崔麗紅,黃蔚
(湘西民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南吉首,416000)
葉綠素是一類與光合作用有關(guān)的重要色素,其含量是植物重要的一項生理指標(biāo)。葉片是植物進行光合作用的場所,其葉綠素含量的高低是光合作用的效率和質(zhì)量的直接反映,因此葉綠素含量可一定程度上反映植物的生長發(fā)育狀況。對于大果型的西瓜而言,光合作用是西瓜產(chǎn)量形成的最重要保證。因此,西瓜葉綠素含量對西瓜生產(chǎn)至關(guān)重要。
早期被國際上廣泛采用的Arnon 法提取葉綠素,過程繁瑣、工作量大,且葉綠素易受光氧化而導(dǎo)致試驗誤差[1]。陳福明等[2]提出的混合液浸提法,卻均由于提取時間較長,提取液穩(wěn)定性較差,測定值偏低而未被廣泛采用。劉絢霞等[3]進行了油菜葉綠素提取方法的研究,結(jié)果表明,丙酮∶乙醇為2∶1 混合液提取油菜葉綠素效果較好,操作簡單、提取完全、誤差小、效率高。本試驗在前人研究的基礎(chǔ)上,在室溫條件下,利用不同時間、不同混合液浸提葉綠素,以期篩選出測定西瓜葉片葉綠素所需的最佳時間和最佳提取液,為西瓜田間大量樣本葉綠素含量的測定提供參考。
供試品種為州職一號,2015 年3 月24 日播種,當(dāng)幼苗長至4 葉1 心時,隨機抽取瓜苗,取第2~3片真葉,洗凈,吸干葉片表面水分,去除葉柄、大葉脈后剪碎混勻。
表1 不同浸提時間、不同混合液測定的葉綠素含量比較
采用752 紫外可見分光光度計測定吸光度,丙酮、95%乙醇、甲醇等試劑均為分析純,試驗用水為蒸餾水。
提取液設(shè)5 個處理,分別為80%丙酮+20%蒸餾水;50%丙酮+50%乙醇;45%丙酮+45%乙醇+10%蒸餾水;50%丙酮+50%甲醇;45%丙酮+45%甲醇+10%蒸餾水。每份稱取0.2 g,剪碎,在室溫下放入具塞試管,10 個為一組,室溫暗室下分別加入5種混合提取液2 mL 浸提葉綠素,并不時搖動,8 h 后每隔4 h(即8、12、16、20、24、28 h)每種混合提取液各取出2 支試管,定容至20 mL 然后在663 nm 及645 nm 波長下測定吸光度值(以蒸餾水為空白,調(diào)整吸光度值至0),根據(jù)Lambert-Beer 定律,計算鮮樣中葉綠素a 和葉綠素b 的含量[4]。
圖1 5 種葉綠素提取液吸收的光譜
從表1 可以看出,在室溫(23℃)下浸提西瓜葉綠素,不同時間、不同混合液表現(xiàn)出相同的趨勢,即50%丙酮+50%乙醇、50%丙酮+50%甲醇的混合液提取效果比同類加蒸餾水的好,提取的葉綠素含量相對較多且時間較短;單一的80%丙酮+20%蒸餾水提取葉綠素最慢且含量最低,這與陳洪國等[5]的研究結(jié)果一致,表明混合液提取葉綠素比單一的提取液好,且時間較短。
從圖1 可以看出,5 種葉綠素提取液的吸收光譜中,50%丙酮+50%乙醇、50%丙酮+50%甲醇的趨勢基本一致,所對應(yīng)的波長663 nm 及645 nm 的最高值均在16 h 出現(xiàn),其后逐步下降;45%丙酮+45%乙醇+10%蒸餾水、45%丙酮+45%甲醇+10%蒸餾水的趨勢也基本一致,但其所對應(yīng)的波長663 nm 及645 nm 的最高值均在20 h 出現(xiàn),其后開始下降;80%丙酮+20%蒸餾水對應(yīng)的波長663 nm 及645 nm的最高值均在24 h 出現(xiàn),峰值出現(xiàn)時間最晚,表明此提取液提取葉綠素耗時最長,所提取的葉綠素含量最少,至于具體原因有待進一步研究。
混合液浸提法所得的葉綠素含量明顯高于單一的浸提液,且提取時間相對較短,其中以混合液50%丙酮+50%乙醇浸提所得葉綠素的含量最高。試驗中,單一的80%丙酮+20%蒸餾水浸提所得葉綠素含量最低,且浸提時間最長。這表明丙酮與乙醇混合提取葉綠素存在協(xié)同效應(yīng),且等比例等摩爾混合時效果最佳,在波長663 nm 及645 nm 的最高值出現(xiàn)時間最早。因此,在西瓜田間大量樣本葉綠素測定時,可采用50%丙酮+50%乙醇提取。
[1]張志良,瞿偉菁.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo).2 版[M].北京:高等教育出版社,2003,67-70.
[2]陳福明,陳順偉.混合液法測定葉綠素含量的研究[J].林業(yè)科技通訊,1984(2):4-8.
[3]劉絢霞,董振生,劉創(chuàng)社,等.油菜葉綠素提取方法研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2004,20(4):62-63.
[4]徐芬芬,葉利民,徐衛(wèi)紅,等.小白菜葉綠素含量的測定方法比較[J].北方園藝,2010(23):32-34.
[5]陳洪國,姜軍權(quán).不同浸提溫度、時間及浸提劑對測定葉綠素含量的影響[J].咸寧學(xué)院學(xué)報,2005,25(6):77-78.