摘 要

本研究以黄叶银杏母株黄叶为试材、绿叶为对照，主要分析其光合色素含量、矿质元素含量、可溶性糖，蛋白含量等生理指标年变化规律，以期为黄叶银杏叶片呈色机理的研究提供理论依据。结果表明：在整个生长期，黄叶中叶绿素a、b以及叶绿素总含量始终低于绿叶，叶绿素a/b比值始终高于绿叶。类胡萝卜素/叶绿素（Car/Chl）比值始终高于绿叶，是导致叶色黄化的主要原因。黄叶和绿叶中可溶性糖的含量都与叶绿素含量呈显著的正相关，与Car/Chl比值呈显著的负相关。在黄叶叶片中可溶性蛋白质的含量与叶绿素含量和类胡萝卜素含量呈显著的正相关，但是在绿叶中，可溶性蛋白质的含量与光合色素的含量没有显著的相关性。黄叶中P元素的含量与总叶绿素含量呈显著负相关，与Car/Chl呈显著正相关；N元素的含量与Car呈显著的负相关性，Zn元素的含量与Car/Chl呈显著正相关，Ca元素的含量与Car呈显著正相关。绿叶中各矿质元素与光合色素之间均未达到显著相关性。

关键词：银杏；光合色素；矿物质；可溶性糖

Study on the Dynamic Change of Mineral Nutrition at Different Developmental Stages of Yellow Ginkgo

ABSTRACT

In this study, the annual variation of photosynthetic pigment content, mineral element content, soluble sugar and protein content were analyzed in the yellow-colour leaf (YL) and green-colour leaf (GL) of Ginkgo biloba and to provide theoretical basis for the study of the color mechanism of Ginkgo biloba leaves. The results showed that throughout the growing season, the content of Chl a, b and total Chl in YL were significantly lower than GL, and the Car/Chl and Chl a/b ratio were significantly higher than GL, which may be the major cause for yellow leaf color. The content of soluble sugar in YL and GL had significantly positive correlation with Chl content and had significantly negative correlation with Car/Chl ratio. The conten of soluble protein in YL had significantly positive correlation with Chl and Car content, but had no significant correlation in GL. In YL, the content of P element had significantly negative correlation with total Chl and had significantly positive correlation with Car/Chl, the content of N element had significantly negative correlation with Car, the content of Ca element had significantly positive correlation with Car, and the content of Zn element had significantly positive correlation with Car/Chl.

Key words: Ginkgo biloba; Photosynthetic pigments; Mineral substance; Soluble sugar

目 录

前 言 1

1文献综述 2

1.1植物叶色突变体 2

1.2 植物叶色突变的相关机制 3

1.2.1 叶绿素代谢途径的基因突变 3

1.2.2 血红素代谢途径的基因突变 5

1.2.3 叶绿体发育过程中的基因突变 6

2 材料与方法 7

2.1 试验材料 7

2.2 试验方法 7

2.2.1 可溶性糖含量的测定 7

2.2.2 可溶性蛋白含量的测定 8

2.2.3 矿质元素含量的测定 8

2.2.4 光合色素含量的测定 8

2.3 数据统计分析 9

3 结果与分析 10

3.1 可溶性糖含量的比较 10

3.2 可溶性蛋白含量的比较 10

3.3 矿质元素含量的比较 11

3.4 色素与可溶性糖、蛋白及矿物元素的相关性分析 14

4 讨论 16

致 谢 18

参考文献 19

前 言

银杏（Ginkgo biloba L.）是世界著名的孑遗植物，原产于我国，素有植物“活化石”之称，是重要的观赏植物和经济树种。黄叶银杏因其叶色优美和观赏期长，现已开始在景观园林中推广种植。但目前对黄叶银杏呈现金黄色叶片的分子机理并不清楚，在一定程度上限制了黄叶银杏的理论研究和实际应用。目前，国内外研究者对叶色突变体的突变机理做了大量的研究。由于叶色变异通常会影响突变体的光合作用，使植物发育迟缓，抵抗力下降，开始并没有引起重视。然而随着对叶色突变体研究的不断深入，叶色突变体逐渐显示出其重要性，并在生产中得到应用。如叶色变异性状在育种中可作为标记性状，简化良种繁育和杂交育种；某些叶色突变体因具有优良性状可作为新种质资源进行开发利用。植物叶色突变体叶色变化只是突变的外在表现，其呈色原理比较复杂，直接原因是叶片中的色素种类和含量发生变化。叶色突变体叶色的改变必然伴随着一系列的生理生化特性的改变，如色素、矿质元素、内源激素等，是其叶色形成的物质基础。目前，对彩叶植物的呈色机理研究较多，而对金叶植物的叶色成因及其生理生化变化的研究较少。本研究以黄叶银杏母株黄叶为试材、绿叶为对照，主要分析其光合色素含量、矿质元素含量、可溶性糖，蛋白含量等生理指标年变化规律，旨在分析黄叶银杏叶片在特定发育阶段的动态变化特点，从生理生化角度去探讨黄叶银杏的突变原因，以期为黄叶银杏叶片呈色机理的研究提供理论依据。

1文献综述

1.1植物叶色突变体

植物叶色突变是指植物在苗期或生长过程中叶色发生白化、黄化、常绿等叶色变化的现象，通常叶色突变是由于编码叶绿素合成的基因直接或间接作用引起的，所以叶色突变体又称为叶绿素缺陷突变体。最早报道的叶色突变体是20世纪20年代美国学者Mebane发现的一个单基因隐性遗传的陆地棉(Gossypium hirsutum L.)芽黄突变体。由于叶绿素缺失突变常常造成作物减产，甚至死亡，所以被认为是有害突变，然而在当时并没有引起学术界的重视。直到 1949 年，Granick 首次利用失绿突变的小球藻(Chlorella vulgaris)成功的解释了叶绿素的合成过程^[1]，才使得叶色突变体的研究受到重视。