UV-B辐射对报春花的生理生化效应（精选5篇）

UV-B辐射对报春花的生理生化效应 第1篇

UV-B辐射对报春花的生理生化效应

通过室内模拟试验,研究不同强度的UV-B辐射(10μW/cm2和20μW/cm2)对报春花生理代谢的`影响,结果表明:(1)增强UV-B辐射下,报春花叶片叶绿素含量降低,且随UV-B辐射时间的延长,降低程度加大;(2)随UV-B辐射强度的增加,叶片质膜透性增加;(3)叶片类黄酮含量随着UV-B辐射强度的增加而增加,在辐射至40 d时,叶片类黄酮含量达到最大值;(4)增强UV-B辐射下,报春花花瓣中花青素含量增加.

作 者：李元 祖艳群 高召华 高光凯 LI Yuan ZU Yan-qun GAO Zhao-hua GAO Guang-kai  作者单位：云南农业大学,资源与环境学院,昆明,650201 刊 名：西北植物学报  ISTIC PKU英文刊名：ACTA BOTANICA BOREALI-OCCIDENTALIA SINICA 年，卷(期)： 26(1) 分类号：Q945.78 关键词：UV-B辐射   报春花   叶绿素   类黄酮   花青素   膜透性  

UV-B辐射对报春花的生理生化效应 第2篇

自然条件下,分别增加0(CK组)、0.01(R1组)和0.015 J・m-2・s-1(R2组)3种强度的UV-B辐射处理玉米(Zea mays L.),对重庆地区C4植物玉米整个生长期内光合作用的影响进行研究.结果表明,增强UV-B辐射导致玉米幼苗叶片光合色素含量(包括叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素)、Hill反应活力、气孔导度、光合速率下降,且随UV-B辐射强度的增加,玉米幼苗光合作用所受抑制增强,而玉米成株所受影响不大.

作 者：罗南书 钟章成 LUO Nanshu ZHONG Zhangcheng 作者单位：罗南书,LUO Nanshu(吉首大学生物资源与环境科学学院,吉首,416000)

钟章成,ZHONG Zhangcheng(西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆,400715)

UV-B辐射对报春花的生理生化效应 第3篇

1 UV-B辐射发展趋势与实际状况简述

人类活动释放大量氯氟烃化合物是造成臭氧层空洞的罪魁祸首[1], 由氟氯化碳释放出的烃, 以及氮氧化物、甲烷和一氧化碳等化合物长期存留在大气中, 相互作用, 催化性地破坏平流层中的臭氧。臭氧量的减少, 带来的直接后果是导致到达地表对生物有损伤作用的UV-B辐射增强, 对生态系统和动植物生长产生深远的影响, 甚至会对人类健康构成威胁。

虽然UV-B的增强趋势已经得到了绝大多数人的认可, 但是地球近表面的UV-B实际辐射情况却要复杂得多。除平流层中的臭氧外, 近地面的大气污染状况也会严重影响UV-B的辐射强度。由于大气颗粒物、气溶胶、NOx、O3、VOC等对紫外辐射的衰减或吸收作用, 部分大气污染较重城市的紫外辐射近年来反而有微弱的下降趋势[2]。

而在蔬菜生产中, 随着我国市场经济的不断发展, 以高产、高效、优质为基本特征的设施农业栽培技术得到迅速推广。但是设施栽培采光覆盖材料的可见光透过率在88%左右, 紫外线透过率仅在15.9%到21.1%之间[3]。玻璃、塑膜等透光材料对紫外线的吸收率较大, 温室内紫外线条件一般处于较低水平。UV-B强度的变化一方面对蔬菜的形态特征、生长发育、物质代谢、生物产量和品质等诸多方面产生较大影响。另一方面, UV-B与蔬菜生产中的其它环境因子相结合, 对蔬菜作物产生不尽一致的影响效果。

