不同色彩珙桐苞片与叶片的生理特性研究

以生长在同一生境下的粉红珙桐和普通珙桐植株为试材,比较两种珙桐苞片/叶片的色素、基础代谢物含量和酶活性,探讨粉红珙桐苞片与叶片的呈色机理。结果显示：粉红珙桐叶片的类黄酮含量是普通珙桐的1.52倍,两种珙桐苞片中的类黄酮含量都较低,且无显著差异（P>0.05）;粉红珙桐苞片和叶片的花色苷含量极显著高于普通珙桐（P<0.01）,分别是普通珙桐的1.68倍和3.67倍;粉红叶片的光合色素略低于绿色叶片,但无显著差异（P>0.05）。粉红珙桐苞片和叶片的可溶性糖、脯氨酸含量显著高于普通珙桐（P<0.05）,可溶性蛋白含量则相反;苞片的可溶性糖含量极显著低于叶片（P<0.01）,而可溶性蛋白和脯氨酸含量更高（P<0.01）。粉红珙桐苞片和叶片的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮异构酶（CHI）活性极显著高于普通珙桐（P<0.01）,过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性无显著差异（P>0.05）;苞片中的酶活性大多都显著高于叶片（P<0.05）,尤其是CHI活性。类黄酮、花色苷含量与可溶性糖、脯氨酸含量、PAL、CHI活性呈显著正相关,而与可溶性蛋白含量显著负相关。研究表明,花色苷是珙桐苞片转粉红的直接因素,而叶片转粉红受类黄酮和花色苷的共同影响,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、PAL、CHI影响花色苷的合成。     

不同色彩珙桐叶片和苞片解剖结构及色素含量比较研究

以生长于同一生境下的粉红珙桐(粉红色叶片、苞片)与普通珙桐(绿色叶片、白色苞片)为试材,对比两种色彩珙桐叶片/苞片解剖结构和色素含量的差异,以揭示珙桐色彩转变的规律。结果显示：(1)两种珙桐叶片均属于异面叶类型,栅栏组织由一层长柱形细胞整齐排列而成,海绵组织排列疏松,部分粉红叶片的上表皮细胞向外凸起,绿叶无此现象;粉红叶片的总厚度及其表皮角质层、栅栏组织和海绵组织厚度都高于绿叶,而表皮较薄。(2)两种珙桐苞片均无栅栏组织和海绵组织的分化,粉红苞片上表皮细胞明显隆起,上表皮角质层增厚,而下表皮变薄。(3)粉红叶片的类黄酮、花色苷含量分别是绿色叶片的1.52倍、3.67倍,两者的光合色素含量无显著差异,但粉红叶片的叶绿素a/b值比绿色叶低很多;粉红苞片花色苷含量显著高于白色苞片,而两者类黄酮含量差异不大。研究表明,花色苷是珙桐叶片和苞片色彩转红的直接因素,类黄酮有助于叶片呈红色;粉红珙桐叶片/苞片的解剖结构发生了一定变化,对光能的利用效率更高,对阴湿环境的适应性增强。     

蜡梅‘美人醉’花色变化过程中生理生化特性研究

该研究以成年乔种蜡梅‘美人醉’[Chimonanthus praecox(L.)Link‘Meirenzui’]5个时期(蕾期、萌动期、初花期、盛花期和末花期)的花瓣内被片为材料,考察开花过程中花瓣色度值、花色素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及其超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化,并探讨各指标之间的相关性,以揭示蜡梅花色变化过程中生理生化指标的变化特征。结果显示:(1)‘美人醉’花瓣的色度值从蕾期到末花期,花瓣红度a^(*)值急剧减小,亮度L^(*)值、黄度b^(*)值和彩度C^(*)值、色相角h°值逐渐增大。(2)在‘美人醉’开花过程中,花瓣类黄酮、花色苷、叶绿素含量逐渐减少,类胡萝卜素含量先增加后减少。(3)‘美人醉’花瓣可溶性蛋白含量在萌动期和盛花期显著下降,而可溶性糖含量在初花期降到最低值。(4)‘美人醉’花瓣PAL活性随着开花进程呈先下降后上升的趋势,而SOD活性先显著上升,后保持平稳。(5)‘美人醉’花瓣色度值与其类黄酮、叶绿素、花色苷、可溶性蛋白含量以及PAL活性均具有显著相关关系。研究表明,蜡梅‘美人醉’花色变化是花色苷、类黄酮、叶绿素共同作用的结果,但花色苷含量的变化起着最直接的作用;花瓣可溶性蛋白、SOD、PAL通过一定的生理代谢途径对花色变化起着间接的影响。     

