)方面的因素。賈敏等^［11］、許永安等^［18］研究發(fā)現(xiàn)，低溫可以導(dǎo)致甜瓜葉片的葉綠素含量顯著下降，使甜瓜葉片中的葉綠素發(fā)生降解，影響甜瓜葉片的光合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和活性。耐低溫脅迫的大白菜紫裔品種葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）含量0 ℃前均最高且對(duì)照4個(gè)品種大白菜葉綠素含量0 ℃前均高于0 ℃后，是否意味著低溫脅迫促進(jìn)葉綠素的積累或與大白菜的抗寒性存在相關(guān)，這有待于今后進(jìn)一步研究；李聰聰?shù)?sup>［19^］研究發(fā)現(xiàn)，高溫干旱抑制了豫花9719 花生幼苗中葉綠素a、葉綠素b的合成，而對(duì)豫花9326 的葉綠素a 和葉綠素b的合成反而有促進(jìn)作用。吳靜等^［20］研究結(jié)果顯示，對(duì)材料進(jìn)行高溫處理，檸檬香茅的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量均呈下降趨勢(shì)，香蜂草則呈上升趨勢(shì)，而匍匐迷迭香呈先增后減趨勢(shì)。該試驗(yàn)中5個(gè)品種的大白菜在高溫條件下，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）含量變化趨勢(shì)不一致。10種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0 ℃后下降，有5種大白菜的葉綠素（a+b）含量在0 ℃后上升。改良秋雜三號(hào)和紫裔在高溫脅迫第9天葉綠素a、葉綠素b以及總?cè)~綠素含量均有所升高，葉綠素的穩(wěn)定性可以作為判斷大白菜是否能耐受高溫脅迫的生理指標(biāo)。該研究測(cè)定的大白菜葉綠素含量?jī)H是一部分，探索葉綠素的限制因素，對(duì)獅子頭大白菜的栽培、優(yōu)質(zhì)資源的篩選和新品種創(chuàng)制提供參考依據(jù)。

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