增强UV-B辐射对芒果叶片光合组织结构的损伤

为了研究增强UV-B辐射对芒果叶片光合作用影响的叶片组织形态学机理,笔者以生长健壮的‘台农一号’芒果树为材料,采用低剂量(24 kJ·m~(-2)·d~(-1))和高剂量(96 kJ·m~(-2)·d~(-1))的UV-B紫外灯在田间模拟增强UV-B辐射处理,观测了树体产量和果实主要品质、叶片光合生理指标和叶片组织结构的变化。结果表明:高剂量处理引起树体产量显著降低,果实品质显著下降;低剂量处理则对树体产量和果实品质无显著影响。高剂量处理使叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均降低,低剂量处理与对照在这些观测指标上则差异不显著。高剂量处理导致叶片栅栏组织细胞碎裂成小细胞而与海绵组织细胞混杂,海绵组织细胞变大和细胞间隙变宽;低剂量处理导致叶片栅栏组织细胞变短变粗,但仍保持其结构完整。与对照相比,高剂量处理导致其叶片表面角质层增厚明显,低剂量处理则增厚不显著。可见,高剂量处理通过破坏叶肉光合组织结构而抑制叶片光合作用,通过加厚叶片表面角质层而阻碍叶片吸收二氧化碳和抑制蒸腾作用,进而引起树体减产和果实品质变劣;低剂量处理则对叶片显微结构有一定影响,但未破坏其基本结构,对光合作用无显著影响,所以其对树体产量和果实品质无显著影响。     

增强UV-B辐射对芒果成年树光合作用及其产量与常规品质的影响

[目的]了解增强UV-B辐射对芒果成年树光合作用、产量和常规品质的影响,为制定芒果抗增强UV-B辐射栽培技术提供理论依据.[方法]以台农一号芒果成年树为试验材料,设6个增强UV-B辐射(采用UV-B紫外灯进行照射)处理(20、40、80、120、160和200 W),以自然光照射为对照(CK),测定分析各处理成熟叶片的光合指标、果实产量和常规品质.[结果]增强UV-B辐射处理芒果成熟叶片的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)总体上均随增强UV-B辐射剂量的增加而下降,且表现增强UV-B辐射积累效应和剂量效应.160和200 W处理芒果的株产低于CK,其余增强UV-B辐射处理的株产与CK相当;可溶性糖含量、果实糖酸比和维生素C(Vc)含量总体上随增强UV-B辐射剂量的增加而降低,且除第2造果的200 W处理外其他处理果实的糖酸比、80 W以上处理的可溶性糖含量及120 W以上处理的Vc含量均显著低于CK(P<0.5,下同);可滴定酸含量总体上随增强UV-B辐射剂量的增加而升高,其中80 W以上处理显著高于CK.[结论]芒果成年树受增强UV-B辐射后其叶片光合作用受到抑制,果实可溶性糖含量、糖酸比和Vc含量降低,且具有增强UV-B辐射积累效应和剂量效应,引起果实减产和品质变劣.     

‘台农一号’芒果成年树在增强 UV-B 辐射处理下的损伤及其抗氧化响应

通过在花果生长发育期内连续对‘台农一号’芒果成年树进行人工模拟增强 UV-B 辐射处理,研究芒果成年树在不同剂量的增强 UV-B 辐射处理下的损伤及其抗氧化反应。以自然光照射为对照（CK）,设置 6 个增强 UV-B 辐射处理水平（20、40、80、120、160、200 W）,在田间对芒果成年树进行照射,田间测产和实验室测定成年叶生理生化指标,比较不同处理与 CK 的相互差异。160、200 W 处理株产低于 CK,其余各处理株产均与 CK 无显著差异;叶片丙二醛（MDA）含量和相对电导率随增强 UV-B 辐射剂量的增加而升高,80 W 及以上辐射处理的MDA 含量和相对电导率显著或极显著高于 CK;叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、氧化氢酶（CAT）活性随增强 UV-B 辐射剂量的增加而呈先升高后降低的变化趋势, 80 W 及以上处理酶活性与 CK 差异显著或极显著;类黄酮、多酚、还原型谷胱甘肽（GSH）等含量随增强 UV-B 辐射剂量的增加而升高,维生素 C 含量则下降,上述 4 个指标的 80 W 及以上处理与 CK 差异显著或极显著。80 W 增强 UV-B 辐射就能引起芒果树损伤,此后随着增强 UV-B 辐射剂量的增加而损伤愈趋严重,并表现出增强 UV-B 辐射处理的剂量效应和积累效应;叶片抗氧化生理生化指标除维生素 C 含量外均随着增强 UV-B 辐射处理剂量的增加而升高,进而尽量减轻活性氧损伤,并显示出剂量效应。     

不同UV-B辐射对杧果树果实品质及其抗氧化的影响

以‘台农一号’杧果树为试验材料,自然光为对照（CK）,研究不同UV-B辐射[24、96 kJ/(m ²·d)]对杧果果实的损伤及其抗氧化的影响,并监测株产、果实品质和生理损伤、抗氧化保护机制等有关的生理生化指标的动态变化。结果表明：与CK相比,96 kJ/(m ²·d)的杧果树体株产和单果重均显著下降,其果实可溶性糖下降、可滴定酸含量升高继而糖酸比下降,导致果实品质变劣。2个UV-B辐射处理的果皮丙二醛含量与CK无显著差异,而果肉则显著高于CK。96 kJ/(m ²·d)处理的果皮维生素C和未知化合物含量均显著高于CK,而过氧化物酶（POD）活性显著低于CK,对其他抗氧化酶活性和还原性保护性成分含量则一直无显著影响。2个UV-B辐射处理的果肉抗氧化酶活性及还原型GSH含量随时间均呈先上升后下降的趋势。与CK相比,2个UV-B辐射处理的果肉超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著下降,96 kJ/(m ²·d)处理的果肉POD活性、类黄酮和还原型GSH含量均显著低于CK,而24 kJ/(m ²·d)处理的POD活性与CK无显著差异,类黄酮和还原型GSH含量仅在后熟期显著低于CK,而多酚含量几乎不受影响。可见,增强UV-B辐射[96 kJ/(m ²·d)]对树体和果肉引起损伤,对果皮无损伤。