二乔玉兰开花过程中花色变化的生理生化机制

以4年生二乔玉兰不同花期外层花瓣为试材,测定其在开花过程中花瓣色度值、花色苷、类黄酮、可溶性糖含量、细胞pH值以及相关酶活性的变化,以探讨二乔玉兰花色呈色机理。结果显示:(1)随着花期的推移,苯丙氨酸解胺酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性逐渐减弱,细胞pH值逐渐变大,可溶性糖、花色苷、类黄酮含量不断降低,而花瓣明亮度增强,红色度以及彩色度减弱,且不同花期各参数值之间差异显著。(2)花瓣可溶性糖含量、PAL和CHI的活性与其花色素苷、类黄酮含量变化之间呈显著正相关关系,花瓣pH值的变化、明亮度L*值与花色素苷、类黄酮含量之间呈显著负相关,色相值a*与花色苷含量的变化呈显著正相关。研究表明,二乔玉兰花瓣花色苷和类黄酮含量的高低可以影响其花色的深浅,可溶性糖含量、PAL和CHI活性、细胞pH通过参与一定的生理代谢来调节花色素的形成,进而引起二乔玉兰花色色调的改变。     

红花玉兰花色形成的初步研究

对红花玉兰不同花色花瓣中营养元素、基础代谢物、花色素苷含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、苯基苯乙烯酮黄烷酮异构酶(CHI)活性差异进行比较分析,以探讨花色形成的生理机制.结果显示:(1)随着花色的加深,全氮、硝态氮、磷、钾、游离氨基酸和可溶性蛋白含量逐渐降低,铁、锌、可溶性糖和花色素苷含量逐渐升高,PAL和CHI的活性增强.全氮、游离氨基酸、可溶性糖和花色素苷含量在不同花色花瓣中差异显著.(2)相关性分析表明,可溶性糖含量、PAL和CHI的活性与花色素苷含量变化之间呈极显著正相关;钾、锌、铁含量变化与花色素苷含量之间呈显著正相关;全氮、磷、硝态氮含量变化与花色素苷含量之间呈极显著负相关;游离氨基酸和可溶性蛋白质含量与花色素苷含量之间呈显著负相关.研究表明,全氮、游离氨基酸含量降低,可溶性糖、花色素苷含量增加可显著促进花色加深;钾、磷、锌,铁、PAL、CHI通过参与一定的生理代谢,调节花色素苷的形成而影响红花玉兰花色色调的改变.     

3种卫矛属植物叶片秋冬季转色期生理生化特征研究

以疏花卫矛(Euonymus laxiflorus)、丝棉木(E.maackii)和卫矛(E.alatus)3种卫矛属植物为试验材料,测定叶片转色期叶色参数和相关生理生化指标,探讨各项指标的变化规律和内在联系,为优良色叶植物的筛选提供依据。结果表明:(1)转色期,疏花卫矛的明亮度参数L~*和色素参数b~*(黄/蓝)呈上升趋势,色素参数a~*(红/绿)变化不大;丝棉木的L~*和b~*呈先上升后下降的单峰曲线,a~*呈上升趋势;卫矛的L~*和b~*变化不大,a~*呈上升趋势。(2)3种植物的叶绿素含量在转色期呈明显下降趋势;疏花卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值较为平稳,类胡萝卜素/叶绿素的值呈上升趋势;丝棉木和卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值均呈上升趋势,类胡萝卜素/叶绿素的值保持平稳。(3)3种植物苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈下降趋势,查尔酮异构酶(CHI)活性呈先上升后下降的单峰曲线;卫矛的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性保持平稳,疏花卫矛和丝棉木的POD活性呈上升趋势,疏花卫矛的PPO活性保持平稳,丝棉木的PPO活性呈下降趋势。(4)疏花卫矛和卫矛的可溶性糖和淀粉的质量分数呈先上升后下降的单峰曲线,丝棉木的可溶性糖和淀粉的质量分数呈上升趋势。(5)相关性分析显示,疏花卫矛呈现黄色主要是因为叶绿素的分解,丝棉木和卫矛呈现红色是因为花色素苷的合成,可溶性糖、淀粉、CHI对花色素苷的合成有一定作用,POD对叶片呈现红色有促进作用,PAL和PPO活性对花色素苷的合成无显著影响。     

