北美红枫秋色叶呈色过程中GC-MS代谢组学分析

以自然生长下的北美红枫秋色叶片为试材,以呈色过程中花色苷与叶绿素质量分数比为划分依据,分别追踪了北美红枫秋色叶片呈色初期、渐变初期、渐变中期、渐变末期和完全呈色期5个呈色阶段内,叶绿素、花色苷、可溶性糖和可溶性蛋白质质量分数的变化,并通过GC-MS代谢组学方法进一步分析了5个呈色阶段内代谢产物的动态变化。结果表明:北美红枫秋叶呈色是一个不断合成花色苷,降解叶绿素,并提高叶片内渗透势的过程,糖类物质是叶片着色主要的代谢环节。通过糖酵解(或糖异生)、半乳糖代谢途径,将蔗糖、麦芽糖和乳糖等糖源物质分解为流动性较强的葡萄糖、果糖和鼠李糖等,这不仅提高了细胞的渗透保护,也为花青素的糖苷化提供了充分的底物供应。除了糖类物质外,其它有机酸类的柠檬酸、苹果酸,脂肪酸类的棕榈酸、硬脂酸,以及氨基酸类的缬氨酸等保护性物质分别参与了TCA循环、不饱和脂肪酸合成、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的代谢途径,这不仅为叶片的着色提供了能量供应,也增强了叶片的渗透保护,为叶片赢得了生存时间,且促进了叶片的宏观着色。

3种北美红枫对持续高温干旱胁迫的生理响应机制

对3种北美红枫幼苗进行持续高温干旱处理,通过测定幼苗渗透调节物质含量、保护酶活性、细胞质膜差别透性、丙二醛含量及叶绿素相对含量等生理生化指标和形态特征的变化,揭示了3种北美红枫幼苗对持续高温干旱胁迫的生理适应机制。研究发现,持续高温干旱处理2 d,植物叶片中的叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有显著下降,十月光辉和秋火焰叶片开始受到热伤害,而酒红仍然生长良好。处理4—6 d时,叶片中仅可溶性蛋白含量变化不显著,其余生理指标均有显著变化:脯氨酸含量和电导率均持续显著上升,丙二醛含量呈下降趋势,此时植物体自身的生理调节机制开始发挥作用。处理6 d后,秋火焰整株叶片枯黄,十月光辉和酒红叶片的受害指数约为70%。处理10 d时,叶片中丙二醛、脯氨酸含量和电导率均达到最大值,3种北美红枫均整株枯死。3种北美红枫对持续高温干旱环境的耐受性具有一定差异,利用隶属函数的方法对试验测定的9个生理指标进行综合评价,发现秋火焰的耐受性最差,十月光辉次之,酒红的耐受性最强,这与其受害指数的变化情况是一致的。

叶面喷施蔗糖对北美红枫叶色表现的影响

彩叶植物的叶色呈现与花色素苷的积累密切相关,而糖被认为是花色素苷合成的前体和信号物质。对北美红枫叶面喷施蔗糖溶液(0.2mol/L),连续施用多次并持续采样,测定不同时期叶片中的花色素苷、光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖、pH值、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶等生理活性物质的含量或活性,并运用Lab模型将北美红枫叶片颜色数量化,研究各测定指标与叶色参数的相关关系。结果表明,喷施蔗糖处理使北美红枫的光合色素含量和酸碱度(pH值)降低,花色素苷、可溶性蛋白、可溶性糖含量升高;相关性分析表明,叶色参数Lab值与叶片的颜色及色素含量变化较为一致,可作为彩叶植物叶色数量化的工具。

北美红枫‘十月光辉’扦插技术及生化分析

以当年生北美红枫‘十月光辉’枝条为试验材料,通过研究基质类型、生长调节物质和扦插时间等因素对插穗生根的影响,确定‘十月光辉’扦插快繁技术,通过分析插穗生根能力与扦插过程中生理特性间的关系,旨在为‘十月光辉’的种苗无性快繁提供理论依据。结果表明:以腐殖质土∶蛭石∶石英砂=3∶1∶1的质量比为扦插基质,用15 mg·L^(-1)萘乙酸(NAA)处理插穗基部30 min,在春季进行扦插时‘十月光辉’的生根效果最好,生根率达68%。生根过程中,插穗内可溶性糖和可溶性蛋白含量随扦插时间延长而下降,但经NAA处理的插穗内可溶性糖和可溶性蛋白的含量显著高于对照,表明插穗内可溶性糖和可溶性蛋白的积累与维持可能是决定‘十月光辉’扦插能否生根的主要因子。NAA处理的插穗基部皮4种酶活性变化规律不同,过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性显著低于对照,而过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性显著高于对照,表明插穗内IAAO、POD、CAT和PPO活性可通过调控插穗的生长素水平、活性氧含量及插穗褐化程度等间接影响生根能力。丙二醛(MDA)含量与插穗生根呈负相关,经NAA处理的插穗内MDA含量显著低于对照,表明NAA处理可降低插穗膜脂过氧化程度,有利于插穗生根。

