镉和UV-B辐射增强复合胁迫对冬小麦幼苗生长和生理的影响

通过种子萌发和盆栽试验研究了镉(Cd)与UV-B辐射增强单独和复合胁迫对冬小麦幼苗生长和生理的影响,结果表明:(1)Cd与UV-B单独或复合胁迫对冬小麦种子萌发率没有显著影响,但明显抑制冬小麦幼苗的生长,复合胁迫的抑制效应明显大于单一胁迫;(2)UV-B辐射增强导致冬小麦叶片的叶绿素含量显著或极显著下降,类黄酮含量极显著增加,Cd胁迫没有显著影响,且复合Cd胁迫后不加剧UV-B辐射对冬小麦叶片叶绿素和类黄酮含量的影响;(3)Cd与UV-B单独胁迫均导致冬小麦叶片的细胞膜透性极显著增大,Cd胁迫导致冬小麦叶片的MDA含量显著增加,且UV-B辐射加剧Cd胁迫对冬小麦叶片MDA含量的影响;(4)Cd+UV-B复合胁迫冬小麦植株地上部的Cd含量显著高于Cd单独胁迫.可见,Cd和UV-B辐射增强复合胁迫对冬小麦生长和生理的影响存在协同效应.     

滇黄芩幼苗对增强UV-B辐射与干旱胁迫的生理响应

以滇黄芩(Scutellaria amoena C.H.Wright)幼苗为材料,采用盆栽试验,研究了模拟紫外线B波段(UV-B)增强辐射(280~320 nm)和干旱胁迫对滇黄芩幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT、APX、GR)活性、游离脯氨酸和可溶性糖及类黄酮含量的影响;应用隶属函数值法,对单一胁迫与复合胁迫下的滇黄芩幼苗抗逆性进行综合评价。结果表明,增强UV-B辐射后植株体内的类黄酮含量、抗氧化酶活性、可溶性糖与游离脯氨酸含量均显著增加,MDA含量呈先升后降的变化趋势;干旱胁迫下植株体内SOD和CAT活性始终低于对照,MDA含量显著增加,SOD、APX、GR活性以及游离脯氨酸、可溶性糖、类黄酮含量呈先升后降的变化趋势。增强UV-B辐射与干旱复合胁迫对滇黄芩幼苗的影响,一方面表现为增强UV-B辐射与干旱协同促进了游离脯氨酸和可溶性糖含量的提高(处理20~30 d);另一方面表现为增强UV-B辐射削弱了干旱对滇黄芩幼苗造成的伤害,植株体内的抗氧化酶活性逐渐恢复或超过正常水平,类黄酮含量显著升高,使胁迫后期(30~40 d)的MDA含量下降。经隶属函数值法分析,得出滇黄芩幼苗的抗逆能力在4个处理里由高到低的顺序依次为增强UV-B辐射、增强UV-B辐射与干旱复合胁迫、对照、干旱胁迫。     

芒果不同叶龄叶片在增强UV-B辐射处理下的损伤和保护响应

以‘台农一号’芒果（Mangifera indica L.cv.Tainong No.1）盆栽苗离体叶片为试材,研究在增强UV-B辐射条件下芒果不同叶龄叶片的损伤表现和保护响应。结果表明：芒果不同叶龄叶片经增强UV-B辐射处理后,幼叶的相对电导率和MDA含量急剧升高,叶绿素a/b值急剧下降,可溶性蛋白含量发生不稳定地升降变化;而老叶的这4个指标则变化较为缓慢;成年叶表现居中。不同叶龄叶片的叶绿素含量基本无显著变化,幼叶对增强UV-B辐射处理最敏感,老叶则不敏感,成年叶居中。幼叶的SOD和POD活性总体表现出下降趋势,而老叶的维生素C、还原型GSH、类胡萝卜素和类黄酮含量却在增强UV-B辐射处理全程表现增强,且幼叶均表现最低,老叶除后期类黄酮含量降低外均表现最高,成年叶居中。叶片CAT活性在中后期例外地表现为按照老叶、幼叶和成年叶递增。总体上,增强UV-B辐射处理下不同叶龄叶片的损伤表现与其保护能力变化一致。     

