三种色系榉树叶色表达期叶片结构和叶色稳定性研究
【摘要】榉树(Zelkovaschneideriana)是我国特有的珍稀乡土树种。榉树秋季叶色丰富,具有较高的景观观赏价值,而且榉树具有耐瘠薄和抗干旱的能力,在城市复杂的环境条件下生长良好,因此榉树具有较高的社会、经济、景观及生态价值。为了明确榉树叶色变化机理,本研究以经过连续三年秋季叶色筛选,叶色表现稳定的红色系、绿色系和黄色系榉树为材料,在榉树叶色表达期,采用紫外分光光度计法,研究了三种色系榉树叶片的叶绿素、类胡萝卜素和花青苷含量的变化规律;采用蒽酮比色法,研究了三种色系榉树叶片的可溶性糖相对含量的变化规律;采用石蜡切片技术和电子显微技术,研究了三种色系榉树变色初期和完全变色后叶片的结构特点;采用英国皇家园艺学会比色卡比色法和物候观察法,研究了三种色系榉树的叶色稳定性。得出以下结论:1.三种色系榉树色素含量变化特点(1)三种色系榉树的叶绿素含量以绿色系最高,黄色系次之,红色系最低;三种色系榉树的叶绿素含量整体表现为逐渐降低趋势,但是不同色系的叶绿素的降低幅度不同,其中黄色系降低幅度最大,红色系次之,绿色系最小。三种色系榉树的类胡萝卜素含量稍高的是绿色系,其次是黄色系,稍低的是红色系,但三者含量差异小;在整个叶色表达期,三种色系榉树类胡萝卜素的含量均没有发生显著变化,一直处于相对稳定状态。三种色系榉树花青苷含量最高的是红色系,并显著高于绿色系和黄色系;三种色系的花青苷的含量变化趋势显著不同,黄色系和绿色系的花青苷含量整体呈逐渐降低趋势,而红色系的花青苷含量则表现为先上升再下降的变化过程。(2)三种色系榉树可溶性糖的相对含量均表现为先上升再下降的变化过程。其中红色系榉树可溶性糖相对含量最高,黄色系和绿色系的含量相当。(3)三种色系榉树花青苷含量与可溶性糖含量的相关性不同。在红色系榉树中,花青苷的合成与可溶性糖的积累存在显著正相关性;而在黄色系和绿色系榉树中,花青苷含量与可溶性糖含量则无显著相关性。2.三种色系榉树叶片结构变化特点(1)三种色系榉树叶片表面均被毛,呈锥形,有倒伏和直立两种状态,气孔均集中分布于下表皮。三种色系叶片单位面积的气孔数量有差异,其中最多的是绿色系,其次是红色系,最少的是黄色系。(2)三种色系榉树叶片的横切面结构的形态特征相似。(3)三种色系榉树叶片的叶片横切面结构的数量特征有差异。其中,栅栏组织厚度和海绵组织厚度差异较大。三种色系榉树栅栏组织厚度在104.8μm-150.7μm之间,以绿色系最厚,黄色系次之,红色系最薄;三种色系榉树海绵组织厚度处于141.1μm-171.7μm之间,其中最厚的是绿色系变色初期叶片,为171.7μm,最薄的是黄色系的叶片。同时,由于受栅栏组织和海绵组织厚度的差异,三种色系榉树的栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值、叶片结构的组织紧密度和组织疏松度也有较大差异。其中,红色系栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值和组织紧密度均最小,均显著小于绿色系和黄色系;三种色系榉树叶片的组织疏松度以红色系最大,绿色系次之,黄色系最小。(4)三种色系榉树变色初期叶片的叶绿体已经开始降解,基粒片层均已消失不见,但叶绿体被膜均保持完整。在变色过程中,叶绿体逐渐降解,但降解速度有差异,其中黄色系榉树叶绿体降解最快。叶片完全变色后,红色系榉树叶绿体被膜仍较完整,绿色系榉树的叶绿体形态模糊,黄色系的叶绿体则已完全降解。3.三种色系榉树叶色稳定性三种色系榉树的扦插和嫁接苗的秋季叶色与母株叶色属于同一色系类型,而且它们秋冬季叶片开始变色、全部变色、开始落叶、落叶末期这四个物候出现的时间亦与母株相似,表明三种色系榉树通过扦插和嫁接繁殖,叶色能够保持稳定。
【作者】刘雪梅;
【导师】金晓玲;
【作者基本信息】中南林业科技大学,园林植物与观赏园艺,2014,硕士
【关键词】榉树;色素含量;叶片解剖结构;叶绿体超微结构;叶色稳定性;
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