彩叶草叶片呈色的生理特性及其花色素苷性质研究

摘要

彩叶草(Solenostemon scutellarioides)又名五色草、锦紫苏、洋紫苏、紫苏、老来少、五彩叶等，为唇形科鞘蕊花属多年生宿根草本植物，是一种典型的彩叶植物。其叶片鲜艳多彩，叶面色彩的变化极多，色彩对比鲜明，观赏价值极高，是目前园林造景常用的观叶植物。其叶还能入药。彩叶草的叶色表现是遗传因素和外部环境共同作用的结果，通过改变植物叶片中各种色素的种类、含量以及分布形成了多彩的叶色。本研究以五个不同叶色的彩叶草为材料，研究了叶片呈色的生理特性包括生理生化指标、光合特性、叶片呈色与解剖结构的关系以及花色素苷的理化性质。这对于掌握环境因子与叶片呈色规律之间的关系，进一步研究色素的代谢合成有着十分重要的意义，同时也为彩叶草栽培生产、园林应用及其花色素苷的进一步利用提供了科学依据。 利用光学显微技术对彩叶草叶片的形态解剖进行了研究。结果表明，花色素苷主要分布在上表皮细胞的液泡中；叶片上表皮细胞较大，呈乳突状。叶片呈现红色主要是由于叶片的上表皮细胞中含有大量的花色素苷，而绿色叶片的呈色主要是由于叶肉组织中含有大量的叶绿素。其叶片的解剖结构还表明彩叶草不具备抗寒性，不适合在北方露地栽培。 随彩叶草叶色的不同，叶片中有关生理生化变化如下：彩叶草叶片的呈色是由叶绿素、类胡萝卜素以及花色素苷共同决定的，基本而言红色叶片的花色素苷含量明显高于绿色叶片，而绿色叶片其叶绿素含量也相对较高；花色素苷的年变化表明：花色素苷含量一般在春秋季较高，叶色较艳，观赏效果好，夏季受高温、强光的影响，含量有所下降；可溶性糖含量与各叶片中的叶绿素含量有关，随着叶绿素含量的增加而其值随之增加；苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与花色素苷含量呈正相关，PAL是彩叶草叶片花色素苷代谢的一个关键酶；细胞液pH值稳定，呈弱酸性。 利用CB-1102便携式光合蒸腾仪采用开放式气路进行测定。结果表明：彩叶草光合作用的LCP在28～164μmol·m<'-2>·s<'-1>之间，品种间相差较大。彩叶草光合作用的LSP在1707～1920μmol·m<'-2>·s<'-1>之间，晶种间相差较小，表明彩叶草属于喜光植物，对光照的需求较高，在栽培生产中应选择光照充足的地方种植。彩叶草光合作用的日变化呈双峰型曲线，净光合速率在夏季晴天中午大幅降低，存在“午睡”现象；年变化规律依品种差异呈双峰曲线和单峰曲线，双峰型曲线，第一个高峰在6月，第二个高峰出现在9月；单峰型曲线最高峰出现在8月。彩叶草花色素苷的稳定性研究表明：彩叶草花色素苷在室内、强酸性及低温条件(80℃以下)下稳定性较好，相反在室外、高温下容易降解；受Fe<'2+>、Fe<'3+>影响较大，其它金属离子对其无不良影响；氧化剂Vc、(NH<,4>)<,2>S<,2>O<,8>与H<,2>O<,2>均对其有不同程度的影响，随着浓度的增加均会使花色素苷溶液颜色变浅：强还原剂Na<,2>S<,2>O<,3>对其影响较大；在常用的食品添加剂中除苯甲酸钠对其影响较大外，葡萄糖、蔗糖等碳水化合物对其均无不良影响；在贮存、应用过程中应尽量避免常时间的高温、光照及使用铁制容器保存。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第1章文献综述

1.1彩叶植物概述

1.2花色素苷概述

第2章引言

第3章彩叶草叶片解剖结构的研究

3.1材料与方法

3.2结果与分析

3.3结论与讨论

第4章彩叶草叶片呈色的生理生化研究

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.3结论与讨论

第5章彩叶草光合特性

5.1材料与方法

5.2结果与分析

5.3结论与讨论

第6章花色素苷理化性质分析

6.1材料与方法

6.2结果与分析

6.3结论与讨论

第7章结论

参考文献

致谢