UV-B辐射下离体芒果成年叶抗氧化响应

利用分光光度法,研究了增强UV-B辐射条件下＂台农一号＂芒果盆栽苗离体成年叶片抗氧化响应。结果表明：UV-B处理使叶片丙二醛含量和相对电导率升高,叶绿素含量和叶绿素a/b降低,说明处理引起了叶片损伤,且随处理时间的延长叶片伤害加重;UV-B处理的叶片可溶性蛋白、类黄酮、类胡萝卜素含量和过氧化氢酶活性显著高于对照,Vc和还原型谷胱甘肽含量明显低于对照,超氧化物歧化酶活性表现为前期（8 h前）高于对照和后期（10 h后）低于对照,说明增强UV-B辐射可诱导叶片细胞通过清除活性氧、积累保护色素直接吸收部分UV-B辐射和增强渗透调节能力来提高抗增强UV-B辐射损伤的能力。     

UV-B辐射对铁皮石斛叶片光合色素、类黄酮及PAL酶活性的影响

为探讨环境中太阳紫外线(UV-B)辐射的增强对铁皮石斛幼苗生理代谢的影响,以药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)为材料,进行5.1μW/cm2和15.6μW/cm2强度的UVB辐射试验,比较铁皮石斛叶片光合色素含量、类黄酮含量和PAL酶活性变化差异。结果表明:在UV-B辐射下,铁皮石斛叶片叶绿素含量均降低,且随着UV-B辐射时间的延长,15.6μW/cm2的UV-B辐射处理降低幅度越大;在UV-B辐射处理期间,5.1μW/cm2辐射的类胡萝卜素含量、类黄酮含量和PAL酶活性均高于CK;而15.6μW/cm2 UV-B辐射的类胡萝卜素含量、类黄酮含量和PAL酶活性在第8天达最大值后迅速降低。表明,低强度UV-B辐射下,铁皮石斛可以被诱导合成较多的类胡萝卜素和类黄酮等紫外保护物质以抵抗UV-B辐射,使植株不受到伤害。而高强度长时间的UV-B辐射对铁皮石斛的伤害较大。     

La对UV-B胁迫下大豆幼苗类黄酮含量影响:Ⅰ对类黄酮总量影响

采用水培试验方法研究了La对紫外辐射(UV-B:0.15、0.45W·cm-2)胁迫下大豆(Clycinemax)幼苗类黄酮、叶绿素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)活性的影响。结果表明:20mg·L-1La能明显提高大豆幼苗的类黄酮与叶绿素含量及PAL活性;UV-B处理虽使大豆幼苗类黄酮含量及PAL活性增加,但增幅小于前者,且叶绿素含量降低;La UV-B处理组类黄酮含量与PAL活性变化同UV-B处理组近似,唯增幅大于(叶绿素降幅小于)后者。表明La具有提高大豆幼苗类黄酮、叶绿素含量与PAL活性,缓解UV-B辐射伤害的作用。     

UV-B辐射和施氮对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响

为探讨UV-B辐射和施氮对满江红（Azolla）生长、矿质营养和抗氧化生理的影响,以元阳梯田稻田满江红为材料,室内模拟UV-B辐射（0 kJ·m^-2与5.0 kJ·m^-2）和施N处理（无氮和0.06 g·L^-1氮）,研究其对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响。结果表明,与CK （0 kJ·m^-2、无氮）相比,UV-B+N（5.0 kJ·m^-2、0.06 g·L^-1氮）、UV-B辐射（5.0 kJ·m^-2、无氮）处理均显著降低满江红光合色素含量,抑制其生长,导致生物量显著下降。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红的N含量与累积量,降低植株Mg、Ca的含量。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,降低类黄酮含量和过氧化物酶（POD）活性。此外,UV-B辐射导致满江红抗坏血酸（AsA）含量下降、总酚含量增加,UV-B辐射与N处理显著增强满江红的总抗氧化能力。相关性分析发现,类黄酮、类胡萝卜素含量与生物量呈显著正相关。双因素分析表明,UV-B辐射显著增加了满江红氮、总酚、MDA含量,提高SOD、GR活性与总抗氧化能力; N处理显著增加AsA、MDA含量及SOD、GR活性; UV-B+N处理对满江红的生长系数、生物量、磷、钙、镁、叶绿素a、类胡萝卜素、AsA、总酚和类黄酮含量及POD、SOD活性和总抗氧化能力的影响存在交互作用。综上,UV-B辐射增强会抑制满江红生长,导致满江红N含量与累积量增加,施氮不能缓解UV-B辐射对满江红生长的抑制效应。     

