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摘 要：以红花槭为试材，研究喷施不同浓度蔗糖溶液对其叶片叶色参数、花色素苷相对含量和叶绿素含量的影响。结果表明，在蔗糖溶液的作用下，叶色参数L先加速上升后加速下降，而参数a则上升显著。喷施蔗糖溶液对叶绿素含量影响不大，对花色素苷含量有显著提升。其中，以0.2 mol·L-1蔗糖溶液处理效果最好。
关键词：红花槭；花色素苷；化控技术；叶色参数
中图分类号：Q946.91 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.02.005
Effects of Sucrose on Leafcolor Parameters and Pigment Content of Acer rubrum
CHEN Rui，XU Shu-xia，LV Jian-zhou
(Key Laboratory of Plant Biotechnology，Liaoning Normal University, Dalian, Liaoning 116081，China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Acer rubrum were used in this study, after being sprayed with different concentrations of sucrose solution, leafcolor parameter(Lab), anthocyanin relative content and chlorophyll content were measured. The results showed that, with sucrose solution treatment, the leaf color parameters L first accelerated and then declined, parameter a increased significantly. There was less effects of sucrose solution on the chlorophyll content, however, anthocyanin content was significantly increased 0.2 mol·L-1 sucrose solution had the best effect.
Key words: Acer rubrum; anthocyanin; chemical control technology; leafcolor parameters
红花槭（Acer rubrum），也称红枫，始于东北美洲，现主要分布在加拿大和美国东部地区。叶片三至五裂，叶缘锯齿，单叶对生，秋季叶色为黄色、橘色或红色，品种间差别较大[1]。十月光辉（October Glory）是红花槭新改良的品种，其秋季叶色以橘红色为主，且挂色时间较长，适宜在中国南方及华北地区种植[2]。彩叶树的叶片呈现各种颜色，主要是依靠叶片中的三大类色素：叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮。不同色素之间的比例变化，使叶片表现出不同的颜色[3-4]。不同的外界环境，尤其是温度、光照和土壤酸碱性会对植物色素的合成与降解产生很大影响，进而改变叶片的颜色[5]。目前，针对彩叶树叶片叶色变化的机制，植物色素的提取和应用，国内外都已经取得了很大的进展，但依靠化控技术控制彩叶树的叶色，提高观赏价值，延长观赏期，则研究较少[6-7]。本试验对红花槭喷施蔗糖溶液及植物生长物质，通过叶色参数、花色素苷含量、叶绿素和类胡萝卜素含量来论证药效，为提高彩叶植物的观赏价值和优良品种的培育提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
红花槭苗木由大连西郊生物园提供，种植在透水性较好的沙壤土上，种植间隔1.5 m，侧面开有50 cm的排水沟。
1.2 试验方法
选取长势一直、生长良好的5年生红花槭（十月光辉）。于2011年9月25日喷施0.05，0.1，0.2 mol·L-1蔗糖溶液，清水作对照组。此后每15天以原有浓度蔗糖溶液补喷施一次，直至落叶。每个小区6株，重复3次，随机排列。喷施后，每隔15天选取槭树枝条中部成熟健康的叶片进行采样，测定各项形态指标和生理指标。叶色参数的测定采用张依[8]的方法。叶片采摘后，经过佳能9000F扫描仪扫描，获得的图像采用Adobe Photoshop 分析Lab值[8-9]。叶绿素含量测定采用李合生[10]的方法。花色素苷相对含量的测定采用Pirie[11]的方法，以每克叶片鲜质量在530 nm处吸光度0.1OD为一个色素单位。
2 结果与分析
2.1 喷施蔗糖溶液对红花槭叶色参数的影响
叶色参数L值反应颜色亮度，叶色参数a反应从绿色到红色的分量，叶色参数b反应从蓝色到黄色的分量。从图1可以看出，红花槭叶片在9月底至11月间，叶片颜色由绿色到黄色再转到橙红色，最后呈现深红色。因此，参数总体表现为参数L和参数b先上升后下降，而参数a则一直表现为上升趋势。在不同蔗糖溶液处理下，0.2 mol·L-1蔗糖溶液处理过的红花槭叶片颜色变化效果最为明显。喷施蔗糖溶液先是提高了参数L，而后又加剧了参数L的下降趋势，同时使参数a的上升趋势更加显著。0.1 mol·L-1与0.2 mol·L-1蔗糖溶液处理后的效果差别不大，但相比0.05 mol·L-1蔗糖溶液，叶色参数的变化要高出许多。
2.2 喷施蔗糖溶液对红花槭叶绿素和花色素苷含量的影响
由图2可知，蔗糖溶液对叶绿素含量变化影响不大，对照组和不同溶度蔗糖之间叶绿素含量均呈现相近的下降趋势。但是在图3中，相比于对照，均显著提高了花色素苷的含量。在11月25日的观测中，0.2 mol·L-1蔗糖溶液使花色素苷含量相对于对照组提高了24.9%，而0.1 mol·L-1和0.05 mol·L-1蔗糖溶液则分别提高了20.9%和6.6%。
3 小 结
彩叶树的叶色是重要的观赏性状之一，受环境因子、遗传特性和树龄叶龄等因素影响。外部施用蔗糖溶液能够改变叶色，从而提高观赏价值[12]。试验测定了花色素苷和叶绿素含量，两者的比值决定了叶片的颜色，因此，控制花色素苷含量，并适当促进叶绿素降解，是改变叶色最好的方式。
试验表明，蔗糖对花色素苷的合成有明显的促进作用。糖类物质提高花色素苷合成能力的原因，可能是由于花色素苷合成需要花色素在糖基转移酶的催化下，通过糖基化来完成，同时，糖类物质也增强了叶片新陈代谢的能力。另一方面，糖类物质能通过信号转导途径，调节花色素苷合成相关酶基因的表达[13]。但是糖类对花色素苷合成的具体影响机制，至今尚没有定论。
参考文献：
[1] 刘毓,赵遵田,刘媛.国外优良彩叶槭树引种可行性研究[J].山东科学,2010，4(2): 46-48.
