Protective action on photosynthetic apparatus by purple anthocyanin in the epidermal cells of eggplant (Solanum melongena L.) leaves
茄子（Solanum melongena L.）叶上表皮紫色花色素苷对光合机构的保护效应

以茄子同一叶片上紫斑区域和绿斑区域为材料,采用发光二极管LED发出的混合光谱(白光)和单色光谱(红、蓝、绿光)照射后,通过光合仪(CIRAS-2)和叶绿素荧光仪(PEA和Dual-PAM-100)测定了茄子叶上表皮紫色花色素苷(purple anthocyanin,PA)对光合机构的影响.结果表明,分布于茄子叶片上表皮的PA,主要截获约53.2%～73.6%的500～600 nm(黄绿光)可见光.紫斑区域的叶绿素a含量较低以及PA截获27%的400～480 nm(蓝光)和10%的630～700 nm(红光),可能是其最大净光合速率Pnmax降低的原因.随着白光照射强度(0～3000 μmol·m-2·s-1)的增大,茄子叶片的PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、单位面积的光合机构含有的反应中心数目RC/CS0和天线色素能量吸收驱动力DFABS下降,而初始荧光Fo、J相的相对可变荧光VJ和单位反应中心耗散的能量DI0/RC增加,但紫斑区域的上述参数变幅明显较小,表现为光抑制程度减轻.用2000 μmol·m-2·s-1的不同光质照射30 min后,茄子叶片Fv/Fm降低,但只有绿光和白光下紫斑区域的Fv/Fm显著的高于绿斑区域;同时白光照射后,茄子叶片的P700氧化还原动力学曲线降幅明显的大于PSⅡ动力学曲线,但紫斑区域的这两个光系统动力学曲线的下降幅度明显减小.这反映出茄子叶上表皮PA有效的保护了PSⅡ和PSⅠ反应中心,减轻了电子传递链的还原程度和热耗散机构的运转压力,较好地维持了PSⅡ与PSⅠ之间的功能协调性.这种通过PA截获500～600 nm(黄绿光)可见光对光合机构的保护效应属于生物物理水平的防御系统.