六个桃品种秋季叶片色素含量变化的研究

龚林忠++王富荣++何华平++刘勇++王会良++艾小艳

摘要：以早露蟠桃、雨花露、金山早红、红肉桃18、锦绣和中华寿桃6个桃[Prunus persica （L.） Batsch]品种为试验材料，分析了6个桃品种秋季叶片色素含量的变化。结果表明，桃叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量整体呈下降趋势，花青素含量整体呈上升趋势；同一时期相比，果实成熟期较早的品种早露蟠桃、雨花露叶片叶绿素含量较低、花青素含量较高；晚熟品种中华寿桃、锦绣叶片叶绿素含量高、花青素含量低；黄肉桃金山早红、锦绣叶片类胡萝卜素含量较高，且与其他品种差异显著（P<0.05）。相关性分析结果表明，雨花露、早露蟠桃、锦绣、中华寿桃4个品种叶片叶绿素和类胡萝卜素含量呈显著正相关（P<0.05）；中华寿桃、锦绣叶片叶绿素与花青素含量呈显著负相关（P<0.05）。

关键词：桃[Prunus persica （L.） Batsch]；叶片；秋季；叶绿素；类胡萝卜素；花青素；含量

中图分类号：S662.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0893-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.025

The Changes of Pigment Contents in Leaves of Six Peach Cultivars in Autumn

GONG Lin-zhong， WANG Fu-rong， HE Hua-ping， LIU Yong， WANG Hui-liang， AI Xiao-yan

（Institute of Fruit and Tea， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Pomology and Tea Sub-center of Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology， Wuhan 430064， China）

Abstract： Taking six peach cultivars including Zaolupantao， Yuhualu， Jinshanzaohong， Hongroutao 18， Jinxiu and Zhonghuashoutao as test materials， the changes of leaves pigment contents in autumn were analyzed. The results indicated that the contents of chlorophyll a， chlorophyll b， total chlorophyll and carotenoid decreased slowly， the contents of anthocyanin increased. In the same period， for early maturing peach cultivars Zaolupantao and Yuhualu， the contents of chlorophyll in leaves were much lower and the contents of anthocyanin in leaves were much higher； for late maturing peach cultivars Zhonghuashoutao and Jinxiu， the contents of chlorophyll in leaves were high and the contents of anthocyanin in leaves were low； the contents of carotenoid in leaves of yellow-flesh peach cultivars Jinshanzaohong and Jinxiu were the highest among the tested cultivars， and which had significant difference with that of other cultivars. Correlation analysis results showed that， the chlorophyll contents were positive correlated with carotenoid contents in leaves of four peach cultivars（Yuhualu， Zaolupantao， Jinxiu and Zhonghuashoutao）， the chlorophyll contents were negatively correlated with anthocyanin contents in leaves of late maturing peach cultivars （Zhonghuashoutao and Jinxiu）.

Key words： peach[Prunus persica （L.） Batsch]； leaf； autumn； chlorophyll； carotenoid； anthocyanin； content

桃[Prunus persica （L.） Batsch]是中國主要种植的水果之一，具有重要的经济价值。叶片是桃树的重要器官，很多品种在秋季果实采收后叶片逐渐变为紫红色，谢智华等[1]、李雪飞等[2]对早熟桃品种叶色变红这一现象从叶肉结构、可溶性糖积累等方面进行了研究，龚林忠等[3]对早熟桃果实生长期间叶片色素含量的变化进行了研究，肖和忠等[4]、齐建勋等[5]、王明玉等[6]研究了红叶桃色素含量的变化、呈色规律及相关性。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，类胡萝卜素为脂溶性的天然色素，花青素是植物次生代谢产物中的类黄酮物质，是天然的水溶性色素，类胡萝卜素和花青素普遍分布于植物花瓣、果实和叶等器官中，使其呈现红色、紫色等。为此，试验以6个不同成熟期、不同果肉颜色的桃品种为试验材料，对其秋季叶片中叶绿素、类胡萝卜素、花青素含量进行测定和分析，探究桃秋季叶片颜色变化的生理机制，以期为植物叶片呈色机理研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以6～7年生的早露蟠桃（蟠桃、白肉、果实发育期65 d）、金山早红（油桃、黄肉、果实发育期70 d）、雨花露（普通桃、白肉、果实发育期79 d）、红肉桃18（普通桃、红肉、果实发育期90 d）、锦绣（普通桃、黄肉、果实发育期126 d）、中华寿桃（普通桃、白肉、果实发育期182 d）[7-9]为试验材料，取自湖北省农业科学院果树茶叶研究所金水基地桃试验园，树体生长、立地条件和管理水平基本一致。

