《Scientific Reports》：Correlation analysis of the leaf color presentation of three red leaved cultivars of Aglaonema modestum
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本研究针对红脉粗肋草(Aglaonema modestum)栽培过程中叶片红色不稳定的产业难题，通过分析三个红色叶品种（Big Apple、China Red、Redder Valentine）的叶片颜色参数、色素含量及元素组成，发现花青素(Ant)含量及其与叶绿素(Chl t)的比值(Ant/Chl t)是决定红色饱和度的关键因子，并首次揭示磷(P)、镁(Mg)、钒(V)、铜(Cu)、钾(K)、钠(Na)、硫(S)等7种元素与花青素含量呈显著正相关，而锰(Mn)和锶(Sr)则呈显著负相关。该研究为通过精准施肥调控观赏植物叶色提供了重要理论依据。
在观赏植物领域，红脉粗肋草以其独特的彩色叶片和卓越的耐阴性成为室内盆栽的宠儿，特别是红色叶片品种因其在观花植物稀缺季节仍能提供鲜艳色彩而备受市场欢迎。然而，这些红色品种在规模化生产中面临着一个突出挑战：叶片红色不稳定，容易褪绿或着色不足，严重影响了商品的均一性和观赏价值。这一现象背后可能涉及遗传背景、营养状况和环境因子等多重因素的复杂互作，但具体的生理机制至今尚未明确。
为了深入解析红脉粗肋草叶片呈色的内在机理，来自仲恺农业工程学院园艺园林学院的Junai Hui在《Scientific Reports》上发表了最新研究。研究人员选取了三个红色叶品种（Big Apple、China Red、Redder Valentine）的四个不同叶色类型（BA、CR、RI、RII）作为实验材料，系统测定了叶片颜色参数（亮度L、红度a、黄度b、饱和度C）、色素含量（叶绿素、类胡萝卜素、花青素）、细胞液pH值以及大量、微量及毒性元素含量，并通过相关性分析揭示了元素组成与色素代谢的内在联系。
本研究主要采用色差计测定叶片颜色参数，通过乙醇提取法测定叶绿素和类胡萝卜素含量，pH计法测定细胞液pH值，并运用电感耦合等离子体质谱仪等技术分析了叶片中30种元素的含量。所有实验材料均来自广州馨林园艺有限公司提供的温室栽培样本。
叶片颜色表征分析表明，品种RI具有最高的红度a值（29.25）和颜色饱和度C值（31.50），显示出最鲜艳的红色；而RII虽然亮度L*值最高（42.55），但颜色饱和度最低（19.19），表现为亮绿色。
色素含量分析显示，红色最鲜艳的RI品种花青素含量最高（41.89 μg·g-1），而绿色叶RII的叶绿素总量（527.27 μg·g-1）和类胡萝卜素含量（65.03 μg·g-1）显著高于其他品种。关键的是，花青素与叶绿素总量的比值(Ant/Chl t)在RI中达到0.88，显著高于其他品种，表明这一比值是决定红色饱和度的关键指标。
元素含量分析发现，不同叶色类型在元素组成上存在显著差异。RI品种在磷(P)、镁(Mg)、硫(S)、钾(K)等元素含量上较高，而RII则在锰(Mn)和氮(N)含量上显著偏高。
相关性热图分析进一步揭示，磷(P)、镁(Mg)、钒(V)、铜(Cu)、钾(K)、钠(Na)、硫(S)等7种元素与花青素含量呈显著正相关，而锰(Mn)和锶(Sr)与花青素含量呈显著负相关。特别值得注意的是，钾(K)和钠(Na)与花青素含量正相关，而与叶绿素和类胡萝卜素含量负相关；锰(Mn)和锶(Sr)则呈现相反趋势。
研究结论表明，红脉粗肋草叶片红色形成主要受花青素含量及其与叶绿素的比值(Ant/Chl t)调控，而特定元素组成通过影响色素代谢过程在这一过程中发挥重要作用。细胞液pH值在所有品种中均呈弱酸性且无显著差异，表明其不是叶色变异的关键因子。
该研究的创新之处在于首次系统揭示了红脉粗肋草叶色与元素组成的相关性网络，为通过营养调控提高红色叶品种的着色稳定性和鲜艳度提供了理论依据。研究人员特别强调，当前发现的相关性仅为描述性关系，后续需要通过施肥干预实验验证这些元素的因果作用。这一研究成果不仅对观赏植物栽培具有重要实践指导价值，也为理解耐阴植物叶色形成的生理机制提供了新视角。未来结合转录组学和代谢组学等多组学方法，将进一步阐明元素调控花青素生物合成的分子机制，推动红脉粗肋草品种改良和精准栽培技术的发展。
