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1、彩葉植物的研究現(xiàn)狀【摘要】:彩葉植物是一類具有觀賞價值的植物,由于它的色彩各異,因此對它的呈色機理具有很高的研究價值,為我們進一步培育理想的彩葉植物奠定了基礎(chǔ),本文對彩葉植物的分類、呈色機理、影響色素合成的環(huán)境因素及其光合特性進行了探討和研究?!娟P(guān)鍵詞】:彩葉植物;分類;呈色機理;環(huán)境因素;光合特性一前言隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展,人們對城市園林植物色彩要求愈來愈高,傳統(tǒng)的綠化植物材料品種單一,綠化景觀單調(diào),已遠遠不能滿足群眾需要。彩葉植物以其絢麗的葉色,極大地豐富了城市的景觀層次,成為目前園林綠化、美化的新寵。彩葉植物是自然界存在或經(jīng)人工栽培選育,其葉片在整個生長季節(jié)或生長
2、季節(jié)的某些階段表現(xiàn)出與自然綠色顯著不同的色彩,有較高觀賞價值的植物總稱。二正文(一)彩葉樹種的分類彩葉樹種,包括終年彩色樹種和季節(jié)性變色樹種兩類。終年彩色樹種的葉片從幼葉到衰老,彩色始終存在,四季可觀,全年豐富園林景色(落葉樹種除外);而季節(jié)性變色樹種的轉(zhuǎn)色期在秋天落葉前3~5周或春天新葉萌發(fā)后3~5周。1.1在園林應(yīng)用中按色素分布和呈現(xiàn)的色彩可分為:單色葉類、雙色葉類、斑葉類或花葉類、彩脈類、鑲邊類。按葉片呈現(xiàn)的色彩可分為:黃色類,包括黃色、金色、棕色等黃色系列;紫色類,包括紫色、紫紅色、棕紅色、紅色;藍色類,包括藍綠色、藍灰色、藍白色等;白色類,包括白色、灰白色、銀白
3、色等;多色類,即葉片同時呈現(xiàn)2種或2種以上的顏色。1.2根據(jù)葉色的呈色時間與表現(xiàn)特點可分為:春色葉樹種、秋色葉樹種、常色葉樹種、斑色葉樹種等幾類。春色葉樹種指春季新葉葉色發(fā)生顯著變化,多為紅色、紫色或黃色,且觀賞價值較高的樹種,如石楠、垂柳。秋色葉樹種指入秋之后葉片由綠色轉(zhuǎn)成其它顏色,多以黃色或紅色為主,并能使整個樹冠顯得鮮艷而美麗的樹種,常見秋葉呈紅色或紫紅色的有雞爪槭、五角楓、小檗。而有些彩葉樹種既是春色葉樹,同時也是秋色葉樹,如:茶條槭、東北槭等槭樹科樹種。常色葉樹種指有些樹種葉片顏色常年均成異色(非綠色),具有較高觀賞價值的樹種。全年樹冠呈紫色的有紫葉小檗、紫葉歐
4、洲槲、紫葉李、紫葉桃等等,全年葉均為金黃色的有金葉女貞。斑色葉樹種是指綠色葉片上具有其它顏色的斑點或條紋,或葉緣呈現(xiàn)異色鑲邊樹種。如灑金東瀛珊瑚、金心大葉黃楊、彩葉蚊母樹等。彩葉植物根據(jù)其色素分布,呈色時間以及表現(xiàn)特點等的不同而呈現(xiàn)出不同的效果,因此可以利用這些特點來應(yīng)用到園林綠化以及觀賞等商業(yè)用途中。例如利用園林植物形成地域景觀特色,甚至有些植物材料逐漸演化為一個國家或地區(qū)象征。如日本把櫻花作為自己的國花,大量種植,櫻花盛開季節(jié),男女老少擁上街頭公園觀賞,載歌載舞,享受櫻花帶來的愉悅,場面十分壯觀。又如可以烘托建筑、雕塑,由于植物的枝葉呈現(xiàn)柔和的曲線,不同植物的質(zhì)地、色
5、彩在視覺感受上有著不同差別,園林中經(jīng)常用柔質(zhì)的植物材料軟化生硬的幾何式建筑形體,如基礎(chǔ)栽植、墻角種植、墻壁綠化等形式,以及進行園林意境的創(chuàng)作等??傊?,既美化了環(huán)境又帶來了很大的經(jīng)濟效益。(二)彩葉植物的呈色機理2.1基因和遺傳方式對葉色表達的影響對于觀賞植物形成不規(guī)則彩斑原因的研究主要集中于基因鑲嵌、基因位置變化、基因重組等。在一些特定的植物種和特定的基因背景下,一系列遺傳因子從染色體上的一個位點移到另一個位點,使染色體發(fā)生斷裂,就會形成基因鑲嵌。如果帶有功能的基因和與色素有關(guān)的基因編碼發(fā)生了這樣的插入行為,就會引起彩斑。研究表明,在葉綠體的合成或質(zhì)體形成過程中的自發(fā)突變
6、是產(chǎn)生嵌合體花葉現(xiàn)象最普遍的原因。如在金魚草、矮牽牛上的研究表明,基因位置的變化,轉(zhuǎn)座子的插入或剪切,引起染色體斷裂、基因重組,影響了色素形成的基因的正常表達而形成彩葉。Nothnagel等對一種雜交矮牽牛葉色突變體的研究認為,葉色局部變白可能是葉片中存在不正常質(zhì)體造成的。此外,何瑞鋒等對“斑馬葉”葉色突變體研究認為,該突變體是由核基因的改變引起的葉片間斷失綠造成的。2.2色素變化決定葉片呈色高等植物葉片中的色素主要有3大類:一為葉綠素類,主要有葉綠素a、葉綠素b;二為類胡蘿卜素類,主要有類胡蘿卜素和葉黃素;三為類黃酮類色素,又稱為花色素苷。不同的色素在外觀上表現(xiàn)為不同的
7、顏色:葉綠素a為藍綠色,葉綠素b為黃綠色,類胡蘿卜素為橙黃色,葉黃素為黃色,花色素苷在酸性和堿性條件下分別呈現(xiàn)紅色或藍色。植物葉片呈色是相當(dāng)復(fù)雜的,它與葉片細胞內(nèi)色素的種類、含量以及在葉片中的分布有關(guān)。由于普通葉片中葉綠素比類胡蘿卜素多,所以葉片總是呈現(xiàn)綠色。彩葉植物呈現(xiàn)彩色的直接原因就是葉片中的色素種類和比例發(fā)生了變化。桑樹葉色突變體CytYm葉綠素a和葉綠素b的含量明顯減少是導(dǎo)致葉色黃化的主要原因。變?nèi)~木的斑斕葉色也是光合色素(葉綠素a、b及類胡蘿卜素)和非光合色素(花色素苷)的比例變化的結(jié)果。四季橘花斑葉片的綠色、淡綠色