1.2 方法

9月13日到10月31日，每15 d左右取1次样，分别为9月13日、9月26日、10月17日、10月31日，共4次。采摘树冠四周不同方位枝条中部成熟干净叶片，每次30叶以上，采后及时带回实验室，去除中脉，剪碎备用。

叶绿素及类胡萝卜素含量的测定：称取0.5～1.0 g样品，用95%的乙醇避光浸提，每个处理重复3次，用UV-Vis 8500型紫外可见分光光度计分别在665、649、470 nm处进行比色测定吸光度[3，10]。

花青素含量测定参照肖和忠等[4]的方法进行，称取剪碎备用的新鲜叶片0.2 g左右，置于具塞试管中，加入0.1 mol/L的HCl 20 mL黑暗条件下浸提8 h以上，取其上清液转入1 cm的比色杯中，用分光光度计在540 nm处测其吸光度，3次重复。

1.3 数据处理及分析

叶绿素含量计算：①CChla=13.95A665 nm-6.88A649 nm；②CChlb=24.96A649 nm-7.32A665 nm；③C=CChla+CChlb；④CCar= （1 000A470 nm-2.05CChla-114.8CChlb）/245

式中，CChla、CChlb分别为叶绿素a、b的浓度，C为总叶绿素的浓度；CCar为类胡萝卜素的总浓度；A665 nm、A649 nm、A470 nm分别为叶绿体色素提取液在波长665、649、470 nm处的吸光度。

叶绿体色素的含量（mg/g）=（色素的浓度×提取液体积×稀释倍数）/样品鲜重

花青素含量的计算：CAnt=A540 nm/0.1W

式中，花青素含量CAnt（U/g）为一个相对值，是以吸光度为0.10时的花色素浓度为1个单位，A540 nm为提取液在540 nm处的吸光度，W为样品质量（g）。

数据采用Excel和SAS 8.1统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 6个桃品种秋季叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量的变化

从图1可以看出，从9月13日到10月31日，6个桃品种的叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量总体呈下降趋势，其中红肉桃18和雨花露在10月中下旬略有升高。

6个桃品种叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量相比，成熟期较晚的品种中华寿桃、锦绣含量较高，其次是中熟品种红肉桃18，成熟期较早的品种雨花露和早露蟠桃含量则相对较低，油桃品种金山早红比较特殊，虽然成熟期早，但其含量比较高。在9月13日，总叶绿素含量较高的依次是锦绣、中华寿桃、金山早红，分别达3.88、3.70、3.60 mg/g，含量较低的品种是早露蟠桃、红肉桃18、雨花露，分别为2.45、2.49、2.51 mg/g；随着气温的降低，叶片总叶绿素含量快速下降，到10月31日，红肉桃18叶片总叶绿素含量最高，达2.46 mg/g，其次是中华寿桃，达2.19 mg/g，含量最低的是早露蟠桃，仅0.61 mg/g，此时早露蟠桃、金山早红叶片基本落完，雨花露枝条下部叶片也基本脱落，而叶绿素含量较高的中华寿桃、锦绣、红肉桃18叶片仍保持较好。

2.2 6个桃品种秋季叶片类胡萝卜素含量的变化

从图2可以看出，从9月13日到10月31日，6个桃品种的叶片类胡萝卜素含量呈缓慢下降趋势，其中锦绣、中华寿桃在10月中下旬快速下降，而雨花露同期略有增加。6个桃品种相比，果肉黄色的品种锦绣、金山早红叶片类胡萝卜素含量相对较高，含量比同期的果肉白色、红色的桃品种中华寿桃、红肉桃18、早露蟠桃、雨花露类胡萝卜素含量高1倍左右，差异达显著水平。

2.3 6个桃品种秋季叶片花青素含量的变化及其与叶绿素含量的关系

从图3a可以看出，9月13日到10月31日，6个桃品种叶片花青素含量总体呈上升趋势或保持稳定，其中金山早紅花青素含量后期有所下降。6个桃品种相比，成熟期较早且叶片转为红色的金山早红、雨花露、早露蟠桃花青素含量较高，其中10月16日，三者叶片花青素含量分别达15.33、6.39、7.34 U/g，同期，叶片花青素含量较低的锦绣、红肉桃18、中华寿桃3个品种分别仅为1.79、2.23、3.38 U/g。

植物的叶色不仅取决于叶片花青素的种类，还取决于花青素总量与叶绿素含量的比例，比值越大，叶色越红。从图3b可以看出，9月13日到10月31日，桃叶片中花青素与叶绿素的比值都呈逐渐上升趋势，其中早露蟠桃、雨花露、金山早红3个品种上升较快，到9月27日，其比值都大于5.0；锦绣、红肉桃18、中华寿桃3个品种的叶片颜色一直是绿色，因为花青素/叶绿素比值稳定或略有上升，且都小于2.0，与花青素的含量变化一致。

