不同温度对大白菜叶绿素含量的影响

摘要 研究了低温和高温下影响不同品种大白菜叶绿素a、叶绿素b、和叶绿素（a+b）积累差异的因素，分析了大白菜对温度胁迫下叶绿素的适应能力。结果表明，15种大白菜在0 ℃前后，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）含量差异不同，与品种有关。15种大白菜中有11个品种在温度下降后叶绿素a含量减少，所有品种的叶绿素b在低温条件下都有所下降。10种大白菜的叶绿素（a+b）含量在0 ℃后下降，5种大白菜的叶绿素（a+b）含量在0 ℃后上升。5个品种大白菜在高温处理下，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）含量变化趋势不一致。该试验为狮子头大白菜的栽培、品种创制提供参考依据。

关键词 大白菜；温度；叶绿素

中图分类号 S 634.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2025）01-0035-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.008

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Different Temperature on Chlorophyll Content of Chinese Cabbage

GU Yan   YIN  Lian ³， SUN Yu-dong ³ et  al

（1. Huaiyin Institute of Agricultural Sciences， Xuhuai Area， Huaian， Jiangsu  223001;2.Jiangsu Tianfeng Seed Industry Co.， Ltd.， Huai’an，Jiangsu  223001;3.  Huai’an Key Laboratory of Facility Vegetables， Huai’an，Jiangsu 223001）

Abstract This experiment studied the factors affecting the difference of chlorophyll a， chlorophyll b， and chlorophyll （a+b） accumulation in different varieties of Chinese cabbage under low temperature and high temperature， and analyzed the adaptability of Chinese cabbage to chlorophyll under temperature stress.  The contents of chlorophyll a， chlorophyll b and chlorophyll （a+b） of 15 kinds of Chinese cabbage were different under the condition of 0 ℃， which was related to the variety. The content of chlorophyll a in 11 of the 15 varieties of Chinese cabbage decreased after the temperature dropped， and the content of chlorophyll b in all varieties decreased at low temperature. The content of chlorophyll （a+b） in 10 kinds of Chinese cabbage decreased after 0 ℃， and the content of chlorophyll （a+b） in 5 kinds of Chinese cabbage increased after 0 ℃. The contents of chlorophyll a， chlorophyll b and chlorophyll （a+b） in 5 varieties of Chinese cabbage were different under high temperature treatment. This experiment provides reference for the cultivation and variety creation of “lion head” Chinese cabbage.

Key words Chinese cabbage;Temperature;Chlorophy

基金项目 江苏省揭榜挂帅项目“江苏地方特色‘狮子头’大白菜种质资源创新与利用”（JBGS〔2021〕073）；江苏省农业科技自主创新资金项目“江苏十字花科地方特色蔬菜优异性状基因挖掘与创新利用”（CX（21）2020）；淮安市基础研究计划（指导性）项目“淮安特色‘狮子头’大白菜优异性状挖掘与利用”（HABZ202327）；淮安市自然科学研究计划联合专项“淮安特色‘狮子头’大白菜优异品质基因挖掘”（HABL202229）。

作者简介 顾妍（1989—），女，江苏淮安人，助理研究员，硕士，从事蔬菜育种研究。*通信作者，副研究员，硕士，从事蔬菜育种研究。

白菜起源于我国，也是我国分布最广、栽培面积最大的蔬菜作物之一^［1］。大白菜是十字花科芸薹属二年生草本植物。大白菜是叶用蔬菜，叶为产品器官，富含营养，在我国各地广泛栽培，可周年供应^［2］。大白菜中富含叶绿素，对植物叶片呈色有一定影响。不同品种的大白菜不但在外形有所区别，在叶色上也有一定区别，有黄色、橘色、白色等。植物叶绿体色素主要有3类，分别为叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。

叶绿素是植物进行光合作用的重要物质^［3］，也是植物的主要色素。叶绿素含量的降低，会影响植物叶片的颜色^［2］等。叶绿素含量以及叶绿素a和叶绿素 b 的比值是植物营养胁迫、光合作用能力和生长状况的重要指示因子，对植物生理特性和抗性研究具有重要意义^［4］。

叶绿素生物合成过程中，如果温度变化太大，叶绿素的合成就会受到影响。温度主要是通过影响参与叶绿素合成过程酶的活性来影响叶绿素的合成。生物体内的各种酶起催化作用均需要一个适宜温度范围，温度过高或者过低都会影响酶的活性，甚至使酶的活性丧失^［5］。大白菜生长发育过程中对温度有严格的要求。高温、低温胁迫是目前限制大白菜生长发育、产量品质、引种推广的主要因子^［6］。叶绿素提取方法有DMSO浸提法、丙酮乙醇研磨法、80%丙酮研磨法^［4］等。依据实际情况来选择使用不同方法来提取植物叶片中的叶绿素，浸提法操作简单，便于操作。研磨法步骤比浸提法烦琐，需要进行研磨过滤等操作。植物体内叶绿素a 与叶绿素b 含量比例的变化会影响其对不同波长光的吸收效率。笔者研究不同品种大白菜在不同温度下，影响叶绿素a、叶绿素b和叶绿素（a+b）积累差异的因素，分析大白菜对温度胁迫下叶绿素的适应能力，为狮子头大白菜的栽培、优质资源的筛选和新品种创制提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2022年7—12月在江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所进行。