现阶段而言, UV-B增强的植物学效应研究已成为全球气候变化课题中的重大热门, 但对于UV-B辐射滤减对植物的效应却并未引起足够的重视, 且蔬菜设施栽培弱光逆境研究中也多是注重于光照强度变化对蔬菜生长发育的影响。弱光逆境主要导致植物生长速率降低、生殖发育缓慢、产量品质下降等[4], 不过, UV-B辐射的滤减在弱光逆境影响中所扮演的角色并没有得到充分的试验验证, 迫待进一步的研究与探索。

2 UV-B辐射强度变化对蔬菜的影响

2.1 对蔬菜形态建成的影响

UV-B增强对蔬菜的形态学影响主要包括使植株矮化、株形缩小, 抑制根、茎、叶的生长和干物质的积累, 推迟作物生长发育进程等。植株的矮化是植物面对UV-B胁迫最普遍也是最明显的反映效果。植株矮化其实是节间整体缩短的表现;矮化程度与辐射量相关, 随着辐射量的累积, 节间长度受到的抑制越显著。在野外和人工生长室中的实验均表明, UV-B辐射的增加, 使绝大多数蔬菜表现出植株矮化, 叶面积减小, 叶片增厚, 叶面积指数降低[5]。杨晖等[6]对UV-B下番茄幼苗生长的观察, 发现随时间延长与辐射量的积累, 鲜重和干重明显减少, 壮苗指数也有很大下降, 同时形态上也可见明显地叶片卷曲、叶边缘发黄等深度伤害症状。也有实验表明, UV-B辐射的增加, 会导致植物器官生长不均匀、根冠比改变[7]。增强的UV-B辐射, 会增加叶片表面的蜡质含量;而蜡质含量增加有利于增强作物对UV-B辐射增强的抗性。如马铃薯叶片在UV-B条件下, 叶片厚度有190~235μm的增加[8]。

有关UV-B减弱对植物形态建成的研究相对较少。有不少学者也认为低紫外线光照条件可能是造成设施蔬菜徒长的关键因素。陈岚[9]等发现适量UV-B照射可有效控制小白菜植株徒长。从子叶充分展开时用UV-B照射2hd-1, 连续照射7d, 既能有效控制小白菜植株徒长、提高VC含量, 又不会造成产量和品质的下降, 为最佳的补充UV-B处理条件。低剂量的UV-B辐射引起作物体内修复机制过分活动时, 反而会刺激作物生长, 但这种作用有一定的限度, 当UV-B辐射强度超过植物自身的忍耐阈值时, 植物会出现不同程度的伤害症状。

2.2 对蔬菜产量及品质的影响

总生物量代表所有生理、生化和生长因子的长期响应的完整性。据研究报道, 模拟臭氧层减薄40%, 马铃薯减产41%, 菠菜减少66%, 卷心菜减产49%, 豆类减产75%[10]。而采取适宜薄膜滤除紫外线对甜椒、大棚甜瓜、西瓜等都有一定的促进效果, 一般都能增产15%左右。滤除紫外线后, 在番茄6节果穗摘心时, 株高增加10%, 叶长增加l5%, 叶数增加2%, 初期增产10%, 全期增产l6%~20%[11]。增产原因不外是初期的果实肥大良好, 后期上位果穗坐果良好。

番茄、辣椒等一些喜光的蔬菜种类, 经大棚培育后会出现色泽晦暗, 味道不鲜。设施内有效光合辐射 (PAR) 和紫外B的缺乏是引起该现象的原因。290~320nm波长的UV-B辐射对于茄子的色素沉淀起着尤为关键的作用, 茄子在滤除290nm紫外光以下的一般塑料大棚内, 能和露地一样着色, 但当在滤除320nm紫外光以下的玻璃温室内, 其着色就很差[11]。这也可能是UV-B辐射可诱导乙烯的产生, 乙烯可增加细胞膜的透性, 使糖分易于移动, 促进果实的着色。报道也表明, UV-B辐射能影响糖类物质的合成与代谢, 促进次生代谢产物如类胡萝卜素等类物质的积累。王英利[12]等人的研究发现, 高剂量UV-B降低番茄红素和维生素C的含量, 低剂量可提高番茄红素和维生素C含量。他们利用低剂量的UV-B与红光复合处理, 提高了番茄果实中糖、酸、番茄红素含量, 改善了番茄品质。同时, 他们还发现在植物不同发育阶段处理, 植物对UV-B的反应不同, 说明UV-B辐射的补充措施要把握好剂量与时间。

