中红杨叶色变化的生理生化研究

论文摘要

中红杨（原名中华红叶杨）（ Populus×euramericana‘zhonghong’）是黑杨派杨树2025的芽变品种。本文采用不同光照强度下喷施3‰KH2PO4、3‰柠檬酸及3‰蔗糖营养液的方法,研究外界环境和栽培措施以及昼夜温差对叶色的影响,同时对中红杨和2025的光合特性,叶色的季节性变化进行了比较研究,探讨中红杨的呈色机制和叶色变化的生理特征,其主要内容和结果如下:1.中红杨叶片中的特征色素包含花色素苷和类胡萝卜素。中红杨叶片中花色素苷的最佳提取试剂为1%HCI甲醇溶液,所得的花色素苷比较纯净且提取效率较高。2.中红杨的光补偿点（LCP）约为38.9μmol·m-2·s-1,光饱和点（LSP）约为962.5μmol·m-2·s-1,中红杨对光照的要求较2025低。3.中红杨的净光合速率（Pn）日变化总体趋势与2025均没有明显差异,均呈单峰曲线。其Pn的绝对值明显低于2025,而叶片叶绿素和类胡萝卜素含量均显著高于2025,表明中红杨光合能力的降低并不是叶绿素含量的差异造成的。另一方面,中红杨叶片中叶绿素/花色素苷的比值明显低于2025,可以认为中红杨叶片中同时含有较多的花色素苷和叶绿素,并且叶片中花色素苷相对含量较高,是中红杨叶片呈现紫红色的直接原因之一。4.中红杨净光合速率（Pn）的季节变化与2025趋势基本一致。自7月中旬以后,中红杨与2025的Pn逐渐上升, 8月中旬,中红杨的Pn达到最大值,表明此时的环境条件适宜中红杨的光合代谢。之后随着叶片的衰老,色泽变暗,质地硬而脆,光合能力开始明显下降。总体看来与2025相比,中红杨的Pn基本上低于2025,中红杨光合能力下降。5.色素的季节性变化。3月底4月初和9月为中红杨的最佳观赏期。3月底4月初,新叶中叶绿素含量低,使中红杨叶片中的花色素苷得以充分表达。进入秋天以后,昼夜温差较大,叶片中的糖分积累增加,进而促进花色素的合成,加上这时气候比较干燥,树木体内水分含量降低,引起花色素苷的浓度升高。叶绿素与花色素的比值9月中旬也达到最低,此时中红杨叶片呈色最佳。6.不同条件处理下,中红杨叶片色素的变化。在20%光照条件下,叶面喷施3‰柠檬酸营养液可以显著提高叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量,增强叶片的光合作用能力;在各种光照条件下,叶面喷施3‰KH2PO4、3‰柠檬酸及3‰蔗糖营养液均可显著提高叶片中花色素苷含量,使叶色加深,观赏价值提高。7.不同昼夜温差处理下,中红杨叶片色素的变化。本研究结果表明,不同昼夜温差下叶绿素/花色素苷的比值分别为:14℃<20℃<7℃<0℃,昼夜温差为14℃时有利于中红杨叶色的表达。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 彩叶植物定义及分类
• 1.2 彩叶植物研究的意义
• 1.3 国内外彩叶植物的研究概况
• 1.3.1 彩叶植物呈色机理的研究概况
• 1.3.1.1 春、秋色叶植物呈色机理
• 1.3.1.2 常色叶植物呈色机理
• 1.3.1.3 色素变化决定叶片呈色
• 1.3.2 彩叶植物的光合特性的研究
• 1.3.2.1 光合色素和光合作用的关系
• 1.3.2.2 光合酶和光合作用的关系
• 1.3.2.3 叶片结构和光合作用的关系
• 2 对彩叶植物光合作用的影响'>1.3.2.4 高CO₂对彩叶植物光合作用的影响
• 1.3.2.5 彩叶植物光合能力
• 1.3.3 生态因子对叶色变化影响的研究
• 1.3.3.1 光照对叶色的影响
• 1.3.3.2 温度和季节变化对叶色的影响
• 1.3.3.3 pH 值得影响
• 1.3.3.4 P、K 的影响
