淺談多肉植物的紅葉現象
紅葉現象是被子植物常見的一種伴隨環境變化而產生的顏色改變,裸子植物非常少見。在多肉植物中,紅葉作為一種園藝類型,普遍存在於許多種類的園藝變種當中,尤其見於星球屬的鸞鳳玉。在多肉植物中的一些品種也具有類似的現象但季節依賴不明顯,如景天科的虹之玉,甚至大戟科的佈紋球。
傳統觀念上的紅葉就是指伴隨季節的變化,尤其是秋冬季節。實際上,所謂的紅葉其實是一種自身色素的交替改變,促進這些改變的誘因有光照、溫度和脅迫,其中對光照的反應最為明顯。
紅葉現象的產生是由於自身色素比例的改變而造成的,這包括正常色素的消退、分解,新色素的生成或者正常色素化學結構的改變。這個問題在80年代就已經開展瞭大量的研究,當時的理論認為是由於在秋季葉綠素的分解而葉黃素、花青素等諸色素的顏色被體現出來。
近年來的研究表明,秋季植物表皮變紅是由於重新合成瞭大量的花色素甙的結果,花色素甙通常稱鮮紅色、紫色和藍色。入秋以後,表皮細胞中的花色素甙大量合成的是件實際上要遭遇葉綠素的分解,秋季的寒冷和幹燥是促進花色素甙合成的主要原因。
花色素甙是一種類黃酮化合物,由一個氧雜萘和一個苯環所連接,形成雙環15碳的化合物。其中環上可以衍生一些羥基和甲基,在相應的羥基上可以由單糖分子形成糖苷。脫去單糖的單純15碳二環分子就是花色素。不同的碳位被羥基、甲基或者形成糖苷,都會使得這個化和物具有不同的吸收光譜,從而產生不同的顏色。此外,該化合物由於是甙結構,也含有羥基,所以pH將對它的空間結構有一定影響,也就是說酸堿度的改變會導致顏色變化。
花色素甙的合成是紅葉現象產生的主要原因,它的合成量的大小、結構變化都會影響外觀上的紅葉表現。由於花色素甙的生物代謝過程復雜,涉及瞭大量生化反應,故不加贅述。但是要提到整個代謝當中的關鍵酶:o-甲基轉移酶、UDPG-類黃酮葡糖轉移酶和鼠李糖轉移酶,這三個酶是合成關鍵酶,任何一個酶阻斷劑或者激活劑都可以影響紅葉現象。