濒危植物血皮槭秋叶呈色的表型与生理机制OA

[目的]通过测定血皮槭秋季转色期相关生理生化指标含量的变化,分析叶色变化与生理生化指标和环境因子的相关性,研究影响血皮槭叶片呈色的关键因素,进而揭示血皮槭转色期叶片的呈色机理。[方法]以秋季转色期的血皮槭为研究对象,对叶色参数(Lab值)、叶绿素、类胡萝卜素、花青素和类黄酮色素含量、叶厚、叶长、叶宽和叶面积表型参数、可溶性糖和可溶性蛋白含量及全磷、全氮和总有机碳含量变化进行定量测定及分析,并对血皮槭转色期叶片的生理生化指标和环境因子进行相关性分析。[结果]1)随着秋季叶片从绿色逐渐变成深红色,血皮槭叶片的明度参数L^(*)值和色相参数a^(*)值呈上升趋势,L^(*)值从29.11增加到42.22,a^(*)值从-10.34转变为32.00;叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐减少,转色末期分别是转色前期的2.40%和30.52%,花青素和类黄酮含量持续上升,转色末期分别是转色前期的34.66倍和2.97倍,类胡萝卜素/总叶绿素、花青素/总叶绿素和类黄酮/总叶绿素各色素含量比值随着叶片变红逐渐上升;全氮含量逐渐下降,可溶性糖、可溶性蛋白和总有机碳含量都是呈现先上升再下降的趋势,全磷呈现先下降再上升的趋势;叶表型参数整体变化不明显,但到转色末期都略有下降。2)叶绿素与可溶性蛋白、可溶性糖、a^(*)值、花青素、类黄酮呈显著负相关(p<0.05),与类胡萝卜素、全氮呈显著的正相关(p<0.05);花青素与叶绿素、类胡萝卜素、全氮呈显著负相关(p<0.05),与a^(*)值、类黄酮、叶片色素含量比值呈显著正相关(p<0.05)。3)温度和日照时长等环境因子与叶绿素、类胡萝卜素呈显著的正相关(p<0.05),与花青素、类黄酮、叶片色素含量比值呈显著的负相关(p<0.05),空气湿度和叶片色素含量比值呈显著的负相关(p<0.05)。[结论]血皮槭秋季叶片由绿色转变为红色的最根本原因是叶绿素和类胡萝卜素的降解、花青素大量合成、类黄酮的增加以及各色素比例的上升,同时可溶性糖、可溶性蛋白、全氮也是叶片呈色的关键因子,间接影响血皮槭叶片呈色。低温和较短的日照时长加速叶绿素和类胡萝卜素降解,是影响血皮槭叶片呈色的主要限制性环境因子。