2.4 6个桃品种秋季叶片色素含量的相关性分析

6个桃品种叶片秋季色素含量变化的相关性见表1。从表1可以看出，除红肉桃18外，其他5个品种叶绿素和类胡萝卜素含量呈正相关，其中雨花露相关系数为0.650，达显著水平，早露蟠桃、锦绣、中华寿桃3个品种相关性系数均大于0.780，达极显著水平；所有品种叶绿素与花青素含量均呈负相关，其中中华寿桃相关系数为-0.706，达显著水平，锦绣相关性系数为-0.920，达极显著水平；类胡萝卜素和花青素含量相关性无明显规律，雨花露、红肉桃18呈正相关，其余4个品种呈负相关，其中锦绣相关系数为-0.744，达极显著水平。

3 小结与讨论

3.1 桃秋季叶片叶绿素、花青素含量与果实成熟期的关系

试验结果表明，不同桃品种秋季叶片叶绿素、花青素含量的变化基本一致，叶绿素含量逐渐下降，花青素含量逐渐增加。但同一时期相比，果实成熟期较早的品种雨花露、早露蟠桃、金山早红秋季叶片叶绿素含量较低，花青素含量及花青素/叶绿素比值较大，秋季叶片呈现红色或紫红色，而成熟期较晚的品种锦绣、中华寿桃的叶片色素含量却相反，其秋季叶片叶绿素含量较高，花青素含量及花青素/叶绿素比值较小，进一步分析表明，早熟品种雨花露、金山早红、早露蟠桃叶绿素含量、花青素含量与中晚熟品种锦绣、中华寿桃呈显著差异，与谢智华等[1]的研究结果一致，可能是早熟桃采收后叶片糖分大量积累，诱导了花色素素的形成。

3.2 桃秋季叶片类胡萝卜素含量与果肉颜色相关

6个桃品种秋季叶片中类胡萝卜素含量总体呈下降趋势，与桃春夏季叶片类胡萝卜素含量缓慢下降结果一致[3]。不同品种相比，果肉黄色的桃品种金山早红、锦绣叶片类胡萝卜素含量较高，多大于0.80 mg/g，而果肉白色的品种中华寿桃、雨花露、早露蟠桃和果肉红色的品种红肉桃18含量都较低，最高是9月13日的中华寿桃，含量仅0.56 mg/g，同期金山早红、锦绣分别为0.93、0.99 mg/g，最低的是10月31日的早露蟠桃，含量仅0.12 mg/g，同期金山早红、錦绣分别为0.82、0.52 mg/g，显著差异性分析结果表明，锦绣、金山早红秋季叶片类胡萝卜素含量与其他品种差异达显著水平。

3.3 桃秋季叶片色素含量的相关性

本研究表明，除红肉桃18外，其他5个桃品种秋季叶片叶绿素与类胡萝卜素含量呈正相关；所有品种叶绿素含量与花青素含量均呈负相关，其中锦绣、中华寿桃相关性达显著水平；黄肉桃品种锦绣类胡萝卜素含量与花青素含量呈极显著负相关。

参考文献：

[1] 谢智华，姜卫兵，韩 键，等.早熟桃夏季红叶现象的生理机制研究[J].园艺学报，2012，39（7）：1271-1277.

[2] 李雪飞，胡静静，沈 向，等.‘麦香桃叶片变色期色素含量及超微结构的变化[J].电子显微学报，2010，29（4）：391-398.

[3] 龚林忠，王富荣，何华平，等.桃生长发育过程中果肉、果皮及叶片色素含量的变化研究[J].江西农业大学学报，2015（6）：982-987.

[4] 肖和忠，肖 啸，张吉军，等.红叶桃叶中花青苷和叶绿素的年变化规律[J].东北林业大学学报，2007，35（9）：38-39，48.

[5] 齐建勋，郝艳宾，张 玫，等.桃叶片中花青苷含量与叶绿素含量的相关关系[J].园艺学报，2002，29（3）：274-275.

[6] 王明玉，姜卫兵，韩 健，等.不同红叶性状桃叶片花色素苷种类鉴定及呈色规律研究[J].西北植物学报，2014，34（7）：1364-1370.

[7] 汪祖华，庄恩及.中国果树志·桃卷[M].北京：中国林业出版社， 2001.

[8] 王力荣，朱更瑞，方伟超，等.中国桃遗传资源[M].北京：中国农业出版社，2012.

[9] 龚林忠，何华平，王富荣，等.10份湖北地方红肉桃资源生物学特性观察[J].果树学报，2008，25（3）：413-417.

[10] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.