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本论文以14种常见的金叶植物为试材,研究了叶片中的色素组成及含量,探讨了叶色表达对光强和温度的响应;揭示了金叶珊瑚朴的光合特性、叶绿素前体的合成规律。
根据叶片色素含量变化对光强响应的敏感程度将供试金叶植物分为3种类型,即光强不敏感型、光强敏感型、光强高度敏感型。光强不敏感型的有金叶红薯、金叶绿萝,二者均起源于热带;光强敏感型的有金叶珊瑚朴、金叶皂荚、金叶国槐、金叶风箱果、金叶红瑞木、金叶女贞、金山绣线菊、金叶小檗,绝大多数起源于暖温带;光强高度敏感型的有金叶接骨木、金叶莸、金叶连翘,起源于温带。
各种金叶植物总叶绿素含量的年变化均呈双峰曲线。第一次高峰出现在6月或7月,第二次出现在9月;大多数金叶植物在生长季中总叶绿素含量最低的月份出现在8月,叶色表达最佳。
随着光强的降低,金叶珊瑚朴的总叶绿素(chl)、叶绿素a(chla)和叶绿素b(chlb)含量都有所增加,且以chlb含量的增加更为显著。可溶性蛋白含量也随光强的减弱呈现先降低后升高的趋势。
生长季中,金叶珊瑚朴的净光合速率(Pn)呈双峰曲线,在8月达到最低值,chl含量和可溶性蛋白含量的年变化规律与之一致,最低值也出现在8月。
金叶珊瑚朴的chl、chla和chlb的变化趋势一致,均显著低于珊瑚朴;类胡萝卜素(car)的含量虽稍低于珊瑚朴,但在叶色变化中,持续升高,因此,金叶珊瑚朴属于总叶绿素缺陷型。导致金叶珊瑚朴叶色金黄的原因是叶绿素的合成受阻,受阻部位可能在Mg插入卟啉环后合成原叶绿素酯时。
金叶珊瑚朴黄色叶的上下表皮细胞中几乎不含叶绿体,但转绿后的叶片中上下表皮叶绿体的数目增多,故叶色变绿。叶色由黄转绿过程中,淀粉粒增多,体积变大,嗜锇小球减少。基质片层排列趋于规则,基粒片层数增多,垛叠逐渐致密。
金叶珊瑚朴所吸收的光能主要用于光化学反应,具有较高的光化学活性,且电子传递速率较快,光能利用率高。随着光强的降低,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)呈增加趋势,而叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值(Chla/chlb)显著下降,说明金叶珊瑚朴可以适应弱光环境。在80%光强下,金叶珊瑚朴具有较高的Pn,而且其金色叶的叶色表达效果较好。因此,在保持金叶珊瑚朴金黄色叶色的前提下,可以适当降低栽培环境的光强至全光照的80%,以提高净光合速率,为树体贮存更多的营养。