北美红枫秋季呈色的生理机制研究

为明确3种北美红枫秋季变色期呈色生理差异,进一步阐释北美红枫呈色生理机制,为北美红枫引种选择及适应性栽培提供参考,特对其叶色参数、色素质量比、可溶性糖质量比、可溶性蛋白质量比、相关酶活性、叶片pH值等进行测定,通过单因素方差分析比较三者间差异,并通过相关性分析探寻北美红枫转色关键作用因子.结果表明,色素质量比、可溶性糖质量比、可溶性蛋白质量比、多酚氧化酶(PPO)活性、叶片pH值等是影响北美红枫转红的重要作用因子.苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在北美红枫秋季变色期对色素质量比及色素比例并无明显影响,不是影响其叶色转变的重要影响因子.叶绿素和类胡萝卜素质量比下降是北美红枫转红的原因,但花色素苷质量比迅速增加、m_(Chl)/m_(Ant)值和m_(Car)/m_(Ant)值的迅速降低才是北美红枫转红更为重要的直接原因.北美红枫叶色a值与可溶性糖质量比显著正相关(p<0.01),整个秋季变色期,可溶性糖质量比呈不断上升趋势,但可溶性糖过量积累可能会抑制花色素苷合成,进而影响北美红枫叶片转红.北美红枫叶色a值与叶片pH值显著正相关(p<0.01),整个秋季变色期,叶片pH值不断升高.

基于Lab模型的北美红枫呈色生理因素探究

【目的】研究北美红枫变色期叶片颜色与相关生理指标间的相关关系,探讨北美红枫呈色的生理因素,为北美红枫的叶色调控提供理论依据。【方法】于2014-10-22-11-19,在北美红枫叶片变色的4个阶段,即变色前、变色初期、变色中期、变色末期共采集100片树叶,用Nikon D7000相机对叶片鲜样进行拍照,记录叶片明度参数L及表示红/绿、黄/蓝属性的色相参数a、b,运用Lab模型对北美红枫各呈色期叶片颜色参数进行精确量化,并测定叶片的光合色素、花色素苷、类黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性等生理指标,运用SPSS19.0统计软件分析变色期相关生理指标与叶色变化的相关关系,探究影响北美红枫呈色的主要生理生化因素。【结果】北美红枫秋季叶色变化过程中,叶色参数L、b值变化幅度较小,a值变化显著。在整个叶片变色期,随着叶色的变化光合色素含量呈下降趋势,花色素苷、类黄酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈上升趋势,过氧化物酶(POD)活性呈单峰曲线,最大值出现在变色初期。叶色参数a值与光合色素含量呈显著负相关,与花色素苷、可溶性糖含量呈显著正相关;b值与类黄酮含量呈显著正相关;而明度参数L值与各生理指标均无显著相关性。【结论】影响北美红枫叶片变红的主要因素是叶片光合色素、花色素苷和可溶性糖含量,类黄酮含量对叶片变红的贡献不大,而可溶性蛋白含量和POD活性对北美红枫叶片变红无直接影响。

北美红枫主要虫害的防治

通过对北美红枫枝干及地下害虫生活史的观察、记录,介绍了北美红枫易受到的三种虫害,并列出了具有针对性的防治技术。

北美红枫“秋日火焰”栽培管理技术

“秋日火焰”(Acer rubrum‘Autumn Flame’)是众多改良北美红枫中观赏性状表现极为突出的优异品种，树型高大挺拔，树冠丰满匀称。初春时新叶微红．红色花朵于叶前开放，整个树体一片嫩红；夏季叶色转浓绿，绿荫铺盖：入秋后，叶色变为红色，绚丽夺目，秋霜过后，叶色更加鲜艳美丽。且“秋日火焰”抗性强，病虫害少，即可园林造景，

北美红枫在本溪地区的试栽表现

北美红枫是槭树科槭树属高大落叶乔木,是当前城市绿化、美化、彩化最为时尚的流行树种。“十月辉煌”是众多改良红枫中观赏性状表现突出的优异品种,红叶性状稳定,抗性强,病虫害少。

太原地区北美红枫‘秋火焰’黄化病发生原因及防治

黄化病是北美红枫‘秋火焰’在太原地区推广的主要限制因素。文章就太原地区引种北美红枫‘秋火焰’过程中,对其在栽培养护管理时出现的黄化病症状、发生原因及防治方法进行了探究。

北美红枫硬枝扦插试验

从北美红枫1年生越冬苗上剪取带1个顶芽和2个侧芽的硬枝,蘸ABT生根剂进行硬枝扦插试验,结果表明:带3个芽的扦插穗材比带2个芽的穗材愈伤组织形成快,扦插成活率高,18d产生愈伤组织,25d分生侧根,生根率可达到85%以上,成苗率达到78%以上,繁殖效果较好。

Persistent and advanced reddening of sweetgum leaves after major veins severing

The effects of major veins severing on morphological and physiological features of sweetgum （Liquidambar styraciflua L.） leaves were investigated by observing leaf color change and measuring leaf temperature, green/luminance （G/L） value of half-lobes, leaf stomata conductance, and water content in Yamaguchi University, Japan. The palmately veined leaves of sweetgum （Liquidambar styraciflua L.） were found more sensitive to the major vein severing than that of other species Major veins severing resulted in serious water stresses, as indicated by the persistent reddening and/or advanced reddening of local leaf, lower leaf stomatal conductance, and higher leaf temperature, etc. Severed leaf can be clearly divided into non-severed area, transitional area, and stressed area, which the three areas have different colours and temperature. The major vein barrier can also be seen clearly. The persistent reddening and advanced reddening seem consistent with the phenomenon of red crown top of some sweetgum trees and may have similar mechanism.