北美紅楓呈色生理機(jī)制及葉色調(diào)控.pdf

1、園林綠化行業(yè)在世界范圍已被公認(rèn)為“永遠(yuǎn)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，優(yōu)良的彩葉植物是提升綠化品質(zhì)的重要基礎(chǔ)，但目前我國(guó)市場(chǎng)上表現(xiàn)優(yōu)良的彩色樹(shù)種奇缺，尤其是大型彩葉喬木，這對(duì)園林品質(zhì)的提升造成了極大障礙。北美紅楓（Acer rubrum L.，英文名為Red map le)為槭樹(shù)屬大型落葉喬木，因其秋葉紅艷醒目，是當(dāng)前城市綠化、美化、彩化最時(shí)尚流行的樹(shù)種之一，曾多次榮獲國(guó)際園林博覽會(huì)金獎(jiǎng)，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。我國(guó)自21世紀(jì)初期開(kāi)始北美紅楓的引種工作，在栽培過(guò)

2、程中發(fā)現(xiàn)，隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)，在重慶等南方地區(qū)北美紅楓的秋季葉色變化達(dá)不到預(yù)期效果，尋找一種簡(jiǎn)單、易操作的葉色人工調(diào)控措施，已成為北美紅楓在我國(guó)南方地區(qū)的園林應(yīng)用中亟需解決的科學(xué)問(wèn)題。因此，本研究以引種北美紅楓為試驗(yàn)材料，通過(guò)研究秋季葉色變紅過(guò)程中葉片的光合色素、花色素苷、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量和酶活性與葉片顏色的相互關(guān)系，探討北美紅楓的葉片變色機(jī)制，通過(guò)外源噴施蔗糖和人工束帶干擾等措施，探討人為干擾對(duì)北美紅楓葉色的調(diào)控效果及其機(jī)制。旨在尋找一

3、種簡(jiǎn)單、易操作的人工調(diào)控措施，為北美紅楓在我國(guó)的廣泛引種和城市園林應(yīng)用提供理論支持，為植物葉片顏色的調(diào)控措施提供新的思路。主要研究結(jié)果包括以下幾個(gè)方面：
　　1.通過(guò)研究北美紅楓變色期的葉片顏色與及相關(guān)生理指標(biāo)的變化，并結(jié)合葉色數(shù)量化Lab色彩空間模型分析，發(fā)現(xiàn)在秋季葉色變化過(guò)程中，北美紅楓葉色參數(shù)L、b值變化幅度較小，葉色參數(shù)a值變化顯著。在整個(gè)葉片變色期，隨著葉色的變化，光合色素含量呈下降趨勢(shì)，花色素苷、類黃酮、可溶性糖和可溶

4、性蛋白含量均呈上升趨勢(shì)，過(guò)氧化物酶（PO D）活性呈單峰曲線，最大值出現(xiàn)在變色初期。葉色參數(shù)a值與光合色素含量顯著負(fù)相關(guān)，與花色素苷、可溶性糖含量顯著正相關(guān)，b值與類黃酮呈顯著正相關(guān)，而參數(shù) L值與各生理指標(biāo)均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。影響北美紅楓葉片變紅的主要因素是葉片中光合色素、花色素苷和可溶性糖含量，類黃酮含量對(duì)葉片變紅的貢獻(xiàn)不大，而可溶性蛋白含量和POD活性對(duì)北美紅楓葉片變紅沒(méi)有直接影響。
　　2.束帶干擾可以顯著提高北美紅楓束帶枝

5、條上部（S2）的葉色參數(shù)a值，顯著降低其明度參數(shù)L和葉色參數(shù)b值；束帶后葉片紅色的顯色程度由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镾2>C1（對(duì)照下部）>C2（對(duì)照上部）>S1（束帶下部），明度順序?yàn)镾1>C1>C2>S2，黃色顯色程度由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?S1>C1>C2>S2；束帶后葉片中的葉綠素 a、葉綠素 b以及總?cè)~綠素含量均顯著增加，而類胡蘿卜素顯著降低，花色素苷有明顯的提高；枝條下部葉片中的礦質(zhì)元素含量高于枝條上部，束帶干擾對(duì)礦質(zhì)元素的吸收及運(yùn)輸影響不

6、顯著；苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）對(duì)花色素苷的合成具有一定的影響，可溶性糖一定程度上可能影響著葉色參數(shù)值變化。北美紅楓的葉色變化是內(nèi)部生理變化的外在體現(xiàn)，束帶干擾會(huì)影響北美紅楓的光合色素和花色素苷的合成，從而改變北美紅楓葉片呈色時(shí)間及呈色質(zhì)量。
　　3.噴施蔗糖處理使北美紅楓的光合色素含量和酸堿度（p H值）降低，花色素苷、可溶性蛋白可溶性糖含量升高。葉面噴施蔗糖溶液能通過(guò)減少光合色素的積累，同時(shí)增加花色素苷的合

7、成和穩(wěn)定性，間接影響北美紅楓葉色表現(xiàn)。葉色參數(shù)Lab值與葉片的顏色及色素含量變化較為一致，可作為彩葉植物葉色數(shù)量化的工具。但當(dāng)取色點(diǎn)顏色較深時(shí)，該模型存在較大誤差，需修正后再使用。
　　本研究從生理特性及葉片顏色表現(xiàn)方面對(duì)北美紅楓的葉色呈現(xiàn)及調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了研究，明確了葉綠素和花色素苷是影響北美紅楓葉片顏色的主要生理活性物質(zhì)，其中葉綠素占葉色表現(xiàn)的主導(dǎo)作用，為今后北美紅楓的葉色調(diào)控提供了理論基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)人工束帶能使束帶枝上部葉片提前變