[2] 田欣,李德铢.槭树科植物广义形态学性状分支分析[J].云南植物研究,2004,26(4):387-397.
[3] 李保会,张芹.不同叶龄七叶树叶片面积、叶色及主要物质含量变化研究[J].河北农业大学学报,2007,5(9):32-35.
[4] 陈延惠，李跃霞，郭晓丽，等.园艺植物叶色变化机制研究进展[J].河南农业科学，2011（12）：30-34.
[5] 陈继卫,沈朝栋.红枫秋冬转色期叶色变化的生理特性[J].浙江大学学报, 2010,36(2): 181-186.
[6] 李玉娟,张健.蔗糖和不同外源激素处理对美国红枫色叶的影响[J].广西农学报,2009（12）:27-30.
[7] 郝峰鸽，李保印，杨立峰，等.几种彩叶植物生长期色素含量研究[J].华北农学报，2007（1）：161-163.
[8] 张依.紫叶加拿大紫荆生理生化特性对光因子的响应[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2009.
[9] 朱书香,杨建民.4种李属彩叶植物色素含量与叶色参数的关系[J].西北植物学报,2009,29(8):1663-1669.
[10] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社,2000: 134-161.
[11] Pirie A,Mulluns M G.Changes in anthocyanin and phenolic content of grapevine leaf and abscisic acid [J]. Plant Physiol,1976，58: 468-472.
[12] 任雁,张惟广.花色素苷的研究进展[J].中国食品添加剂,2007（4）:71-75.
[13] 程海燕,李德红.光、糖与激素影响植物花色素苷合成与积累的研究进展[J].亚热带植物科学, 2010,39(3):82-86.
关键词：红花槭；花色素苷；化控技术；叶色参数
中图分类号：Q946.91 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.02.005
Effects of Sucrose on Leafcolor Parameters and Pigment Content of Acer rubrum
CHEN Rui，XU Shu-xia，LV Jian-zhou
(Key Laboratory of Plant Biotechnology，Liaoning Normal University, Dalian, Liaoning 116081，China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Acer rubrum were used in this study, after being sprayed with different concentrations of sucrose solution, leafcolor parameter(Lab), anthocyanin relative content and chlorophyll content were measured. The results showed that, with sucrose solution treatment, the leaf color parameters L first accelerated and then declined, parameter a increased significantly. There was less effects of sucrose solution on the chlorophyll content, however, anthocyanin content was significantly increased 0.2 mol·L-1 sucrose solution had the best effect.
