元宝枫叶色、叶形与翅果的变异研究
元宝枫叶色、叶形与翅果的变异研究
作 者: 杨科家导 师: 丰震
学 校: 山东农业大学
专 业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 元宝枫 花色素苷 叶色 叶形 果形 变异
分类号: S687.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
本文以泰安地区元宝枫(Acer truncatum Bunge.)植株为材料,通过对其秋季叶色变化的时间、红叶比例的观测调查,测定了叶片中生理生化指标包括质体色素、花色素苷、可溶性糖、苯丙氨酸解氨酶、细胞液pH值、叶片相对含水量等,并且统计了100株元宝枫的叶片、翅果性状,利用遗传变异特性、聚类分析、主成分分析等方法研究其种内变异情况。元宝枫叶片秋季变为黄色或红色,变红色叶株数占调查株数的33%,开始变色时间为10月16日至12月初落叶基本完毕,变色持续时间约为45天。在叶片生长季节,随着叶片的生长,叶片的光合作用逐渐加强,其生理生化活动也发生相应的变化,叶绿体色素含量逐渐升高,可溶性糖含量、苯丙氨酸解氨酶活性也相应升高,一般在8月份达到最高值,为秋季叶色的变化积累了一定的物质基础;花色素苷含量在夏季出现短暂下降,可能是受强光照射后部分分解所致。通过色差仪利用色相学的原理和方法来研究元宝枫叶片的色相可以准确快捷地获得叶片色相的坐标,并且可以将元宝枫分为两大类型:第一类型红绿属性a值介于19.53±8.25,黄蓝属性b值介于-20.31±4.51,可以成为红色株系。第二类型红绿属性a值介于8.36±6.73,黄蓝属性b值介于-3.69±7.26,称之为黄色株系。随着秋季时间的变化,叶片中有关生理生化指标变化如下:叶绿素a,叶绿素b,含量逐渐下降,而叶绿素a/b的比值基本恒定,类胡萝卜素含量基本不变,保持稳定,花色素苷含量、可溶性糖含量、苯丙氨酸解氨酶活性会升高趋势,相对含水量、细胞液pH值有下降趋势,红色株系与黄色株系的变化趋势和幅度表现出一定的差异。在元宝枫秋季叶色变化过程中,叶片中有关生理生化指标随树冠位置由内及外的变化情况如下:红色叶株系元宝枫叶片中质体色素的含量、细胞液pH值呈现下降趋势,花色素苷含量、可溶性糖含量、叶片相对含水量、苯丙氨酸解氨酶活性呈现上升趋势;在黄色叶株系叶片中生理生活指标也表现出一定的差异。用1%盐酸乙醇作为元宝枫花色素苷提取液的效果最好;最佳的提取时间是6 h;元宝枫花色素苷对光照比较敏感,黑暗条件下花色素苷的稳定性明显提高;低温4℃下花色素苷稳定性好;酸性环境pH为2.0时花色素苷颜色稳定,随着pH值升高其稳定性下降明显。100个元宝枫品种的种翅比和叶基角数值均分布比较集中,在翅果与叶片的方差分析中,种翅比株间和株内的差异性显著,而叶基角的株间差异性显著,株内的差异性不显著,且种翅比和叶基角的相关系数为0.0542,呈极不显著的正相关。种子千粒重的变异系数最大,说明千粒重的变异度最大,其次依次是翅宽>张开角>翅长>种长>连接角>种翅比;叶片性状的变异系数最大的是叶宽,说明叶宽的变异度最大,其次为裂长>裂宽>叶基角>叶长。在翅果性状主成分分析中,第一主成分为翅果的大小因子;第二主成分为翅果的连接角度因子;第三主成分为翅果的张开角度因子;第四主成分为翅果的产量因子。在元宝枫叶片性状主成分分析中,第一主成分为叶片大小因子;第二主成分为叶片的形状因子;第三主成分为叶片的角度因子。对采集的100棵元宝枫植株进行系统聚类分析得树形图,从聚类结果来看,全部供试材料100棵元宝枫植株可以完全区分开,以遗传距离的次序可把元宝枫为四类。
全文目录
中文摘要 8-10
ABSTRACT 10-13
1 引言 13-23
1.1 彩叶植物概述 13
1.2 国内外彩叶植物的研究进展 13-14
1.3 彩色叶的形成原因 14-18
1.3.1 矿质营养元素对彩叶植物叶色的影响 14-15
1.3.2 组织结构方面对彩叶植物颜色的影响 15
1.3.3 环境因子对彩叶植物颜色的影响 15-18
1.3.3.1 光照对叶色的影响 15-16
1.3.3.2 温度对叶色的影响 16-17
1.3.3.3 pH 对叶色的影响 17-18