不同叶色红栌叶片中色素含量、酶活性及内含物差异的研究

为明确秋季不同叶色美国红栌叶片的生理差异,以秋季同一植株上红色、中间色、绿色三种颜色的美国红栌叶片为试材,测定了叶片中色素物质含量、酶活性以及叶片可溶性内含物的含量,结果表明：在红色叶片中,叶绿素含量较低,PAL、POD酶活性较高,花青素苷/叶绿素的比值较大,从而使叶色显现红色;而在绿色叶片中,叶绿素含量较高,PAL、POD酶活性较小,花青素苷/叶绿素的比值较低,叶片显现绿色。通过可溶性内含物测定可知,在红色叶片中的可溶性糖和蛋白质含量相对较高,均与花青素苷/叶绿素的比值达到显著相关水平,表明这些内含物的积累有利于花色素苷的合成。     

欧洲卫矛秋冬转色期叶色变化的生理机制

以3个欧洲卫矛(Euonymus europaea)品种‘矮生’(Euonymus europaea‘Pumilis’)、‘八仙花’(E.europaea‘Aldenhamensis’)和‘白果’(E.europaea‘Albus’)为试验材料,测定其秋冬转色期叶色参数及各项生理指标的变化,分析色素与叶色参数、可溶性糖、相关酶的关系,探讨欧洲卫矛转色期叶片的呈色机理,为后期园林应用提供依据。结果表明:(1)‘八仙花’、‘白果’叶片明度参数L*值、色素参数b*值(黄/蓝)呈先升后降的单峰曲线,‘矮生’的L*值、b*值呈先降后升的单峰曲线,3个品种色素参数a*值(红/绿)在转色期间均不断上升。(2)各品种叶片叶绿素含量随生育期整体呈下降的趋势,主要是叶绿素a减少,叶绿素b与类胡萝素下降较为平稳;花色素苷含量、花色素苷/叶绿素比值呈上升趋势,类胡萝素/叶绿素比值整体呈下降的趋势。(3)各品种叶片可溶性糖含量随生育期呈先升后降的单峰曲线,它们的PAL活性呈波动上升趋势,POD活性整体呈下降趋势,PPO活性呈缓慢上升趋势。(4)相关性分析显示,3个品种叶色参数a*值与花色素苷含量均呈极显著正相关关系,‘矮生’花色素苷含量与叶绿素、类胡萝素含量呈显著负相关关系,‘八仙花’、‘白果花’的花色素苷含量与叶绿素、类胡萝卜素含量呈不显著负相关关系。研究发现,影响欧洲卫矛秋冬转色期叶片变红的主要因素是叶绿素、花色素苷和可溶性糖相对含量及PAL、PPO活性,类胡萝卜素含量对叶片变红的贡献不大,POD活性对叶片变红无直接影响。     

