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彩叶草(Solenostemon scutellarioides)又名五色草、锦紫苏、洋紫苏、紫苏、老来少、五彩叶等,为唇形科鞘蕊花属多年生宿根草本植物,是一种典型的彩叶植物。其叶片鲜艳多彩,叶面色彩的变化极多,色彩对比鲜明,观赏价值极高,是目前园林造景常用的观叶植物。其叶还能入药。彩叶草的叶色表现是遗传因素和外部环境共同作用的结果,通过改变植物叶片中各种色素的种类、含量以及分布形成了多彩的叶色。本研究以五个不同叶色的彩叶草为材料,研究了叶片呈色的生理特性包括生理生化指标、光合特性、叶片呈色与解剖结构的关系以及花色素苷的理化性质。这对于掌握环境因子与叶片呈色规律之间的关系,进一步研究色素的代谢合成有着十分重要的意义,同时也为彩叶草栽培生产、园林应用及其花色素苷的进一步利用提供了科学依据。利用光学显微技术对彩叶草叶片的形态解剖进行了研究。结果表明,花色素苷主要分布在上表皮细胞的液泡中;叶片上表皮细胞较大,呈乳突状。叶片呈现红色主要是由于叶片的上表皮细胞中含有大量的花色素苷,而绿色叶片的呈色主要是由于叶肉组织中含有大量的叶绿素。其叶片的解剖结构还表明彩叶草不具备抗寒性,不适合在北方露地栽培。随彩叶草叶色的不同,叶片中有关生理生化变化如下:彩叶草叶片的呈色是由叶绿素、类胡萝卜素以及花色素苷共同决定的,基本而言红色叶片的花色素苷含量明显高于绿色叶片,而绿色叶片其叶绿素含量也相对较高;花色素苷的年变化表明:花色素苷含量一般在春秋季较高,叶色较艳,观赏效果好,夏季受高温、强光的影响,含量有所下降;可溶性糖含量与各叶片中的叶绿素含量有关,随着叶绿素含量的增加而其值随之增加;苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与花色素苷含量呈正相关,PAL是彩叶草叶片花色素苷代谢的一个关键酶;细胞液pH值稳定,呈弱酸性。利用CB-1102便携式光合蒸腾仪采用开放式气路进行测定。结果表明:彩叶草光合作用的LCP在28~164μmol·m-2·s-*之间,品种间相差较大。彩叶草光合作用的LSP在1707~1920μmol·m-2·s-1之间,品种间相差较小,表明彩叶草属于喜光植物,对光照的需求较高,在栽培生产中应选择光照充足的地方种植。彩叶草光合作用的日变化呈双峰型曲线,净光合速率在夏季晴天中午大幅降低,存在“午睡”现象;年变化规律依品种差异呈双峰曲线和单峰曲线,双峰型曲线,第一个高峰在6月,第二个高峰出现在9月;单峰型曲线最高峰出现在8月。彩叶草花色素苷的稳定性研究表明:彩叶草花色素苷在室内、强酸性及低温条件(80℃以下)下稳定性较好,相反在室外、高温下容易降解;受Fe2+、Fe3+影响较大,其它金属离子对其无不良影响;氧化剂Vc、(NH4)2S2O8与H2O2均对其有不同程度的影响,随着浓度的增加均会使花色素苷溶液颜色变浅;强还原剂Na2S2O3对其影响较大;在常用的食品添加剂中除苯甲酸钠对其影响较大外,葡萄糖、蔗糖等碳水化合物对其均无不良影响;在贮存、应用过程中应尽量避免常时间的高温、光照及使用铁制容器保存。