1.2 试验方法

试验1：选定15种大白菜（表1）测定0 ℃前和0 ℃后的叶绿体色素含量。根据天气预报选定测量日期。

试验2：选择5种大白菜进行高温处理，分别是秋宝、淮黄7号、改良秋杂三号、北京橘红心、紫裔。在光培养箱白天40 ℃ 16 h，晚上30 ℃ 8 h，分别在第0天、第2天、第4天、第6天、第8天和第9天测定大白菜叶绿体色素含量。大白菜编号对应名称见表1。

叶绿体色素测定方法是80%丙酮提取法^［7］。称取叶片0.1 g，加20 mL 80%丙酮，封口，放置于暗处24～36 h至叶片变白。于663、646、470 nm下比色（80%丙酮为空白对照）。

2 结果与分析

2.1 低温处理对叶绿体色素含量的影响

0 ℃前，249叶绿素a含量最高，达0.112 mg/g。0 ℃后，248号叶绿素a含量最高，达0.077 mg/g。249在降温前后的叶绿素a含量相差最大，降温前0.112 mg/g，降温后0.061 mg/g，相差0.051 mg/g。降温前后叶绿素a含量相差较大的有CK1、CK2、CK4。CK1相差0.032 mg/g，CK2相差0.022  mg/g，CK4相差0.032 mg/g。15种大白菜中有11个品种在温度下降后叶绿素a含量减少，降温能导致15种大白菜的大部分品种的叶绿素a含量下降。这11种大白菜分别是淮黄5号、淮黄6号、北京橘红心、橘红66、京秋4号、鸡蛋黄、紫裔、淮阴小狮子头、玲珑黄012、春月黄、秋宝。243和249的叶绿素a含量有显著差异（ P <0.05）。240、242、244、245、246、247、CK3和CK4的叶绿素a含量无显著差异（ P >0.05）（图1）。

0 ℃前，249号叶绿素b含量最高，达0.199 mg/g。在0 ℃后，248叶绿素b含量最高，达0.077 mg/g，两者相差0122 mg/g。在0 ℃前后相差最大的是249，降温前0199 mg/g，降温后0.061 mg/g，相差0.138 mg/g。15种大白菜的叶绿素b在低温条件下都有所下降。低温条件不利于15种大白菜叶绿素b积累。0 ℃前，243、249和CK1的叶绿素b含量有显著差异（ P <0.05）。0 ℃后，15种大白菜的叶绿素b含量无显著差异（ P >0.05）（图2）。

在0 ℃前，249的叶绿素（a+b）含量最高，为0.311 mg/g，243的叶绿素（a+b）含量最低，为0.148 mg/g，两者相差0.163 mg/g。在0 ℃后，248的叶绿素（a+b）含量最高，为0.199 mg/g，241的叶绿素（a+b）含量最低，为0158 mg/g，两者相差0.041 mg/g。0 ℃前，243、249和CK1的叶绿素（a+b）含量有显著差异（ P <0.05）。0 ℃后，246和248的叶绿素（a+b）含量有显著差异（ P <0.05）（图3）。

15种大白菜中有10种大白菜的叶绿素（a+b）含量在0 ℃后下降，5种大白菜的叶绿素（a+b）含量在0 ℃后上升。10种大白菜的叶绿素（a+b）含量在0 ℃后下降分别是淮黄5号、淮黄6号、北京橘红心、橘红66、鸡蛋黄、紫裔、淮阴小狮子头、玲珑黄012、春月黄、秋宝（图3）。

2.2 高温处理对叶绿体色素含量的影响

2.2.1 叶绿素a、叶绿素b和叶绿素（a+b）含量。

秋宝叶绿素a在第8天最高，达2.474 mg/g，在第6天最低，为1.800 mg/g，两者相差0.674 mg/g。经过9 d的高温处理，第9天低于第0天。秋宝叶绿素b在第8天最高，达0.898 mg/g，第2天最低，为0.634 mg/g，两者相差0.264 mg/g。第9天低于第0天。秋宝在第8天叶绿素（a+b）含量最高，为3.372 mg/g，第6天叶绿素（a+b）含量最低，为2.449 mg/g，两者相差0.923 mg/g。第9天低于第0天（图4）。