显脉金花茶对不同光照强度的适应性研究

以显脉金花茶Camellia euphlebia二年生扦插苗为材料,研究不同光照强度(10%、20%、40%、全光照)下其叶片叶绿素含量、保护酶(SOD和POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量、营养元素含量(氮、磷、钾)以及苗木的生长量。结果表明,随着光照强度的增强,叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量持续下降,不同光照强度下叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量存在差异,而叶绿素a/b的差异不显著。叶片SOD活性随光照强度增加而逐步上升,全光照处理的SOD活性显著高于10%和20%光照处理(P0.05);40%光照条件下的叶片POD活性与全光照和20%光照处理无显著差异,但显著高于10%光照处理(P0.05)。全光照条件下叶片MDA含量显著高于其他光照处理(P0.05)。营养元素方面,全光照处理的氮含量显著高于20%和40%光照处理(P0.05);不同光照处理的叶片磷含量差异显著(P0.05),而钾含量无显著差异。不同光照处理间叶片的可溶性蛋白含量存在显著差异(P0.05),可溶性糖含量差异不显著。显脉金花茶在20%光照强度下有较高的苗高和地径生长量。综合分析,显脉金花茶扦插苗在20%光照强度下生长较佳。     

UV-B对不同发育时期离体蓝莓主要果实品质及相关酶活性的影响

该研究以幼果期、白果期、转色期的离体‘北陆’蓝莓果实为试材,设置0(CK)、5、10、15min紫外光辐照处理,24h后取样分析蓝莓果实中可溶性糖、总酚、类黄酮和花青苷含量,以及苯丙氨酸裂解酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性的变化,探究UV-B紫外照射处理对不同发育时期蓝莓主要果实品质及相关酶活的影响。结果显示:(1)对于幼果期蓝莓,5min UV-B处理可显著增加果实内可溶性糖含量;10min UV-B处理果实PAL活性增加效果最为显著;15min UV-B处理对果实总酚和花青苷积累的促进作用最大,但显著降低了类黄酮含量和CHI活性。(2)对于白果期蓝莓,5min UV-B处理显著增加了果实类黄酮含量和CHI活性,10min处理使果实可溶性糖和总酚含量较对照分别增加25%和18%;15min处理对果实花青苷含量和PAL活性影响作用最大。(3)对于转色期蓝莓,各处理除果实可溶性糖及类黄酮含量降低外,其余物质含量均显著增加。(4)UV-B处理并未改变果实发育过程中可溶性糖、总酚、类黄酮和花青苷含量及PAL、CHI酶活性的积累规律。(5)蓝莓果内PAL活性与其可溶性糖、总酚和类黄酮的积累呈极显著正相关关系,而CHI活性仅与其可溶性糖呈极显著正相关。研究表明,UV-B辐照处理促进了幼果期和白果期可溶性糖的积累,也能促进不同发育时期蓝莓果实总酚和花青苷及白果期类黄酮的积累,对蓝莓果实主要品质能够产生积极的影响。     

枫香秋季变色期叶色变化及其生理基础

为探究秋季枫叶呈色的关键生理因素,该文以转色期叶色为绿色、黄色和红色的枫香单株为试材,研究了L^*、a^*、b^*值变化与叶片色素、可溶性糖及可溶性蛋白质含量变化的相关性。结果表明:(1)在变色期,3种色彩枫香叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素均大量降解,花色素苷不同程度积累。(2)绿色叶单株叶绿素和类胡萝卜素始终保持较高含量,花色素苷含量上升4.2倍,叶片内色素含量比值始终保持稳定; 黄色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量最低,花色素苷含量上升4.4倍,b^*值与叶绿素含量极显著负相关,与类胡萝卜素含量显著负相关,与花色素苷/类胡萝卜素含量比值极显著正相关; 红色叶单株叶绿素和类胡萝卜素含量略高于黄色叶单株,花色素苷含量上升27.2倍,a^*值与叶绿素含量、类胡萝卜素含量极显著负相关,与花色素苷含量显著正相关,与色素含量比值无显著相关性。(3)红色叶单株具有较高的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量。因此,在枫香叶片变色期,保持较高的叶绿素和类胡萝卜素含量,维持色素含量比值稳定使叶片呈现绿色; 叶绿素和类胡萝卜素的大量降解,以及花色素苷/类胡萝卜素含量比值的升高使叶片呈现黄色; 叶绿素的降解和花色素苷的大量合成使叶片呈现红色。     

