Page 145 - 《广西植物》2025年第6期
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6 期                欧阳子龙等: 池杉和落羽杉转色期叶片衰老过程的生理特征差异                                          1 1 3 1

            组池杉的 R 低于落羽杉ꎬ表明其拟合稳定性较落                            落羽杉 CHLa、CHLb、Car 的含量和 CHLa+b 比值均
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            羽杉差ꎬ这是池杉和落羽杉生理生化指标关联程                              随着衰老而降低ꎬAC 含量则逐渐升高ꎬ表现为叶
            度差异的体现ꎮ                                            色由绿色到橙( 红) 的转变ꎬ该结果与 Ougham 等
                 无论是池杉还是落羽杉ꎬ当 SOD、CAT 的活性                      (2008)的结论相类似ꎮ 值得注意的是ꎬ本研究中
            升高时ꎬF / F 、Y(Ⅱ)的值随之升高ꎬ而 Y(NO) 和                    无论是池杉还是落羽杉ꎬ各时期中 AC 含量均占绝
                     v
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            NPQ 的值随之下降ꎻ当 F / F 、Y(Ⅱ) 的值下降时ꎬ                    对优势且 AC 含量随衰老而持续增加ꎬAC/ CHLa+b
                                   v  m
            APX 活性得到提高以清除活性氧ꎬAPX 与 SOD、                        比值也迅速升高ꎬ这是导致变色的直接原因( Wang
            CAT 活性的交替变化ꎬ是维持生理平衡的一种可                            et al.ꎬ 2023)ꎮ 楚爱香等(2013)研究认为ꎬ当叶绿
            能的动态机制ꎮ 这表明较高的抗氧化酶活性能够                             素含量为 60% 以上时ꎬ呈现绿色ꎻ 当花色素苷含
            维持 PSⅡ稳态ꎬ有利于光化学转化ꎬSS 亦具有相                          量为 60% ~ 80%时ꎬ呈现红色ꎻ 当叶绿素和花色素
            同作用ꎮ 但是ꎬ衰老过程仍在继续ꎬ当抗氧化酶活                            苷含量减少到 40%以下时ꎬ呈黄色ꎮ 本研究中ꎬ时
            性和渗透调节物质含量无法维持时ꎬ池杉和落羽                              期 1 池杉和落羽杉 AC 的含量就已高于 60%ꎬ推测
            杉均通过提高热耗散能力处理过剩光能ꎬ减少光                              在时期 1 的 2 种杉木叶片的衰老程序可能已经
            化学损伤ꎻ在此过程中ꎬPAL 活性升高ꎬ进而提高                           启动ꎮ
            AC 含量、促进 AC / CHLa+b 比值升高ꎻ较高的 AC                       相比之下ꎬ各时期池杉 AC / CHLa+b 比值均高
            含量又作为电子消耗的替代库ꎬ补偿糖、淀粉和蛋                             于落羽杉ꎬ表现为池杉叶色较落羽杉更橙( 红)ꎮ
            白质合成等其他代谢过程的下降ꎬ间接起到光保                              韩培培(2014)研究发现ꎬ池杉 AC / CHL 比值几乎
            护作 用ꎬ协 同 减 少 光 化 学 损 伤 ( Mitsutoshi et al.ꎬ        在各个采样时间都高于落羽杉ꎬ本研究结果与之
            2024)ꎮ 因此ꎬAC、AC / CHLa+b 比值均与 Y( NO)、              一致ꎮ 综上表明ꎬ池杉的衰老较落羽杉更早出现ꎬ
            NPQ 成正拟合关系ꎮ 总体而言ꎬ光化学转化效率                           其色叶景观亦更早呈现ꎬ在园林造景中ꎬ可将池杉
            和热耗散能力能够较好地表示所选生理生化指标                              和落羽杉搭配种植ꎬ以延长整体观赏期限ꎮ 此外ꎬ
            的变化情况ꎬ反映衰老过程ꎮ                                      孙苏南(2013)研究发现ꎬ杭州地区池杉和落羽杉
            2.5 池杉和落羽杉生理状态的隶属函数综合评价                            观赏期为 10 月至翌年 1 月ꎬ而在南宁地区 12 月则
                 通过对池杉和落羽杉转色不同时期各指标进                           刚进入观赏期ꎬ两地的观赏期差距甚远ꎬ可能原因
            行隶属度换算ꎬ计算平均隶属度并得出综合排名ꎮ                             是南宁市均温较杭州高、秋冬季低温出现的时间
            平均隶属度越大ꎬ综合排名越靠前ꎬ生理状况越                              推迟ꎮ 总 而 言 之ꎬ 同 一 时 期 池 杉 较 落 羽 杉 AC /
            好ꎮ 由表 1 可知ꎬ池杉和落羽杉在衰老过程中综                           CHLa+b 比值更高ꎬ更早进入转色期的衰老过程ꎬ
            合得分均逐渐降低ꎬ表明生理状况越来越差ꎮ 结                             这是池杉和落羽杉衰老差异的直观体现ꎮ
            合前文数据发现时期 3 池杉和落羽杉酶活性和叶                            3.2 池 杉 和 落 羽 杉 转 色 期 叶 片 衰 老 过 程 的 生 理
            绿素含量大大降低ꎬ呈现明显衰老ꎬ该时期叶片更                             特性
            易凋落ꎮ 此外ꎬ同一时期落羽杉综合排名均大于                                 抗氧 化 酶 通 过 清 除 活 性 氧 自 由 基 ( reactive
            池杉ꎬ表明落羽杉生理状态好于池杉且衰老较池                              oxygen speciesꎬROS)防止植物组织和膜脂的损伤ꎬ
            杉晚ꎬ体现在叶色较池杉更绿ꎬ这是落羽杉较池杉                             维持细胞形态和结构ꎬ以应对衰老ꎮ 其中ꎬSOD 是

            落叶更晚的一个重要原因ꎮ                                       第一道抗氧化胁迫酶ꎬ可以将叶片细胞内活性氧
                                                               O 通过歧化反应 生 成 H O 和 O ꎬ然 后 CAT 和
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            3  讨论                                              POD 共同 将 H O 分 解 为 H O 和 O ꎬ 解 除 体 内
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                                                               ROS 的毒害作用ꎻAPX 主要通过 AsA ̄GSH 循环参
            3.1 池杉和落羽杉转色期叶片的衰老特征                               与对 H O 的分解ꎬ对清除叶绿体中 H O 的效果较
                                                                     2  2                        2  2
                 叶色变化是植物对低温进化出的适应性机制                           好(Dhriti et al.ꎬ 2019ꎻ Han et al.ꎬ 2020ꎻ Rajput et
            (Zhang et al.ꎬ 2019)ꎬ其内因是叶片细胞的色素含                  al.ꎬ 2021)ꎮ 王厚领等(2020) 研究表明ꎬ随着衰老
            量和比例发生了改变( 宋鹏等ꎬ2019)ꎮ 低温时期                         的进行ꎬ植物体内代谢活性和营养水平下降ꎬ最终
            植物叶片衰老往往伴随着颜色变化ꎬ这意味着衰                              导致抗氧化酶活性明显降低ꎮ 本研究中 SOD 和
            老引起了色素的合成或降解ꎮ 本研究中ꎬ池杉和                             CAT 的活性随衰老进行而下降ꎬ 与上述的研究结
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