3 小结

基于臭氧损耗引起的UV-B辐射增强已产生或将产生严重的生态学和生物学后果, 增强UV-B辐射对植物系统的影响已经成为全球变化研究中的一个热点科学问题, 现在已开始逐渐向细胞、分子等微观及生态系统宏观方向细化。相比之下, UV-B减弱对植物的生态效应领域的研究却显得过于空白。鉴于生产中复杂的实际辐射情况, 尤其对于以设施栽培为发展方向的蔬菜产业而言, 紫外线减弱和滤减对植物的影响及其与其他环境因素对植物的共同作用机制亟待进一步的研究和探索。

参考文献

[1]Farman J.C., Gardiner B.G., Shanklin J.D.Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal CLOx/NOx[J].Na-ture, 1985., 315:207-210.

[2]自建辉.工庚辰.胡非.近20年北京晴天紫外线辐射的变化趋势[J].天气科学, 2003, 27 (2) :273-280

[3]陈岚, 吴震.紫外线-B照射对小白菜生长、产量及品质的影响[J].植物资源与环境学报, 2008, 17 (1) :43-47

[4]战吉, 黄卫东, 王利军.植物弱光逆境生理研究综述.植物学通报, 2003, 20 (1) :43-50

[5]王勋陵.增强紫外B辐射对植物及生态系统影响研究的发展趋势.西北植物学报, 2002, 22 (3) :670～681

[6]杨晖, 焦光联, 冯虎元等.紫外-B辐射对番茄幼苗生长、POD和IAA氧化酶活性的影响[J].西北植物学报, 2004, 24:826—830

[7]李海涛, 庄欠来, 沈文清.由臭氧层衰竭导致的UV-B辐射增加对陆生植物的影响[J].世界科技研究与发展, 2001, 23 (4) :63～71

[8]Ziska LH, Terammura AH, JH Sullivan.Physio logical sensitivity of plant along an elevational gradient to UV-B ra-diation.Am.J.Bo t, 1992, 79:863～871

[9]钟楚, 王毅, 陈宗瑜.UV-B辐射对植物光合器官和光合作用过程的影响[J].云南农业大学学报[J], 2009, 26 (4) :895-899

[10]郑有飞, 杨志敏, 颜景义等.作物对太阳紫外辐射增加的生物效应及评估[J].应用生态学报, 1996, 7 (1) :107-109

[11]土岐知之.革新温度及紫外线管理的果菜栽培新技术[M].农业新技术新方法译丛, 1991, 6:29-33

UV-B辐射对报春花的生理生化效应 第4篇

重点研究的关键问题及解决思路

本实验主要研究洋葱根系發育情况，第一个主要是肉眼观察根的外观生长情况，即根的数量，长度，直径等，第二个利用显微镜，观察根尖分生组织细胞有丝分裂、根系微管系统的发育等情况。

试验中主要设备、仪器、材料及药品

主要设备及仪器

烧杯（若干），紫外线仪器，照相机，显微镜，刀，载玻片，盖玻片，恒温水浴锅，镊子，吸管，等。

主要试验材料及药品

蒸馏水，洋葱，酒精-冰醋酸固定液，FFA固定液，1mol/L HCl， 结晶紫溶液，醋酸等。

试验过程

选取大小基本一样的洋葱若干个→ 去老根 → 将若干个烧杯装近满的水 → 将洋葱分别搁置烧杯口→ 在不同UV-B辐射强度下放置，并设对照组 → 每天观察根的生长情况，并拍照 → 根长成熟后，取根→制片→显微镜下观察，并拍照→分析结果，得出结论