1.4 花色素苷研究概况 18-20
1.5 叶片变色的生理生化研究 20-21
1.6 槭树属分类与元宝枫分类学特性概况 21-23
1.6.1 槭树属分类的研究概况 21-22
1.6.2 元宝枫分类学研究概况 22
1.6.3 元宝枫观赏特性 22-23
1.7 本论文的研究目的与意义 23
2 材料与方法 23-33
2.1 元宝枫叶色变化的观测调查和生理生化研究 24-29
2.1.1 试验材料 24-25
2.1.1.1 元宝枫叶色变化的观测调查材料 24
2.1.1.2 元宝枫叶片的生理生化指标研究的材料 24-25
2.1.2 试验方法 25-29
2.1.2.1 元宝枫叶色变化的观测调查 25
2.1.2.2 色差仪表色系统测定 25
2.1.2.3 叶色H、S、B 参数的测定 25
2.1.2.4 质体色素的提取与测定 25-26
2.1.2.5 花色素苷的提取 26
2.1.2.6 花色素苷稳定性测定 26-27
2.1.2.7 可溶性糖含量的提取与测定 27-28
2.1.2.8 苯丙氨酸解氨酶的提取与测定 28
2.1.2.9 叶片细胞液pH 值的测定 28
2.1.2.10 叶片相对含水量 28
2.1.2.11 数据处理 28-29
2.2 元宝枫叶片与翅果性状的变异 29-33
2.2.1 试验材料 29-30
2.2.2 试验方法 30-32
2.2.2.1 果实叶片的采集 30
2.2.2.2 翅果的测定 30-31
2.2.2.3 叶片的测定 31-32
2.2.3 数据处理 32-33
3 结果与分析 33-88
3.1 元宝枫叶色变化的观测调查和生理生化研究 33-74
3.1.1 叶色变化的观测调查 33-35
3.1.2 叶色变化前期各试验指标的测定 35-38
3.1.3 色差仪表色系统测定 38-43
3.1.4 叶色H、S、B 参数的分析 43-46
3.1.5 叶片质体色素的时空变化差异分析 46-49
3.1.6 花色素苷的提取 49-51
3.1.6.1 提取溶剂的选择 49-50
3.1.6.2 提取时间的选择 50-51
3.1.7 理化因素对元宝枫叶片花色素苷稳定性的影响 51-53
3.1.8 花色素苷含量的时空变化差异分析 53-55
3.1.9 元宝枫叶片中可溶性糖含量的时空变化差异分析 55-57
3.1.10 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的提取与测定 57-62
3.1.11 叶片相对含水量 62-63
3.1.12 花色素苷含量与颜色属性的相关性分析 63-66
3.1.13 各因素之间相关性分析 66-68
3.1.14 各因素主成分分析 68-72
3.1.15 气候情况对元宝枫叶色变化的影响 72-74
3.2 元宝枫叶片与翅果性状的变异 74-88
3.2.1 方差分析 74-77
3.2.1.1 种翅比的方差分析 74-76
3.2.1.2 叶基角方差分析 76
3.2.1.3 种翅比与叶基角两性状相关性分析 76-77
3.2.2 遗传性状的分析 77-79
3.2.3 性状主成分分析 79-82
3.2.4 性状聚类分析 82-88
4 讨论 88-94
4.1 元宝枫叶色变化的观测调查和生理生化的讨论 88-92
4.1.1 元宝枫叶色变化的讨论 88
4.1.2 生长季节叶片内物质变化 88-89
4.1.3 叶片表色系统的讨论 89-90
4.1.4 秋季叶色变化过程中有关生理生化的指标变化 90
4.1.5 花色素苷生理生化特性的讨论 90-91
4.1.6 元宝枫颜色属性及叶片中各物质的相关性讨论 91-92
4.2 元宝枫叶片与翅果性状变异的讨论 92-94
4.2.1 元宝枫果实叶片性状的变异特性 92
4.2.2 元宝枫果实叶片性状的主成分分析 92-93
4.2.3 元宝枫变异类型的讨论 93-94
5 结论 94-96
参考文献 96-104
6. 致谢 104-105
7. 攻读学位期间发表论文情况 105
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