‘金薇’叶片呈色的结构和生理基础研究

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1、·园林花卉·植物北方园艺2014(o4)：68～72‘金薇’叶片呈色的结构和生理基础研究张振宇，王鹏，王淑安，李林芳，马育珠，李亚(江苏省中国科学院植物研究所，江苏南京210014)摘要：以紫薇品种‘金薇’和‘金薇’野生型为试材，利用透射电镜观察比较了供试‘金薇’及其野生型叶肉细胞内叶绿体和线粒体的超微结构，测定了不同时期叶片中的叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷的含量。结果表明：‘金薇’叶肉细胞内，叶绿体和线粒体结构均呈现异常，叶绿体内基粒和基粒片层较少，线粒体内部有空腔，嵴发育不完全；‘金薇’叶片内的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜紊和花色素苷等4种色素的含量均

2、极显著低于野生型，总叶绿素含量减少的程度大于类胡萝卜素，总叶绿素／类胡萝卜紊低至2．0左右，这是导致‘金薇’叶片呈现黄色的直接原因。关键词：‘金薇’；叶绿素；类胡萝卜素；叶绿体；线粒体中图分类号：S68文献标识码：A文章编号：1001—0009(2014)O4一()068一O5彩叶植物是指在整个生长季节或生长季节的某一超微结构尚鲜见报道，对于线粒体超微结构的研究主要阶段全部或部分叶片较稳定地呈现非绿色的植物，主要集中在逆境胁迫方面”。包括金n十植物[n。。、红叶植物、紫叶植物及花叶植植物叶片内的呈色物质主要有叶绿素、类胡萝卜物引。由于彩叶植物具有色彩鲜艳、

3、观赏期长、配置方素、花色素苷等[1、。叶绿素是植物体内参与光合作用的式灵活(氏植、丛植、群植、片植皆可)、季相变化明显、装重要色素，包括H-r绿索a和叶绿素b，主要表现为绿饰性强等特，冈而是同林绿化的重要组成部分。紫薇色嘲。类胡萝卜素主要包括胡萝卜素和叶黄素，前者(Lagerstr，emiai7MicaL．)属千屈菜科(Lythraceae)紫薇表现为橙黄色，后者为黄色”-，主要作用为辅助光合作属(Lagerstroemia)双子叶植物，其花色丰富、艳丽，树干用的进行，保护光合系统免受高光照的破坏‘l8¨。花色素光滑扭曲，既可观花又能赏干，具有较高的园林观

4、赏和苷又称为花青素、花色素，为类黄酮的一种，在叶片巾主应用价值，在我国园林绿化中被广泛的应用。要表现为红色，是红叶植物叶片内的主要呈色物质，其前人研究表明，黄化突变体的叶绿体结构分为2呈色还受到pH的影响。}。郑健等。研究了金叶女种：1种是在甘蓝型油菜(BrassicanapbtS)[】、拟南芥贞(Lzgustrumvicaryi)的光合色素，发现金叶女贞的各(Arabidopsisthaliana)、大麦(Ho，"deumwdgare)和种色素含量均显著低于女贞(L．1ucidum)，但其类胡萝小麦(Triticumaestivum)【j等黄化突变中，叶

5、绿体内膜卜素的相对含量却显著高于女贞；钟传飞等]观察到金系统基本完整，分化出基粒和基粒片层，但是其数量和叶女贞在遮光下可以复绿，通过对其研究发现，复绿过层数减少；另1种是在甘蓝型油菜、水稻(Oryza程中光系统Ⅱ的结构逐渐恢复；潘一铭；在遮光条件下sati't~z)【Ⅲ和菊花(Dendranthemamorifolium)㈦等黄化对金叶女贞进行了研究，发现随着遮光程度的增加，叶突变体中，叶绿体内膜系统不完整，双层膜也有一定程绿素及类胡萝i、素的含量也增加，比例也趋向正常。代度的缺失，未分化基粒和基粒片层。对于黄化突变体波通过金叶榆(UZIrIIASpumi

6、lacv．Jinye)与家愉(U．叶肉细胞超微结构的研究主要集中在叶绿体内，线粒体punfla)的对比研究．发现金叶榆各色素含量均低于家愉，金叶榆类胡萝卜素的相埘含量高于家榆是其呈现黄第一作者简介：张振宇(】991一)，男，河南新乡人，硕士研究生，现主色的主要原。要从事园林植物等研究工作。E-mail：zzy一199101@139．COITL‘金薇’{indicaI‘Jinwei’)由紫薇品种‘粉晶’责任作者：李亚(1969一)．男，安徽颍上人，博士，研究员．现主要从(L_indicalIl_fenjing’)的金叶芽变突变体经过多年选择事园林植物等研究工

7、作。E-mail：yalicnbg@aliyun．corn．培育的彩叶紫薇新品种，叶色稳定且持续时间长，是紫基金项目：江苏省农业自主创新资金资助项目(CX(11)1039)；江薇家族中的特殊观赏种质，具有较高的推广价值和应用苏省科技公共服务平台资助项目(BM2012058)；江苏省农业三新工程资助项目(SX(X2(2012)412)；南京市现代农业生产技术资助前景。该试验以‘金薇’为研究对象，‘金薇’的野生型为项目(201201021)；江苏省自然科学基金资助项目(BK2012377)。对照，观察了叶肉细胞内叶绿体和线粒体的超微结构，收稿日期：2013～1

8、0—30测定了时‘绿素、类胡萝}、素和花色素苷的含量，探讨了68·