不同温度和遮阴处理对紫罗勒(Ocimum basilicum ‘Purple Ruffles’)芳香成分及光合特性的影响

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紫罗勒(Ocimum basilicum‘Purple Ruffles’)为唇形科罗勒属的一年生彩色叶芳香草本植物,因其独特的叶色及芳香成分,同时具备“绿化”、“美化”和“香化”三大功能,因此在园林中有很大的推广应用价值。本研究以紫罗勒为试验材料,进行4个不同日均温度处理,日均温度分别为15℃、20℃、25℃、30℃,4个不同遮阴处理试验,遮光度分别为0%、25%、50%和75%,研究不同处理条件下紫罗勒芳香成分、叶片色素、光合特性及叶片解剖结构,为紫罗勒的景观应用及芳香精油的开发提供科学依据。主要研究结果如下:(1)各日均温度处理下,紫罗勒叶片共检出芳香物质55种,主要包含醇类12种,烃类30种,酯类6种,酮类2种。其中醇类和烃类的含量最高,且芳樟醇是主要芳香成分。日均温度为15℃和30℃下芳樟醇的含量达到20%左右,接近25℃下的2倍。桉叶油醇含量仅次于芳樟醇,15℃和20℃下桉叶油醇的含量相近且较高。甲基丁香酚是唯一一种检测到的酚类化合物,但在不同日均温度条件下含量均较高。综合考虑,日均温度为15℃(光照条件为:昼/夜,12000 lx(12 h)/0 lx(12 h))是紫罗勒提取芳香成分较为理想的温度条件。(2)不同日均温度处理下叶绿素、类胡萝卜素的含量在25℃、30℃左右较高,花色素苷在15℃下含量最高,因此夏天适当采取降温措施,有利于紫罗勒叶片色彩的保持;在15℃、20℃时净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率值较大,有利于光合作用进行,且温度胁迫下紫罗勒净光合速率由气孔因素控制;日均温度高于15℃时,紫罗勒叶片厚度显著增加,温度达到30℃时叶片萎蔫,上、下表皮厚度显著减小。栅栏组织在日均温度高于15℃时显著增厚,海绵组织在高于20℃时厚度显著减小。(3)不同遮阴程度下共检出72种芳香物质,50%遮阴处理下有47种,25%遮阴下43种,而全光照下只有35种。共包括醇类19种,烃类37种,酯类7种,酮类3种,其中含量最高的化合物同样是醇类中的芳樟醇。全光照下醇类化合物的含量最高,达到50.90%,但酚类化合物含量最少。25%遮阴处理下烃类和酮类化合物的种类和含量都较高。遮阴25%时芳香成分总数量较多,而且增加了烃类化合物的含量,较好地保留了其他化合物的含量,是提取芳香成分较为理想的遮阴条件。(4)不同遮阴度下叶绿素、类胡萝卜素含量在轻度(遮阴度25%)、中度(遮阴度50%)遮阴下含量最高,花色素苷在全光照下含量最高,因此应该尽量将紫罗勒放在阳光充足的地方,保持最佳叶色;遮阴处理下紫罗勒净光合速率、气孔导度、蒸腾速率值在全光照下最大,利于光合作用进行。胞间CO2浓度值在重度遮阴(遮阴75%)下最大,因此遮阴处理下影响紫罗勒光合速率的主要是非气孔因素;随遮阴程度加大,紫罗勒叶片厚度逐渐减小,重度遮阴条件下反而厚度增大。上、下表皮细胞厚度随遮阴度增加都呈现减小趋势,上表皮较下表皮厚。由于叶片厚度的变化,栅栏组织和海绵组织都随遮阴程度加重呈先减后增的趋势,且为适应弱光环境,栅栏组织逐渐向海绵组织过度。
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