山乌桕家系叶片叶色参数和色素含量及其解剖结构研究

作     者：胡衍平 刘卫东 张珉 陈明皋 程勇 魏志恒 庞文胜 吴际友 

作者机构：中南林业科技大学林学院 湖南省林业科学院 平江县林业局 

出 版 物：《南京林业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition))

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

基　　金：湖南省林业科技创新杰出青年培养项目“山乌桕叶片呈色机理与叶色调控研究”(XLKJ202201) 

主　　题：山乌桕家系 叶色变化 叶色参数 色素含量 解剖结构 

摘      要：【目的】 本试验旨在探讨不同遗传材料在不同时期下叶片色素含量的变化及其呈色响应，从生理和组织结构角度分析5个山乌桕家系叶片着色的关键因子，为山乌桕景观型优良品种的选择提供理论依据。【方法】 以50 cm高的5个山乌桕家系为研究材料，在自然条件下观察S1（2021-10-29）、S2（2021-11-05）、S3（2021-11-12）、S4（2021-11-19）、S5（2021-11-26）、S6（2021-12-03）6个周期的叶色变化，定期测定参试植株的叶色参数(L*、a*、b*)、色素含量（叶绿素、胡萝卜素、花色苷）、解剖结构（上下表皮、栅栏组织、海绵组织）等，分析山乌桕叶色动态变化及家系优选。【结果】 ①在S1-S6时期中各山乌桕家系叶片呈现的颜色主要为淡绿-深棕黄-棕黄-朱红-大红，观赏佳期集中在S5-S6时期，其中SD8是观赏价值最高的山乌桕家系，且从开始变色（S2）到完全落叶的色叶期高达37 d。②山乌桕各家系叶片叶色参数a*值呈直线上升趋势，而L*值和b*值的变化规律不尽相同。具体而言，叶片越绿，a*值越小，叶片越红，a*值越大，a*值为5个山乌桕家系叶色变红的代表性参数。③在整个周期中所有山乌桕家系的叶绿素、类胡萝卜素含量呈现下降趋势，而花色苷含量与之呈相反规律，各色素含量均在S3时变化幅度达到最大。其中叶色由绿转红主要是色素含量比例分配，S3前主要以叶绿素含量为主为绿叶期，S3后主要以花色苷含量为主为红叶期。④山乌桕叶色由绿变红过程中，各家系叶片厚度均表现为转色前大于转色后，其中SD4家系的叶片厚度最大降幅达到29.17%，显著高于其他家系（P0.05）；所有家系的上表皮厚度均大于下表皮厚度，其中转色前SD6家系的上表皮厚度显著小于其他家系（P0.05），转色后SD6家系的上下表皮厚度在所有家系中占比最大，且与其余家系差异显著（P0.05）；海绵组织厚度均大于栅栏组织厚度，转色前后SD4家系和SD6家系的海绵组织厚度变化幅度存在最值，分别为30.59%、0.87%，SD8的栅栏组织厚度与其余家系有显著性差异（P0.05），最大变化幅度为29.92%。⑤转色后大部分山乌桕家系的叶片组织结构表明叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度的减少可积累花色苷含量使山乌桕叶片变红，且叶片组织内未出现颗粒和蜡质等明显变异附着物，没有出现较大的气室。【结论】 综上所述，山乌桕的叶色变化主要受色素的动态变化影响，花色苷是导致叶片转红的主要因素。在研究的5个山乌桕家系中，SD8家系表现出最为优异的叶色变化，其观赏价值较高，特别适合用于景观绿化。该研究为山乌桕的品种选择及其观赏价值的评估提供了有力的理论支持。