低纬高原地区UV-B辐射对报春花类黄酮含量的影响

 利用获得的云南不同纬度、不同海拔高度，而经度差异不大的5个试验点的UV-B辐射观测资料，以同期种植的云南报春花为试验材料，分析得到报春花叶片的类黄酮试验数据。初步研究了低纬高原地区不同UV-B辐射强度变化对云南报春花类黄酮的影响。结果表明：UV-B辐射强度与报春花类黄酮含量存在明显的联系；尤其在紫外辐射变化最大的生长初期，报春花类黄酮含量变化也最大；在紫外辐射强度最强的试验点观测到了类黄酮含量的最高值；整个生育期内，随着UV-B辐射强度增强，报春花类黄酮含量由生长期开始先明显升高至衰老期后降低；不同试验点在不同生育期内达到了类黄酮含量的最高值，总体来说含量以生长期和开花期最高；叶片类黄酮含量变化对UV-B辐射强度变化较敏感时期是开花期。     

La对UV—B胁迫下大豆幼苗类黄酮含量影响：I对类黄酮总量影响

采用水培试验方法研究了La对紫外辐射(UV-B:0.15、0.45W·cm-2)胁迫下大豆(Clycinemax)幼苗类黄酮、叶绿素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)活性的影响。结果表明:20mg·L-1La能明显提高大豆幼苗的类黄酮与叶绿素含量及PAL活性;UV-B处理虽使大豆幼苗类黄酮含量及PAL活性增加,但增幅小于前者,且叶绿素含量降低;La+UV-B处理组类黄酮含量与PAL活性变化同UV-B处理组近似,唯增幅大于(叶绿素降幅小于)后者。表明La具有提高大豆幼苗类黄酮、叶绿素含量与PAL活性,缓解UV-B辐射伤害的作用。     

镧对UV-B胁迫下大豆幼苗类黄酮影响:Ⅱ类黄酮成分影响

采用液相色谱法研究了La(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B:0.15 W·cm-2,0.45 W·cm-2)胁迫下大豆(Clycine max)幼苗类黄酮成分的变化的影响.结果表明,20 mg·LM-1La能明显提高大豆幼苗的类黄酮含量但不改变其成分;UV-B处理下大豆幼苗类黄酮含量增加但机理与La(Ⅲ)不同,低剂量UV-B(0.15 W·cm-2)下大豆幼苗类黄酮成分无变化,而高剂量(0.45 W·cm-2)下其成分产生调整,合成更多种类的黄酮类物质;La(Ⅲ)UV-B处理组类黄酮含量同对应的UV-B处理组近似,惟在各自对应时段的增幅前者大于后者.表明La(Ⅲ)具有提高大豆幼苗类黄酮含量、缓解UV-B辐射伤害的作用.     

Trxs过量表达对UV-B胁迫的大麦幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦(LSY-11-1-1,T)及其非转基因对照(LSY,CK)为材料,采用水培法研究了UV-B胁迫条件下转基因大麦幼苗(UVB-T)与对照(UVB-CK)叶片中Fv/Fm值、H2O2与MDA含量以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,UV-B处理引起大麦幼苗叶片Fv/Fm值降低,H2O2和MDA含量升高,过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)与过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;UVB-T的Fv/Fm值极显著高于UVB-CK,而H2O2和MDA含量均极显著低于UVB-CK,同时,其上述抗氧化酶活性普遍高于UVB-CK,而且UVB-T的CAT活性变化趋势与UVB-CK明显不同,其CAT出现2次活性高峰,而UVB-CK仅出现1次.     

田间条件下UV-B辐射增强对大豆生长及光合特性的影响

为明确UV-B辐射增强对大豆生物量、叶绿素含量以及光合特性的影响,在田间条件下模拟UV-B辐射增强,对大豆相关指标进行了测定与分析。结果表明:UV-B辐射增强对大豆生长具有抑制作用,花期株高、干质量分别降低21.8%、77.0%,鼓粒期分别降低18.9%、20.8%;总体使大豆叶片的类黄酮、MDA含量增加,其中分枝期分别增加61.7%、35.2%,花期分别增加28.9%、37.4%,鼓粒期二者增加均不显著;使大豆分枝期、花期和鼓粒期的净光合速率分别降低23.2%、35.9%和20.8%,气孔导度降低,胞间CO_2浓度升高;对叶绿素含量有一定的影响,主要使分枝期叶绿素含量降低19.4%,但对ΦPSⅡ影响不显著。综合分析,UV-B辐射增强对大豆的影响主要体现在抑制叶片净光合速率,降低气孔导度,使得CO_2利用率下降,最终抑制了大豆生物量。     