Key words: Acer rubrum; anthocyanin; chemical control technology; leafcolor parameters
红花槭（Acer rubrum），也称红枫，始于东北美洲，现主要分布在加拿大和美国东部地区。叶片三至五裂，叶缘锯齿，单叶对生，秋季叶色为黄色、橘色或红色，品种间差别较大[1]。十月光辉（October Glory）是红花槭新改良的品种，其秋季叶色以橘红色为主，且挂色时间较长，适宜在中国南方及华北地区种植[2]。彩叶树的叶片呈现各种颜色，主要是依靠叶片中的三大类色素：叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮。不同色素之间的比例变化，使叶片表现出不同的颜色[3-4]。不同的外界环境，尤其是温度、光照和土壤酸碱性会对植物色素的合成与降解产生很大影响，进而改变叶片的颜色[5]。目前，针对彩叶树叶片叶色变化的机制，植物色素的提取和应用，国内外都已经取得了很大的进展，但依靠化控技术控制彩叶树的叶色，提高观赏价值，延长观赏期，则研究较少[6-7]。本试验对红花槭喷施蔗糖溶液及植物生长物质，通过叶色参数、花色素苷含量、叶绿素和类胡萝卜素含量来论证药效，为提高彩叶植物的观赏价值和优良品种的培育提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
红花槭苗木由大连西郊生物园提供，种植在透水性较好的沙壤土上，种植间隔1.5 m，侧面开有50 cm的排水沟。
1.2 试验方法
选取长势一直、生长良好的5年生红花槭（十月光辉）。于2011年9月25日喷施0.05，0.1，0.2 mol·L-1蔗糖溶液，清水作对照组。此后每15天以原有浓度蔗糖溶液补喷施一次，直至落叶。每个小区6株，重复3次，随机排列。喷施后，每隔15天选取槭树枝条中部成熟健康的叶片进行采样，测定各项形态指标和生理指标。叶色参数的测定采用张依[8]的方法。叶片采摘后，经过佳能9000F扫描仪扫描，获得的图像采用Adobe Photoshop 分析Lab值[8-9]。叶绿素含量测定采用李合生[10]的方法。花色素苷相对含量的测定采用Pirie[11]的方法，以每克叶片鲜质量在530 nm处吸光度0.1OD为一个色素单位。
2 结果与分析
2.1 喷施蔗糖溶液对红花槭叶色参数的影响
叶色参数L值反应颜色亮度，叶色参数a反应从绿色到红色的分量，叶色参数b反应从蓝色到黄色的分量。从图1可以看出，红花槭叶片在9月底至11月间，叶片颜色由绿色到黄色再转到橙红色，最后呈现深红色。因此，参数总体表现为参数L和参数b先上升后下降，而参数a则一直表现为上升趋势。在不同蔗糖溶液处理下，0.2 mol·L-1蔗糖溶液处理过的红花槭叶片颜色变化效果最为明显。喷施蔗糖溶液先是提高了参数L，而后又加剧了参数L的下降趋势，同时使参数a的上升趋势更加显著。0.1 mol·L-1与0.2 mol·L-1蔗糖溶液处理后的效果差别不大，但相比0.05 mol·L-1蔗糖溶液，叶色参数的变化要高出许多。
2.2 喷施蔗糖溶液对红花槭叶绿素和花色素苷含量的影响
由图2可知，蔗糖溶液对叶绿素含量变化影响不大，对照组和不同溶度蔗糖之间叶绿素含量均呈现相近的下降趋势。但是在图3中，相比于对照，均显著提高了花色素苷的含量。在11月25日的观测中，0.2 mol·L-1蔗糖溶液使花色素苷含量相对于对照组提高了24.9%，而0.1 mol·L-1和0.05 mol·L-1蔗糖溶液则分别提高了20.9%和6.6%。
3 小 结
彩叶树的叶色是重要的观赏性状之一，受环境因子、遗传特性和树龄叶龄等因素影响。外部施用蔗糖溶液能够改变叶色，从而提高观赏价值[12]。试验测定了花色素苷和叶绿素含量，两者的比值决定了叶片的颜色，因此，控制花色素苷含量，并适当促进叶绿素降解，是改变叶色最好的方式。
试验表明，蔗糖对花色素苷的合成有明显的促进作用。糖类物质提高花色素苷合成能力的原因，可能是由于花色素苷合成需要花色素在糖基转移酶的催化下，通过糖基化来完成，同时，糖类物质也增强了叶片新陈代谢的能力。另一方面，糖类物质能通过信号转导途径，调节花色素苷合成相关酶基因的表达[13]。但是糖类对花色素苷合成的具体影响机制，至今尚没有定论。
参考文献：
[1] 刘毓,赵遵田,刘媛.国外优良彩叶槭树引种可行性研究[J].山东科学,2010，4(2): 46-48.
[2] 田欣,李德铢.槭树科植物广义形态学性状分支分析[J].云南植物研究,2004,26(4):387-397.
[3] 李保会,张芹.不同叶龄七叶树叶片面积、叶色及主要物质含量变化研究[J].河北农业大学学报,2007,5(9):32-35.
[4] 陈延惠，李跃霞，郭晓丽，等.园艺植物叶色变化机制研究进展[J].河南农业科学，2011（12）：30-34.
[5] 陈继卫,沈朝栋.红枫秋冬转色期叶色变化的生理特性[J].浙江大学学报, 2010,36(2): 181-186.
[6] 李玉娟,张健.蔗糖和不同外源激素处理对美国红枫色叶的影响[J].广西农学报,2009（12）:27-30.
[7] 郝峰鸽，李保印，杨立峰，等.几种彩叶植物生长期色素含量研究[J].华北农学报，2007（1）：161-163.
[8] 张依.紫叶加拿大紫荆生理生化特性对光因子的响应[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2009.
[9] 朱书香,杨建民.4种李属彩叶植物色素含量与叶色参数的关系[J].西北植物学报,2009,29(8):1663-1669.
[10] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社,2000: 134-161.
[11] Pirie A,Mulluns M G.Changes in anthocyanin and phenolic content of grapevine leaf and abscisic acid [J]. Plant Physiol,1976，58: 468-472.
[12] 任雁,张惟广.花色素苷的研究进展[J].中国食品添加剂,2007（4）:71-75.
[13] 程海燕,李德红.光、糖与激素影响植物花色素苷合成与积累的研究进展[J].亚热带植物科学, 2010,39(3):82-86.