Responses of the flavonoid pathway to UV-B radiation stress and the correlation with the lipid antioxidant characteristics in the desert plant Caryopteris mongolica

Caryopteris mongolica is a dwarf shrub mainly found in grassland and desert areas of north-west China, and which can survive severe environmental stress. This study aimed to assess the responses of the flavonoid pathway to UV-B radiation treatments and its correlation to the lipid peroxide and antioxidant systems in C. mongolica. In UV-B radiation experiments, plants were exposed to UV-B radiation treatments with a intensity of 30 J/s for 1, 4 and 24 h, respectively. A control group without UV-B radiation treatment was also used. The chlorophyll fluorescence parameters, contents of chlorophyll and carotenoid, levels of lipid peroxidation, activities of antioxidant system enzymes, accumulations of total flavonoids and anthocyanins, and activities of phenylalanine ammonialyase (PAL) and chalcone isomerase (CHI) under different UV-B radiation treatments were investigated. The correlations between products and key enzymes in the flavonoid pathway and the lipid peroxide and antioxidant systems were also analyzed. The results showed that chlorophyll fluorescence parameters decreased within 24 h of treatment. The chlorophyll contents decreased within 4 h and remained stable after 24 h. Carotenoid content significantly increased. The level of MDA, the activities of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and peroxidase (POD) and the contents of total flavonoids and anthocyanidins increased, while catalase (CAT) activity decreased under UV-B stress. The activities of PAL and CHI also increased with the increased content of total flavonoids. The flavonoid products anthocyanidins had a significant positive correlation with MDA level, as well as the activities of antioxidant enzyme SOD. In conclusion, UV-B radiation induced the degradation of photosynthetic pigments and decreased photochemical efficiency of Photosystem II; increased the contents of MDA, total flavonoids and anthocyanidins; and also enhanced activities of antioxidant enzymes (SOD, APX and POD) and key enzymes (PAL and CHI) in the flavonoid pathway in C. mongolica. Thus, we speculate that the flavonoid pathway were involved in the regulation of stress resistance in C. mongolica.     

不同种源黄连木秋季色素含量与叶色参数的关系

该研究以陕西汉中、河南林州、河北涉县和北京中国科学院植物研究所4个种源黄连木(Pistacia chinensis Bunge)的苗木为对象,用分光光度计和色差仪对其叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷含量及叶色参数(L*、a*、b*)进行了测定分析,探讨不同种源苗木秋季叶色变化规律及差异,揭示黄连木叶色呈现与叶片色素含量之间的内在关联,为筛选适合城市绿化的优良黄连木种源提供依据。结果表明:(1)在秋季叶片转色期,随着时间的推移,4个种源黄连木叶片的叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷含量的比例呈现不同的变化趋势,其中:河北种源的花色素苷含量较高,叶片呈现红色;陕西种源叶绿素含量较高,叶片呈现绿色的时间较长;河南、北京种源处于两者之间。(2)各个种源黄连木的叶色参数a*值(红/绿)均与花色素苷含量呈正相关关系,与叶绿素含量呈负相关关系,且相关系数均达到显著水平(P0.05),各个种源叶色参数L*值(光泽明亮度)也与叶绿素含量间表现出显著或极显著的正相关性。研究发现,河北种源黄连木秋季的叶色最红,陕西种源黄连木叶片呈现绿色的时间最长;色差仪的应用实现了叶色和各色素含量间量化的关系。     

南天竹不同叶色与若干生理生化指标关系的研究

本文研究南天竹不同叶色的叶片叶绿素、花青素、可溶性糖含量和气孔密度、POD、CAT活性的变化。结果表明,南天竹叶色差异与花青素、叶绿素含量有关,绿叶花青素含量低、叶绿素含量高;红叶则相反。此外,红叶下表皮气孔数目少,气孔小;绿叶气孔数目多,气孔大。红叶的可溶性糖含量明显高于绿叶,而POD和CAT活性低于绿叶。