三种夹竹桃科植物叶绿素含量的比较分析

三种夹竹桃科植物叶绿素含量的比较分析

摘要:采用等体积的丙酮和酒精提取几种常见夹竹桃科植物叶绿素a和叶绿素b 以及总叶绿素,用分光光度计法测定其含量｡结果表明,3种夹竹桃中叶绿素a､叶绿素b和总叶绿素含量为:鸡蛋花>夹竹桃>黄蝉｡这导致叶色呈现出不同的色彩,使它们在同等条件下其光合产物迥然不同,导致其生态习性和高度也有所差异｡

关键词:夹竹桃科;叶绿素;比较分析

Comparative Analysis of Chlorophyll Content in the Leaves of Three Apocynaceae Plants

Abstract: The chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll in several common Apocynaceae plants were determinated by spectrophotometry after extracted with equal volume of acetone and alcohol. The results showed that the contents of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll were as follows: Plumeria rubra> Nerium indicum Mill.> Allemanda cathartica L.. As a result, the different colors in their leaves, varied ecological habits and height were represented.

Key words: Apocynaceae; chlorophyll; comparative analysis

随着生活水平不断提高,人们越来越注重绿色植物改善生活环境的作用｡由于绿色植物可通过光合作用吸收CO2并释放O2,因此,绿色植物成为人们改善生活环境的首选材料｡常见夹竹桃科植物不仅叶片鲜绿且花色艳丽,是大多数城市园林栽培首选对象之一｡研究表明,叶片各项形态和生理学指标都密切反映了植物对环境的适应策略,对植被更新､群落以及生态系统演替具有重要的指示意义[1]｡植物的光合色素含量与其光合同化能力､生长发育特性和营养状况等具有密切的相关性｡研究不同植物叶片叶绿素的含量有助于认识叶片光合作用变化规律[2]｡为此,本试验采用丙酮和酒精作为提取剂,以分光光度法对鸡蛋花､夹竹桃､黄蝉3种常见夹竹桃科植物叶片中的叶绿素a､叶绿素b和总叶绿素含量进行测定,并对其含量进行比较分析,以期为阐明夹竹桃科植物叶片内部结构和光合效率等生理功能提供实验依据｡

1材料和方法

1.1材料

鸡蛋花(Plumeria rubra)又称缅栀子､蛋黄花,为夹竹桃科鸡蛋花属落叶灌木或小乔木;夹竹桃(Nerium oleander)又名柳叶桃､半年红,为夹竹桃科夹竹桃属常绿大灌木;黄蝉(Allemanda cathartica L.)别名黄喉鹃,为夹竹桃科黄蝉属常绿直立或半直

立灌木｡

丙酮和无水乙醇均为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司｡将丙酮和无水乙醇等体积混匀后,即为样品提取液｡紫外-可见分光光度计(上海光学仪器厂UV-7502 PCS)｡

1.2方法

采集新鲜试验材料中的成熟无病虫害叶片,用纱布擦净叶片表面污物,避开主脉部分进行取样｡称取0.100 0 g碎叶片(长､宽均为0.2~0.3 cm)置于20 mL比色管中,加入15 mL的样品提取液,避光浸泡24 h,其间剧烈振荡2次,直至叶片完全失去绿色为准｡以混合提取液为空白对照,分别测定649 nm和665 nm波长下的吸光度[3],按下式,分别计算叶绿素a､叶绿素b和总叶绿素含量:

Ca(mg/L)=9.784×OD665 nm-0.99×OD649 nm;

Cb(mg/L)=21.426×OD649 nm-4.65×OD665 nm

叶绿素a含量(mg/g. FW)=Ca(mg/L)×提取液总体积(L)/样品鲜重(g)

叶绿素b含量(mg/g. FW)=Cb(mg/L)×提取液总体积(L)/样品鲜重(g)

