多彩叶色呈色机理

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曾经幼稚的认知世界里,植物的世界只有花、草、树木,鲜艳颜色可能有香味的是花;长在地上矮矮的是草;路边高高大大的是树。稚嫩的水彩笔下,花就是5个椭圆围着一个圆,然后着上喜欢的色彩;树皮永远是棕色的树干,绿色的“云团”画在树干顶上;草更是简单,在树下打满青色的“√”就是草地了。

随着岁月的流淌,曾经的孩童已经长大,学了许多植物知识,仍在坚持不懈地探索植物世界的奥秘。

众所周知,叶子是植物进行光合作用的场所,而植物细胞中的光合色素发挥着至关重要的作用。光合色素分为叶绿素类与类胡萝卜素类,此外植物叶片中还有一种类黄酮类色素,又叫花色素苷。这三类色素在内外环境作用下,在植物叶片中的存在种类,比例大小,决定了植物叶片的呈色。季节环境等变化,使色素种类、含量发生改变。因此,有许多植物叶片颜色多彩艳丽,饰有花纹,且又赋予变幻。

按照叶色的季节变化,可将植物分为3类:春色叶植物、秋色叶植物、常色叶植物。

1.春色叶植物

春季植物叶片刚开始萌发,叶绿素与类胡萝卜等光合色素合成还较少,花色素苷在各种色素中展主导作用,花青素是一种不稳定的次生代谢产物,其本身没有颜色,但当它遇到酸性物质的时候就会变成红色,遇到碱性物质时就会变成蓝色。因为植物叶片通常成酸性,所以春季刚萌发的叶片也通常呈现红色。如:红叶石楠新抽的嫩叶呈现红色。

↑红叶石楠

2.秋色叶植物

到了秋季,天气变冷,植物生命活动随着温度变低而减弱,叶片光合作用合成的淀粉由于输送作用减弱而积累,低温与淀粉积累导致花青素不断合成;而叶绿素含量不断下降,花青素在酸性的叶肉细胞中变成红色。

↑鸡爪槭

↑黄栌

有些植物,如银杏、金钱树、长尾槭则是呈现黄色。这是由于类胡萝卜素比叶绿素稳定性好,所以类胡萝卜素在叶片内含量较高,叶片呈现黄色。

↑银杏

↑金钱松

3.常色叶植物

常色叶植物是指,因受到内外因素的影响,使植物叶片生长点细胞在基因表达上发生差异或者形成遗产嵌合体导致植物叶片形成丰富多彩的颜色。常色叶植物又可分为单色叶植物、双色叶植物和彩叶植物。

3.1常色单色叶植物

金叶女贞叶片中,叶绿素含量:胡萝卜素含量为1.90:1;

小叶女贞叶片中,叶绿素含量:胡萝卜素含量为5.17:1。

金叶女贞叶片中,胡萝卜素含量所占比例显著高于小叶女贞,金叶女贞叶片呈现黄色。

↑金叶女贞

↑小叶女贞

3.2常色双色叶植物

有些植物叶片上下表面结构不同,所以上下表面颜色不同。

广玉兰叶子正面有层致密的角质膜,颜色鲜绿,呈革质。叶子反面被褐色绒毛,有许多供叶子呼吸的气孔。

↑广玉兰

↑胡颓子

3.3常色彩色叶植物

彩叶植物中,花叶类、彩脉类、镶边类,一般因叶片内形成嵌合体而呈现彩色。嵌合体是指由2种或2种以上遗传型细胞组成的结构。

↑白色网纹草叶脉白色

↑红色网纹草叶脉红色

↑斑叶天竺葵(白斑部分表皮不含叶绿素)

↑金边吊兰(镶边类)

吊竹梅白色斑块,是由于形成层分裂产生的表皮下存在空气形气泡,当光线照射时发生反光造成。

冷水花叶片表面的银色或灰色斑点是由于叶片栅栏组织下侧的表皮细胞分离形成“气泡”造成的,致使叶片在散射光下呈现出叶色的差异。叶疱是由分生组织中间层细胞缓慢分裂产生的表皮下空气层形成的,是一种能产生黄白斑点或条斑的金叶模式。

这种类型的金叶现象在大叶黄杨、星点千年木、冷水花、垂丝秋海棠上都有表现。这是一种可遗传的模式,叶面斑纹的表现决定于叶疱出现的位置。

↑冷水花

叶片在其他情况下,也会出现斑点、条纹等情况。例如感染了病毒、发生病害或虫害。

↑扁豆花叶病照片

↑左为感染病毒的郁金香

参考文献:

[1]胡海姿.金叶植物的光强适应类型和金叶珊瑚朴的呈色机理[D].中国农业大学,.

[2]胡艺春,商海燕,肖夏.色叶植物的呈色机理简述[J].南方农业,:-.

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