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秋冬時節，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；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。
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欣賞美景的同時，不少人會好奇葉子變紅的奧秘。
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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”最大的當數花青素。
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花青素是一類廣泛存在于被子植物及少數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。
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春夏季節，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。
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秋冬季節，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。
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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。
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不過，大自然不只在秋天才會賦予葉子紅色。在正常養護情況下，紅葉李、紫葉矮櫻等植物會積累花青素，在其他季節，葉片也會呈現紅色。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來維持生長。這時細胞質同樣呈酸性，令嫩葉中的花青素呈現紅色。
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影響色素合成代謝與分解代謝的基因數量眾多，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良變異株系，其葉片在秋天會呈現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量的增加。
漫畫：楊仕成
