三种夹竹桃科植物叶绿素含量的比较分析

黄秋婵 韦友欢 韦方立等

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

中图分类号：Ｏ６５７．３２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）16－3392-03

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

ＨＵＡＮＧ Ｑｉｕ－ｃｈａｎ，ＷＥＩ Ｙｏｕ－ｈｕａｎ，ＷＥＩ Ｆａｎｇ－ｌｉ，ＳＵ Ｆｅｉ，ＬＩＡＮＧ Ｘｕｅ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｘｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ， Ｃｈｏｎｇｚｕｏ ５３２２００， Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

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，植物叶片中葉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：

［１］ 柯娴氡，贺立静，苏志尧． 南方４种木本植物相对叶绿素指标及其分布［Ｊ］． 中南林业科技大学学报（自然科学版），２０１０，３０（８）：８２－８６．

［２］ 冯立娟，苑兆和，伊燕雷，等． 不同大丽花品种盛花期光合色素含量的变化［Ｊ］． 山东农业科学，２０１０（５）：４０－４３．

［３］ 黄秋婵，韦友欢，黎晓峰． 硅对镉胁迫下水稻幼苗生长及其生理特性的影响［Ｊ］．湖北农业科学，２００７，４６（３）：３５４－３５７．

［４］ 中国科学院植物研究所． 中国高等植物图鉴（第三册）［Ｍ］． 北京：科学出版社，１９９５．４２９－４４１．