“黄金水蜡”的叶色变异机理研究及其园林应用

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“黄金水蜡”(Ligustrum obtusifolium‘Jinye’)是木犀科女贞属的彩叶灌木,整个生长期内均呈现出明显的金叶性状,在发育过程中叶片分化为不同的叶色表型,部分叶片出现了叶色复绿的现象,其独特的叶色变异模式可能预示着特殊的叶色变异机理,值得深入研究。本文以“黄金水蜡”为研究对象,采用色彩色差计法测定叶片叶色参数,采用分光光度计法测定叶片色素含量,采用超薄切片法观察叶片叶绿体结构特征,采用分光光度计法测定叶绿素合成中间产物含量,采用压片法测定根尖细胞染色体数目,综合解析“黄金水蜡”叶色变异机理,同时分析“黄金水蜡”的观赏特性、应用优势,探讨“黄金水蜡”在园林绿化中的注意事项、应用方式及实际应用效果。研究结果如下:(1)在4月~12月期间,“黄金水蜡”复绿叶、半黄叶、全黄叶的明度(L*)为全黄叶>半黄叶>复绿叶,表明全黄叶在整个生长期内的叶色明亮程度始终高于半黄叶和复绿叶;红绿色相(a*)为全黄叶>半黄叶>复绿叶,3种叶色表型叶片在整个生长期内均为负值,表明全黄叶绿色相程度最低,半黄叶次之,复绿叶最高;黄蓝色相(b*)为全黄叶>半黄叶>复绿叶,表明全黄叶黄色相程度最高,半黄叶次之,复绿叶最低,“黄金水蜡”3种叶色表型叶片的叶色参数变化与叶色表型的变化相符合。(2)在4月~12月期间,“黄金水蜡”半黄叶和全黄叶的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、花色素苷含量除生长初期与生长末期外,均显著低于复绿叶(P<0.05),且叶绿素b含量均极低,表明“黄金水蜡”属于总叶绿素及叶绿素b合成减少突变体,类胡萝卜素相对含量高是“黄金水蜡”叶片呈金黄色的直接原因。(3)“黄金水蜡”复绿叶的叶绿体结构完整,半黄叶和全黄叶的叶绿体结构存在不同程度的缺陷,半黄叶与黄叶的黄色组织中类囊体片层系统严重退化,缺少正常的基质类囊体和基粒类囊体,类囊体膜降解为残存的膜结构和囊状小泡,这是造成叶色变异的内在原因。(4)“黄金水蜡”半黄叶、全黄叶δ-氨基乙酰丙酸(ALA)的相对含量明显偏低,表明在叶绿素合成的初始阶段,整个四吡咯体系被严重阻碍,导致半黄叶、全黄叶叶绿素含量低;半黄叶、全黄叶从原卟啉IX(Proto IX)起,镁-原卟啉IX(Mg-Proto IX)和原叶绿素酸酯(Pchlide)的相对含量均显著降低(P<0.05),表明“黄金水蜡”半黄叶、全黄叶的叶绿素生物合成路径受阻,受阻位点可能出现在粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)和原卟啉IX(Proto IX)之间的转化环节上。(5)“黄金水蜡”的染色体基数为x=23,与报道的木犀科女贞属植物的染色体基数相符。(6)“黄金水蜡”随着季节更替,叶色呈现出嫩黄色—金黄色—蜡黄色的变化情况,一年四季都有景可观,在园林应用构建彩色景观时具有优势,实际应用时应遵循生态适应原则和色彩协调原则,选用合理的布局方式,保证足够的光照条件,及时修剪长出的复绿叶,使“黄金水蜡”的叶色保持一致。
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