• 1.3.3.5 糖源的影响
• 1.3.4 遗传因素对叶色的影响的研究
• 1.3.5 组织发育年龄
• 1.3.6 叶片形态与解剖学研究
• 1.3.7 其它因子影响
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料与试验地概况
• 3.1.1 试验地概况
• 3.1.2 试验材料
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 光合特性的试验设计
• 3.2.1.1 光响应曲线
• 3.2.1.2 光合作用日变化
• 3.2.1.3 光合作用季节变化
• 3.2.2 中红杨叶色的变化
• 3.2.3 不同光照条件下外施营养液的试验设计
• 3.2.4 不同昼夜温差的试验设计
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 特征色素溶解性的鉴定
• 3.3.2 叶绿素、类胡萝卜素的提取与测定
• 3.3.3 花色素苷的测定
• 3.3.3.1 花色素苷浸提液的选择
• 3.3.3.2 花色素苷的测定方法
• 3.3.4 可溶性总糖的测定
• 3.4 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 中红杨叶片中色素的测定
• 4.1.1 特征色素溶解性的鉴定
• 4.1.2 不同浸提液对花色素苷提取效果的影响
• 4.2 中红杨的光合特性的测定
• 4.2.1 中红杨与2025 的光合-光响应曲线测定
• 4.2.2 中红杨与2025 光合作用日变化测定
• 4.2.2.1 中红杨与2025 光合速率日变化比较
• 4.2.2.2 中红杨与2025 蒸腾速率日变化比较
• 4.2.2.3 中红杨和2025 气孔导度日变化比较
• 2 浓度日变化比较'>4.2.2.4 中红杨和2025 胞间CO₂浓度日变化比较
• 4.2.3 中红杨与2025 不同季节基本光合指标比较
• 4.2.3.1 中红杨与2025 净光合速率的季节变化
• 4.2.3.2 中红杨与2025 蒸腾速率的季节变化
• 4.3 中红杨色素的变化
• 4.3.1 中红杨与2025 叶片中色素含量的比较
• 4.3.2 不同季节中红杨和2025 色素含量的变化
• 4.3.2.1 不同季节中红杨和2025 叶绿素含量的变化
• 4.2.3.2 不同季节中红杨和2025 类胡萝卜素含量的变化
• 4.2.3.3 不同季节中红杨和2025 花色素苷含量的变化
• 4.2.3.4 不同季节中红杨和2025 可溶性糖含量的变化
• 4.3.3 不同光照条件下外施营养液对中红杨叶片中色素含量的影响
• 4.3.3.1 不同光照条件下外施营养液对中红杨叶片中叶绿素含量的影响
• 4.3.3.2 不同光照条件下外施营养液对中红杨叶片中类胡萝卜素含量的影响
• 4.3.3.3 不同光照条件下外施营养液对中红杨叶片中花色素苷含量的影响
• 4.3.3.4 不同光照条件下外施营养液对中红杨叶片中可溶性糖含量的影响
• 4.3.4 不同昼夜温差对中红杨叶色的影响
• 4.3.4.1 不同昼夜温差对中红杨叶片中叶绿素含量的影响
• 4.3.4.2 不同昼夜温差对中红杨类胡萝卜素的影响
• 4.3.4.3 不同昼夜温差对中红杨花色素苷的影响
• 4.3.4.4 不同昼夜温差对中红杨可溶性糖的影响
• 5 结果与讨论
• 5.1 彩叶植物叶色的研究
• 5.2 彩叶植物光合特性的研究
• 5.3 季节变化对叶色影响的研究
• 5.4 不同处理对叶色影响的研究
• 5.5 昼夜温差对叶色影响的研究
• 5.6 花色素苷与可溶性糖含量的关系
• 5.7 中红杨叶片中色素的研究
• 参考文献
• 英文摘要