外源一氧化氮对增强UV-B辐射后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响

[目的]以硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮（nitricoxide,NO）供体,研究了不同浓度一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响。[方法]试验设置3个组：对照组（CK）、紫外线UV-B处理组（B）、UV-B和硝酸钠（SNP）复合处理组（B＋SNP）,分别于处理后的第0、1、2、3、4天取样进行丙二醛（MDA）含量及CAT、POD、SOD等生理生化指标的测定,3次重复,并进行统计学分析。[结果]UV-B辐射后,小麦幼苗中丙二醛（MDA）含量上升,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,导致小麦幼苗产生氧化损伤;在UV-B辐射之后施加不同浓度的SNP,可以不同程度地缓解UV-B辐射胁迫下小麦幼苗根和叶的氧化损伤,使MDA含量下降,抗氧化酶CAT、POD、SOD活性上升。其中,0.1mmol/LSNP对叶的氧化损伤缓解作用较明显,0.01mmol/LSNP则对根的氧化损伤缓解作用较明显。[结论]外源NO供体SNP对小麦幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用,可增强植物对逆境胁迫的适应能力。     

UV-B辐射对葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响

[目的]研究UV-B辐射对葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响,以期为研究UV-B辐射增强对葡萄光合作用的影响提供依据。[方法]试验在室外条件下,以酿酒葡萄＂赤霞珠＂（Cabernet Sauvignon）为材料,通过增加不同强度的UV-B辐射,测量葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响。[结果]低辐射（T1）处理下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量平均值分别比对照增加了5%、2%、4%、3%;高辐射（T2）处理下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量分别比对照增加了11%、9%、10%、7%,其中,叶绿素a差异达显著水平。类黄酮的含量也随着UV-B辐射天数延长而显著增加,T1、T2平均值分别比对照增加了13%、9%。[结论]葡萄对UV-B辐射增强具有较强的适应性,一定范围内适当增加UV-B辐射可能不会对葡萄叶片的光合作用产生不利的影响。     

外源一氧化氮对增强UV-B辐射后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响（摘要）（英文）

[目的]以硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮（nitric oxide,NO）供体,研究了不同浓度一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响。[方法]试验设置3个组：对照组（CK）、紫外线UV-B处理组（B）、UV-B和硝酸钠（SNP）复合处理组（B＋SNP）,分别于处理后的第0、1、2、3、4天取样进行丙二醛（MDA）含量及CAT、POD、SOD等生理生化指标的测定,3次重复,并进行统计学分析。[结果]UV-B辐射后,小麦幼苗中丙二醛（MDA）含量上升,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,导致小麦幼苗产生氧化损伤;在UV-B辐射之后施加不同浓度的SNP,可以不同程度地缓解UV-B辐射胁迫下小麦幼苗根和叶的氧化损伤,使MDA含量下降,抗氧化酶CAT、POD、SOD活性上升。其中,0.1 mmol/LSNP对叶的氧化损伤缓解作用较明显,0.01 mmol/L SNP则对根的氧化损伤缓解作用较明显。[结论]外源NO供体SNP对小麦幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用,可增强植物对逆境胁迫的适应能力。     

芒果离体幼叶在增强UV—B辐射处理下的损伤和保护反应

以台农一号芒果盆栽苗离体幼叶为试材,研究增强UV—B辐射条件下芒果幼叶的损伤和保护反应。结果表明：UV—B辐射处理使芒果幼叶MDA含量和相对电导率升高、叶绿素含量和叶绿素a／h降低,且随处理时间的延长叶片损伤加重。UV—B辐射处理叶片可溶性蛋白含量、抗氧化酶（SOD、CAT）活性、保护色素（类胡萝卜素、类黄酮）和还原型GSH含量显著高于对照叶片,UV—B辐射处理叶片VtiC含量和POD活性显著低于对照叶片,表明增强UV—B辐射可诱导叶片细胞通过提高活性氧清除能力和积累保护色素来直接吸收部分UV—B辐射,从而提高抗增强UV—B辐射损伤的能力。