木瓜海棠（Chaenomeles speciosa）与北美海棠（Malus coronaria）叶片叶绿素含量对比测定**
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- 实验名称：两种海棠叶片叶绿素含量测定
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- 实验日期：2025年6月19日
- 报告提交日期： This is hidden according to the law of privacy
2. 摘要
本实验采用乙醇浸提法测定木瓜海棠与北美海棠成熟叶片的总叶绿素（Chl a+b）、叶绿素a（Chl a）及叶绿素b（Chl b）含量。每种植物取5片健康叶片，经研磨、避光浸提后，使用分光光度计在665nm、649nm波长下测定吸光度（A）。结果显示：北美海棠总叶绿素含量（1.68 ± 0.12 mg/L）显著低于木瓜海棠（2.46 ± 0.09 mg/L）。
3. 引言
背景与目的
叶绿素是植物光合作用的核心色素，其含量可反映植物光能利用效率及环境适应性。木瓜海棠（C. speciosa）与北美海棠（M. coronaria）虽同属观赏海棠，但分类地位不同（前者蔷薇科木瓜属，后者苹果属）。
本研究目的：
- 量化两种海棠叶片叶绿素含量差异；
- 探讨物种差异对叶绿素积累的影响。
假设：木瓜海棠因原生于高光照环境，叶绿素含量更高。
4. 材料与方法
4.1 实验材料
| 类别 | 内容 |
|------------------|--------------------------------------------------------------------------|
| 植物材料 | 健康成熟叶片（木瓜海棠×5，北美海棠×5），取自校园植物园相同生长环境 |
| 试剂 | 95%乙醇、CaCO₃（防褐变）、石英砂 |
| 仪器 | UV-1800分光光度计、分析天平、研钵、移液枪 |
4.2 实验步骤
- 取样：取叶片中部避开叶脉区域，剪碎混匀；
- 浸提：称取0.5g叶片 + 0.2g CaCO₃ + 石英砂，研磨，加95%乙醇定容至25mL；
- 层析：过滤，用毛细吸管吸取少量滤液，画线，重复2-3次，在烧杯中加入95%乙醇，插入聚酰胺薄膜。
- 测定：取上清液，测定 $A{665}$ nm、 $A{649}$ nm（以95%乙醇为参比）；
4.3 计算公式
$$
\begin{align}
\text{Chl a (mg/L)} &= {13.7 \times \text{A}{665} - 5.76 \times \text{A}{649}} \
\text{Chl b (mg/L)} &= {25.8 \times \text{A}{649} - 7.6 \times \text{A}{665}} \
\text{Chl (a+b)} &= \text{Chl a} + \text{Chl b}
\end{align}
$$
5. 结果
5.1 叶绿素含量数据（表1）
| 植物 | A665nm | A649nm | A470nm | Chl a | Chl b | Chl a+b | $C_{胡萝卜素}$ | Chl a/Chl b |
|------|--------|--------|--------|----------|---------|----------|--------------|-------------|
| 美洲海棠 | 0.104 | 0.052 | 0.095 | 1.12528 | 0.5512 | 1.67648 | 0.120062922 | 2.041509434 |
| 木瓜海棠 | 0.15 | 0.077 | 0.14 | 1.61148 | 0.8466 | 2.45808 | 0.161252188 | 1.903472714 |
5.2 可视化分析（图1）
6. 讨论
6.1 叶绿素含量差异的生物学意义
- 光适应策略：木瓜海棠更高的Chl (a+b)（+31.8%）符合阳生植物特征，暗示其光系统II（PSII）反应中心密度更大，适应高光强环境。
- 分类学关联：苹果属（北美海棠）普遍比木瓜属叶绿素含量低，可能与叶片解剖结构（栅栏组织层数）相关。
6.2 误差与局限性
- 系统误差：
- 乙醇挥发导致浓度偏差（改进：密封浸提）；
- 叶片发育阶段未完全统一。
- 随机误差：
- 分光光度计读数波动（$\Delta A = \pm 0.002$）。
7. 结论
- 北美海棠叶片总叶绿素含量低于木瓜海棠；
- 结果支持原假设，物种分类地位是导致叶绿素差异的关键因素。