试验结果与分析

UV-B辐射增强对洋葱根系形态的影响

植物根系的形态与分布特征是根系吸收功能和吸收效率的重要因素之一。在环境胁迫条件下，植物对环境变化最直接的表现就是生长和形态上的变化。从实验中可以看出，UV-B辐射增强对洋葱根系形态具有较大的影响，对照组洋葱根系主根垂直，侧根均匀分布，根系长度大于UV-B辐射处理组。UV-B辐射处理组的洋葱根系已经有所变化，主根弯曲，根直径与对照相比变小，侧根减少，有些侧根有向主根发展的趋势，侧根分布不均匀，根的数量明显减少。

UV-B辐射增强对洋葱整个根系特征参数的影响

研究整个根系常用的参数有根长、根表面积、根平均直径、根体积和根体积长度等。研究表明了不同处理的整根特征参数。整根的各项参数都随辐射剂量的不同而不同，不同处理之间存在一定差异， UV-B辐射处理组的洋葱根系比洋葱根系的根长、根表面积、根平均直径、根体积和根密度都有所减小。可见UV-B辐射强度越大对洋葱根系各个特征参数的影响就越大，这说明，在大田群体条件下，植株地下部分并未受UV-B的直接影响，但洋葱根系的有机营养由地上部分供应，由于地上部分受UV-B直接照射，光合作用受到抑制，供给根系的营养减少，导致根系生长量下降。

讨论

生物量是环境胁迫对植物生长影响的集中体现。尽管太阳光不能大量地穿透进土壤中，但是植物根系的生物量和形态受到的影响不小于植物地上部分。在植物体中，根系是一个非常重要的部分，研究表明，植物通过光合作用固定的同化物有20%～50%运送到地下，通过根系分泌及死亡输入土壤。根际环境在一定程度上将影响植物的地上部分生长。实验结果表明，UV-B辐射增强对洋葱根系整根特征参数根长、根表面积、根平均直径、根体积和根体积长度产生不同程度的影响，UV-B辐射强度越大对其影响就越大，。由于UV-B辐射抑制了洋葱地上部分生长，降低了植物的光合作用，从而减少了洋葱向根系运输的光合产物，导致根系生长量下降。

根系强大包含两个方面:一是指根系的量，即根干重的大小、根条数等;二是指根系的质量即根系的活力，根系在土层中的分布状况等。一般来讲，单株根干重大，活力强，下扎深、多，衰减缓慢则是农作物高产的生物基础。因此，UV-B辐射最终将会导致农作物产量的降低。实验研究结果与以上结论一致，根系和地上部是一个有机的整体，根系生长特性与地上部叶片光合作用、农作物植株生长发育有很大的相关性，UV-B辐射增强对农作物地上部和根系的影响将最终影响农作物生物量。

（作者单位：长江大学生命科学学院）

UV-B辐射对报春花的生理生化效应 第5篇

运用生态毒理学和生物化学方法研究了UV-B辐射增强对赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻DNA的伤害作用.结果表明,3种赤潮微藻的生长状况对UV-B辐射增强的敏感性不同;对UV-B辐射增强的敏感性由高到低依次是赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻.随着UV-B辐射剂量的增加,3种赤潮微藻的.DNA损伤程度提高,而且赤潮异弯藻DNA的损伤程度明显高于亚历山大藻和中肋骨条藻,亚历山大藻DNA的伤害程度又远远高于中肋骨条藻.UV-B辐射处理解除后,损伤DNA可明显恢复.赤潮异湾藻和亚历山大藻恢复培养6 d,损伤DNA可明显恢复(P<0.05);而中肋骨条藻恢复培养3 d,损伤DNA可明显恢复(P<0.05),说明3种赤潮微藻的DNA损伤水平不适合作为指示UV-B辐射增强的生物学指标.

作 者：蔡恒江 唐学玺 张培玉 CAI Hengjiang Tang Xuexi Zhang Peiyu 作者单位：蔡恒江,唐学玺,CAI Hengjiang,Tang Xuexi(中国海洋大学海洋生态学研究室,青岛,266003)

张培玉,Zhang Peiyu(中国海洋大学海洋生态学研究室,青岛,266003;曲阜师范大学生命科学学院,曲阜,273165)