秋冬時節(jié),，一些植物的葉子由綠變紅,，很多地方都可以欣賞到美麗的紅葉。在北京的香山,，元寶槭和黃櫨每到秋天就變得格外迷人,；湖南長沙的岳麓山上，楓香樹的紅葉別有一番風味,；江蘇蘇州的天平山,，不僅有楓香樹，還有烏桕和雞爪槭,；四川九寨溝的楓香樹,、五角槭和烏桕，湖南張家界的黃櫨各有特色,；四川峨眉山的連香樹也吸引了不少游客,。

欣賞美景的同時，不少人會好奇葉子變紅的奧秘,。

葉子變紅,，奧秘就在于植物色素在葉片中的含量與相對比例的變化。植物葉片中主要有葉綠素,、類胡蘿卜素和花青素三大類色素,，其中，對葉子變紅“貢獻”最大的當數(shù)花青素,。它是一類廣泛存在于被子植物及少數(shù)裸子植物器官中的水溶性色素,，在酸性條件下呈紅色，在堿性條件下呈藍色,，在中性條件下呈紫色,。

春夏季節(jié)，葉綠素是植物葉片中含量最多的色素,，以呈藍綠色的葉綠素a、黃綠色的葉綠素b為主,，主要負責植物進行光合作用時光能的吸收和傳遞,。只要有充足的光照、水分和養(yǎng)分,，葉綠素的合成速率就會大于降解速率,，而葉綠素a、b可以吸收太陽光譜中的紅光和藍紫光,，反射綠光,。于是，不斷積累的葉綠素令葉子綠意盎然,。

秋冬季節(jié),，氣溫降低,、光照減少，葉綠素的合成被抑制,，此時葉綠素的合成速率小于降解速率,，葉綠素含量會逐漸減少。與此同時,，在一些種類的植物中,，葉片細胞中的花青素含量迅速增加，細胞質(zhì)積累的可溶性糖也逐步增加,，呈酸性,。花青素在酸性條件下變成紅色,，因此葉片逐漸變紅,。

紅葉植物種類豐富，就木本植物來說,，主要包含雞爪槭,、三角槭等無患子科槭屬植物，黃連木,、黃櫨,、火炬樹等漆樹科植物，以及烏桕,、山胡椒,、大花衛(wèi)矛等常見的紅葉樹種。藤本植物中也有葉子會變紅,，如爬山虎等,。

不過，大自然不只在秋天才會賦予葉子紅色,。在正常養(yǎng)護情況下,，紅葉李、紫葉矮櫻等植物會積累花青素,，在其他季節(jié),，葉片也會呈現(xiàn)紅色。此外,，有些植物新長出的嫩葉也是紅色的,，例如紫薇、接骨木等,。這是由于嫩葉中葉綠素含量很少,，葉片還不能夠進行充分的光合作用，需要植物自身的營養(yǎng)來維持生長,。這時細胞質(zhì)同樣呈酸性,，令嫩葉中的花青素呈現(xiàn)紅色,。

影響色素合成代謝與分解代謝的基因數(shù)量眾多，任何一個關鍵基因的突變都有可能引起葉色異常,。利用這一點,，科學家通過遺傳轉(zhuǎn)化等技術手段，培育出越來越多的紅葉植物種類,。例如,，“麗紅”元寶楓是人工選育的優(yōu)良變異株系，其葉片在秋天會呈現(xiàn)出明亮而艷麗的紅色,，比其他品種的元寶楓葉片顏色更紅且紅葉期更長,，原因就是花青素合成途徑關鍵酶基因數(shù)量的增加。近年來,，有關彩葉植物葉片中葉綠素代謝,、類胡蘿卜素代謝途徑等分子調(diào)控機制的研究取得一系列進展，人工調(diào)控葉色不再是個遙不可及的夢,。

（作者為中國科學院植物研究所工程師,，本報記者施芳采訪整理）

《　人民日報　》（　2023年12月07日　14　版）