林业科学

作者：徐薪璐1,2,3,蔡鸥1,2,3,赵婉琪1,2,3,吕卓1,2,3,姚文静1,2,李龙1,2,林树燕1,2,*

单位：1. 南京林业大学　南方现代林业协同创新中心　南京 2100372. 南京林业大学竹类研究所　南京 2100373. 南京林业大学生物与环境学院　南京 210037

关键词：靓竹,彩叶,叶绿体,光合色素,显微结构,超微结构

基金：林业和草原科技成果国家级推广项目（2023133113）;国家重点研发计划项目（2021YFD2200503）；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

目的: 探究靓竹彩叶形成过程中细胞结构和光合色素的变化，以及不同分区的叶色与光合色素、细胞结构的关系，为明确靓竹叶片发育过程中条纹叶色的形成机制提供参考。方法: 以靓竹不同发育时期的叶片为材料，通过扫描电镜观察不同发育时期叶片内部显微结构的变化，并将叶片按照叶色分为黄区和绿区，制作徒手切片，置于光学显微镜下观察以比较叶片黄区和绿区的内部结构。同时测定每个时期的光合色素和叶绿素合成前体物质含量。结果: 不同发育过程中靓竹各叶片的显微结构、超微结构、光合色素含量、叶绿素合成前体物质含量差异显著，成熟功能叶不同分区的叶片结构和光合色素含量之间也存在显著差异。1）叶片发育过程中表皮细胞、叶肉细胞逐渐增大，叶脉面积增大。2）发育过程中绿区叶肉细胞内叶绿体发育正常，内部结构完整。横切面细胞中的叶绿体数量增加，基粒片层数逐渐增加，内部排列趋于紧密；黄区叶肉细胞分化程度低，指状臂细胞层数少，细胞内空腔大，叶绿体发育异常。3）叶片黄区和绿区之间叶片表皮结构差异不显著，但黄区和绿区叶肉细胞叶绿体分布位置差异明显，绿区叶肉细胞中均有叶绿体分布，而黄区叶绿体仅分布于靠近叶片下表皮的位置。4）光合色素含量随叶片发育过程逐渐累积，绿区的各色素含量显著高于黄区。5）尿卟啉原III和粪卟啉原III是靓竹叶片发育过程中叶绿素合成途径中的关键物质，伴随叶片条纹的出现，尿卟啉III向粪卟啉原III的转化增加，但粪卟啉原III向原卟啉IX的转化减少。结论: 靓竹叶片发育过程中，叶片厚度逐渐增大，叶片表皮细胞、叶肉细胞、叶脉均不断增大，光合色素含量逐渐积累。绿区叶片随发育程度叶绿体数量逐渐增加，叶绿素含量积累。但黄区叶片叶肉细胞空腔大且叶绿体发育异常，指状臂细胞层数少。靓竹条纹叶色的出现与指状臂细胞分化程度低、叶绿体发育异常以及叶绿素合成受阻有关。

来源：2023年第8期

《林业科学》期刊编辑部

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