2结果与分析

2.1常见夹竹桃科植物形态结构和地理分布

2.1.1鸡蛋花的形态结构和地理分布鸡蛋花为落叶灌木或小乔木,株高5~8 m,小枝肥厚多肉｡叶大互生,厚纸质,矩圆形或矩圆状椭圆形,长20~40 cm,宽7~11 cm(表1),稀疏地聚集于枝的上部,多聚生于枝顶,叶脉在近叶缘处连成一边脉(图1A)｡鸡蛋花是强阳性花卉,喜阳光充足,日照越充足生长越繁茂｡原产美洲热带地区[4]｡2.1.2夹竹桃的形态结构和地理分布夹竹桃为常绿大灌木,株高约5 m,叶3~4枚轮生,在枝条下部为对生,窄披针形,长11~15 cm,宽2~2.5 cm(表1),下面浅绿色;侧脉扁平,密生而平行(图 1 B)｡喜充足光照､温暖湿润的气候条件,不耐寒,一定程度耐空气干燥｡现广植于亚热带及热带地区[4]｡

2.1.3黄蝉的形态结构和地理分布黄蝉为常绿直立或半直立灌木,株高1~2 m,叶3~5枚轮生,椭圆形或倒披针状矩圆形,全缘,长5~12 cm,宽达4 cm(表1),被短柔毛,叶脉在下面隆起(图1 C)｡喜高温､多湿,阳光充足｡遍布于热带地区[4]｡

2.2常见夹竹桃科植物叶绿素a含量的比较分析

夹竹桃科植物鸡蛋花､夹竹桃和黄蝉叶绿素a和叶绿素b含量见图2｡

由图可知,鸡蛋花叶片中的叶绿素a含量最高,达到1.397 mg/g. FW,夹竹桃次之,为0.801 mg/g. FW,而黄蝉的含量最少,仅有0.496 mg/g. FW,叶绿素b与叶绿素a 的趋势类似,鸡蛋花中叶绿素b含量最高,达到0.855 mg/g. FW,夹竹桃中叶绿素b 为0.494 mg/g. FW,黄蝉的含量仅为0.282 mg/g.FW｡

光是植物生活所不可缺少的环境因子之一,各种植物在一定的光照环境里,形成了不同的性状特征｡本研究中三种夹竹桃科植物的株高､叶长和叶宽特征差异较大(见表1),这主要是由光照环境决定的,而光照环境也导致了三者叶片颜色的差异,上述研究结果也证实了三者叶片中叶绿素含量的差异｡由于叶片是植物进行光合作用最主要的器官,与植物营养物质积累密切相关,因此,我们推断,植物叶片中叶绿素含量的多少可能与营养物质的积累也有相关性｡

另外,在高等植物中,叶绿素主要包括叶绿素a和叶绿素b,前者呈蓝绿色,而后者呈黄绿色｡由于叶片中的叶绿素含量差异是导致植物叶色不同的原因,根据图2结果,可知三种夹竹桃科植物中叶绿素含量差异较大,也是导致鸡蛋花为深绿色,夹竹桃为绿色,黄蝉为浅绿色(图1)的主要原因｡

2.3常见夹竹桃科植物叶绿素a/b的比较分析

叶绿素a和叶绿素b对植物生长过程中起着至关重要的作用｡在鸡蛋花､夹竹桃和黄蝉中叶绿素a的含量均高于叶绿素b,其叶绿素a/b比值大小顺序为:黄蝉>鸡蛋花>夹竹桃(图3),这种比值的差异也是造成3种植物叶色和光合产物不同的因素之一｡

3结论

尽管鸡蛋花､夹竹桃和黄蝉3种植物均属于夹竹桃科,但是三者之间的形态结构､地理分布及生活习性均有所差异,从而使鸡蛋花､夹竹桃､黄蝉3种植物叶片生长状态下叶绿素含量有所不同｡该3种植物的叶片在生长状态下的叶绿素a和叶绿素b含量的大小顺序均为:鸡蛋花>夹竹桃>黄蝉｡这种叶绿素含量的差异,直接导致了叶片颜色上的不同,即:鸡蛋花叶色为深绿色,夹竹桃的为绿色,黄蝉的为浅绿色｡

从三者叶片形状上看,鸡蛋花的叶片最大,夹竹桃居中,黄蝉最小,这种形态上的差异与叶绿素含量大小顺序一致,这种正相关性表明叶片叶绿素含量可能会影响营养物质的积累能力,其相关性有待进一步研究｡

参考文献: