添加UV-B辐射对灌浆期水稻剑叶光合特性及抗氧化能力的影响

随着大气臭氧层变薄,到达地球表面的紫外辐射强度增加进而影响作物生长发育。以粳稻沈农265为材料,研究盆栽水稻灌浆期剑叶光合特性和抗氧化能力对UV-B辐射增强的响应。试验设自然光照(CK)、UV-B辐射增强5%(T1)和10%(T2)共3个处理。研究结果表明,与自然光照相比,UV-B辐射增强使水稻剑叶净光合速率Pn、叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR值均降低;膜脂过氧化产物丙二醛含量增加,T2处理对剑叶细胞膜伤害较重,3个测定时期MAD分别较CK增加了34.90%、23.00%和19.54%;抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及抗氧化物质As A和GSH含量除在抽穗后7d增加外,其余均表现为降低。水稻剑叶净光合速率对UV-B辐射胁迫的敏感性高于PSⅡ反应中心,尤其是在灌浆中期,T1和T2处理下Pn分别较CK下降了13.07%和28.54%。结果说明UV-B辐射胁迫可能主要通过加速叶片膜脂过氧化而抑制灌浆期水稻剑叶光合作用。     

环境UV-B辐射增强对叶用杜仲林叶片光合作用与活性物质含量的影响

[目的]探讨环境紫外(UV-B)辐射对叶用杜仲叶片光合作用和活性物质含量及膜脂过氧化的影响,为叶用杜仲林的生态培育提供理论依据。[方法]在不同紫外(UV-B)辐射强度处理[CK:+0;T1:+1.40 kJ/(m~2·d);T2:+2.81 kJ/(m~2·d)]下,以5年生杜仲为研究对象,采用单因素方差分析与相关分析方法研究净光合速率、光合色素、次生代谢产物及自由基含量差异及相关性。[结果]UV-B辐射强度增加显著降低杜仲叶片光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素a/b,显著提高了叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,T1处理的叶绿素含量最高[(1.15±0.049)mg/g],T2处理的类胡萝卜含量最高[(0.036 0±0.001 6)mg/g];UV-B辐射强度增加显著降低杜仲叶片部分次生代谢产物桃叶珊瑚苷、京尼平苷酸、京尼平苷和绿原酸含量,且最大变化值之间分别相差20.74、61.23、16.16和13.63倍,同时也显著提高了部分次生代谢产物京尼平、黄酮、总酚和单宁含量,且T1处理的京尼平、黄酮、总酚和单宁含量分别是CK处理的1.21、1.11、1.34和1.37倍,总酚与单宁含量以T2处理最高,分别为(1.290 0±0.023 0)和(17.30±1.44)μg/g;UV-B辐射增强显著增加了MDA、H_2O_2和O_2·~-含量,且T1处理的MDA含量与O_2·~-含量较CK处理组分别高39.46%、70.48%;T2处理的H_2O_2含量较CK处理组高43.51%。[结论]UV-B辐射显著影响杜仲叶片光合参数及绿原酸、桃叶珊瑚苷、京尼平苷和京尼平苷酸等主要活性物质含量,因此可以通过调节环境UV-B辐射强度以提高叶用杜仲林的经济效益。     

干旱及增强UV-B胁迫对金荞麦光合色素的影响

[目的]研究干旱胁迫和增强UV-B辐射对金荞麦光合色素的影响,以期为金荞麦规范化种植提供理论依据。[方法]采用盆栽试验的方法,测定金荞麦在不同程度干旱胁迫和UV-B辐射处理下光合色素的含量,并计算光合色素比值。[结果]金荞麦叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b、类胡萝卜素含量都随干旱程度的加重而降低,类胡萝卜素/叶绿素在处理中后期基本随干旱程度的加深而有升高的趋势,在后期达到显著水平;在水分充足的状况下,增强的UV-B辐射降低了叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,显著提高了类胡萝卜素含量和类胡萝卜素/叶绿素;在干旱胁迫下,增强的UV-B辐射提高了叶绿素b和总叶绿素含量。[结论]金荞麦光合色素对干旱胁迫敏感,且在一定程度上能指示反映叶片受伤害程度,并反映土壤干旱水平;增强的UV-B辐射能减小由干旱胁迫带来的金荞麦光合色素变化。     

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。     

UV-B辐射增强对棉花叶片显微结构的影响

[目的]研究在大田栽培和自然光照条件下,人工模拟紫外辐射(UV-B,280～320 nm)增加对棉花叶片显微结构、品质和产量的影响.[方法]通过人工增加对棉花UV-B辐射,设置4个处理,每个处理的辐射剂量分别为0 w/m2 (R0)、0.5(R1)、1(R2)和1.5 w/m2(R3).在处理的第45 d时测定棉花叶片伤害状况,叶面积、叶绿素含量和棉花叶片显微结构.[结果]随着UV-B辐射增强, 棉花叶片可见伤害症状越来越严重;叶面积逐渐减小,各个处理之间均达到了极显著差异(P<0.01);棉花叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈现先升后降的趋势;经过主脉的叶片厚度、木质部和韧皮部厚度变化趋势是R1>R0>R2>R3,上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度大小为R1>R2>R0>R3.[结论]UV-B辐射增强对棉花造成一定程度的伤害,当辐射剂量超过棉花植株体内一定的阈值之后,伤害程度就越大.     

Ce对UV-B辐射胁迫下鼓粒期大豆光合色素的影响

以大豆东农47为试材,采用盆栽方式,研究稀土元素Ce(Ⅲ)对UV-B辐射胁迫下鼓粒期大豆光合色素含量的影响。结果表明,40mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射胁迫所导致的叶绿素a与叶绿素b及类胡萝卜素含量下降趋势;在Ce(Ⅲ)处理前20d三项指标的变化规律均为CeCKCe+TT;Ce(Ⅲ)的介入可在一定程度上减轻UV-B辐射对光合色素的损伤。但Ce(Ⅲ)处理20d后,Ce和Ce+T曲线分别接近CK和T曲线,说明此时Ce基本已失去保护作用。研究为进一步探讨稀土元素防护紫外辐射(UV-B)农作物的损伤机理提供理论依据。     

外源硅酸钾对高温胁迫下紫花苜蓿生长生理的影响

为探讨外源硅酸钾对高温胁迫下紫花苜蓿生长生理的影响,采用盆栽法,研究不同浓度外源硅酸钾(0、0.1、0.2 mol·L~(-1))对高温胁迫下紫花苜蓿幼苗生长、叶片光合特性和生理指标。结果表明:高温胁迫抑制紫花苜蓿幼苗生长和光合作用,膜脂稳定性降低和引起氧化应激反应,施用不同浓度的硅酸钾可有效改善高温胁迫下紫花苜蓿幼苗的生长,显著提高叶绿素a、b和总叶绿素含量,膜脂过氧化产物丙二醛含量和相对电导率显著降低,渗透调节物质可溶性蛋白含量提高,而超氧化物歧化酶活性降低。光系统Ⅱ实际光合效率(Y(Ⅱ))、电子传递速率(ETR)及光化学淬灭参数(qP、qL)显著提升,且0.2 mol·L~(-1)硅酸钾处理对高温胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特性的影响显著优于0.1 mol·L~(-1)硅酸钾处理。这一研究说明添加外源硅酸钾可提高高温胁迫下紫花苜蓿幼苗的光合作用、抗氧化和渗透调节能力,缓解高温胁迫对紫花苜蓿的伤害,促进其生长。     

红光预照射对紫花苜蓿幼苗UV-B抗性的影响

为探讨红光预照射对植物UV-B抗性的影响,以紫花苜蓿为材料,以日光灯为对照,设置UV-B、RL-UV、RL-DRL-UV 3种处理。结果表明,与对照相比,UV-B辐照对紫花苜蓿的光合特性和光合色素都有一定的抑制作用,并使紫外吸收物质含量增加,抗氧化酶(SOD、CAT)活性升高;在UV-B辐照之前增加红光(RL)预辐照处理,紫花苜蓿的光合特性和光合色素含量均有所升高,紫外吸收物质的含量降低,抗氧化酶的活性升高,说明红光预辐射能够缓解UV-B辐照对紫花苜蓿造成的损伤,增强其对UV-B辐照的抗性;而进一步增加远红光的辐射处理后,红光对苜蓿幼苗的保护作用消失。     

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.     

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。     

铈对UV-B胁迫下大豆幼苗光合原初反应的影响

用水培法研究了Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280～320nm)胁迫下大豆幼苗光合原初反应的影响。结果表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/3.34kJ·m-2和T2/11.76kJ·m-2)胁迫所导致的叶绿素与类胡萝卜素含量减少、光能转换效率(Fv/Fm)及传递能力(Fv/F0)降低,且对低剂量胁迫的调控效果优于高剂量,即以上指标Ce+T1T1,Ce+T2T2,Ce+T1Ce+T2。从光合原初反应的能量分配看,Ce(Ⅲ)能促使大豆叶片吸收光能的总量增加,加快内囊体膜上光电的转换和电子的传递,降低UV-B辐射伤害而导致的过剩激发能积累,从而消除过剩激发能诱发的膜脂过氧化对光合器官的潜在威胁。     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除O2-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受UV-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

乙酰水杨酸对增强UV-B辐射下长春花光合作用及抗氧化酶活性的影响

为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(φpsⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(S()D)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除02-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受Uv-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因.     

干旱和紫外线辐射对刺梨叶片光合生理的影响

为了解干旱和UV-B辐射对刺梨复合胁迫的影响,采用干旱和UV-B辐射方法研究了刺梨(贵农2号刺梨)光合作用系统和叶片结构的变化.结果表明:干旱和UV-B增强的条件下刺梨叶片总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量下降,而叶绿素a/叶绿素b增大,光合作用效率显著降低;透射电镜结果:干旱和UV-B增强导致刺梨叶片气孔受损、叶绿体嗜锇颗粒增多、基粒类囊体膨大、叶绿体膜系统破坏;干旱和UV-B的交互作用显示,除能提高刺梨叶片水分利用效率外,干旱还加剧了UV-B辐射对刺梨叶片的胁迫作用.     

UV-B辐射增强对水稻光合特性及水分利用效率的影响

通过人工增加UV-B辐射,研究UV-B辐射对水稻叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等光合特性的影响。试验设3个处理,CK为对照组（自然基础）．T1（0．5w／m^2）和T2（1w／m^2）。试验结果表明：随着UV-B辐射的增强,水稻叶片不同生育期净光合速率T1和T2组较CK组分别下降13．91％和22．36％,13．21％-22．06％,14．31％-20．56％。UV—B辐射的增强促使不同生育期水稻的蒸腾速率和水分利用效率降低．     

UV-B辐射对烟草形态、光合色素和抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,以烤烟品种K326为供试材料,研究了不同UV-B辐射时间对烟草相关农艺性状、叶片光合色素及抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着UV-B辐射增强,株高降低,叶长、叶宽和叶面积缩小;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈下降趋势;但UV-B辐射使类胡萝卜素含量得到显著提高,与处理时间、强度呈正相关。烟草的SOD活性、POD活性均显著高于对照,但CAT活性先升高,后降低。这表明,烟叶SOD、POD和CAT的活性对UV-B辐射变化响应的敏感性存在差异。     

不同强度的UV-B辐射对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响

在0～0.3 W/m2的6个UV-B辐射强度处理下,对蚕豆种子萌发及幼苗的初期生长阶段进行研究.结果表明:本试验条件下增强UV-B辐射对蚕豆种子的萌发没有显著影响,对幼苗上胚轴的伸长生长有显著抑制作用;在强度大于0.15 W/m2时,植物可能通过加强呼吸来减轻伤害,使幼苗可溶性糖含量显著减少,从而导致幼苗生物量的降低;不同强度的UV-B辐射降低叶绿素a、b及总叶绿素含量;强度大于0.20 W/m2时,幼苗的MDA含量显著升高,表明膜系统受UV-B辐射的损伤;而本试验条件下增强UV-B辐射对可溶性蛋白含量无显著影响.     

不同强度的UV-B辐射对蚕豆种子萌发及幼苗生长的影响

在0-0.3W/m^2的6个UV-B辐射强度处理下,对蚕豆种子萌发及幼苗的初期生长阶段进行研究.结果表明：本试验条件下增强UV-B辐射对蚕豆种子的萌发没有显著影响,对幼苗上胚轴的伸长生长有显著抑制作用;在强度大于0.15W/m^2时,植物可能通过加强呼吸来减轻伤害,使幼苗可溶性糖含量显著减少,从而导致幼苗生物量的降低;不同强度的UV-B辐射降低叶绿素a、b及总叶绿素含量;强度大于0.20W/m^2时,幼苗的MDA含量显著升高,表明膜系统受UV-B辐射的损伤;而本试验条件下增强UV-B辐射对可溶性蛋白含量无显著影响.     

镧对UV-B胁迫下大豆幼苗膜脂过氧化影响:Ⅰ对CAT和POD的影响

采用水培实验方法研究了La对紫外辐射(UV-B,280～320nm)胁迫下大豆(Clycinemax)幼苗膜脂过氧化及CAT、POD等抗氧化酶的影响。结果表明,UV-B辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫下,大豆幼苗质膜透性和MDA含量先升(胁迫期)后降(恢复段),CAT活性先增(1～5d)后减(6～11d),T1组POD活性在胁迫期逐渐升高,恢复期维持一较高水平后陡降,而T2组POD活性一直升高至第9d,而后略有下降。La的介入,使大豆质膜透性和MDA光致修复各时段变幅降低,La T1及La T2组2种酶活均大于UV-B组,表明La对CAT、POD等抗氧化酶有调控作用,减轻了UV-B辐射对其功能的损伤,增强了抗氧化酶清除活性氧能力,改善了活性氧代谢,降低了MDA浓度,维持了质膜正常透性,且对低剂量(T1)的防护效果优于高剂量(T2),进而在防御系统层面实现了La对UV-B辐射伤害大豆幼苗的防护效应。     

紫外线-B辐射增强对葡萄叶片抗氧化系统的影响

【目的】为葡萄UV-B辐射的适应机制研究及抗紫外线品种的选育提供科学依据。【方法】在室外自然光的基础上,用0μW/cm2(CK)、10.8μW/cm2(T1)、25.6μW/cm2(T2)3种强度紫外线-B(UV-B,280~320 nm)辐射处理葡萄植株30 d,研究UV-B辐射增强对葡萄叶片抗氧化系统的影响。【结果】在整个辐射处理期间,T1处理叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性总体高于CK,T2处理叶片的SOD活性较CK有先升高后降低的变化趋势;T1和T2处理葡萄叶片的过氧化氢酶(CAT)活性均呈不断降低的变化趋势,过氧化物酶(POD)活性呈现出先升高后降低再升高的变化趋势。UV-B辐射处理组(T1和T2)类胡萝卜素(Car)含量在辐射初期(6~12 d)均低于CK,且差异不显著,但在辐射第30天显著高于CK。T1处理与CK抗坏血酸(ASA)含量均呈逐渐升高的趋势;在辐射初期(6~9d),T2处理ASA含量低于CK,随着辐射量的累积,其ASA含量逐渐升高,24 d后呈下降趋势。随着辐射时间的延长,叶片中丙二醛(MDA)的含量明显增加,且始终为T2>T1>CK。UV-B辐射处理30 d后,CAT、POD活性升高,Car、MDA含量增加,ASA含量降低,而SOD活性变化不大。【结论】UV-B辐射增强对葡萄叶片的抗氧化系统产生了影响,这可能是在UV-B辐射下活性氧的积累引起的。