UV-B辐射对烤烟光合特性和光合色素含量的影响
短期增补UV_B辐射处理对美丽风毛菊光合色素和紫外吸收物质的影响
青藏高原位于我国西部 , 这里地域辽阔 , 气候独特 , 生物生存的环境相对 恶 劣 . 作为世界第三极的高海 拔地区 , 青藏高原也是全球环境变化的敏感地区之一 , 有气候变化的 “ 起搏器 ” 和“ 效应器 ” 之称 . 当前全球环 境变化的研究已经涉及了人类活动所影响的诸多领域 , 其中平流层臭氧层的变薄或 耗 损 所 起 的 近 地 表 面 太
[ 7]
结果以1 . 0 m L 提取液中每单位面积叶片在2 6 5 n m 到3 0 0 n m 的 紫 外 吸 收 值 的 平 均 值 表 示,
A m-2 1 0 m L-1. 2 6 5-3 0 0c
图 1 短期增补 UV-B 辐射对美丽风毛菊叶片光合色素含量的影响
2 结果和分析
2 . 1 增补 UV-B 辐射处理对美丽风毛菊叶片光合色素的影响 短期增补 UV-B 辐射处理能引起美丽风毛菊单位叶片面积光合色素含量的升高 . 图 1 表 明, 与对照 , ( ) , 相比 增补 辐射 处理时光合色素均有所升高 随处理天数的增加 仅在 UV-A UV-B UV-B+UV-A . ( ) 、叶绿素 b( ) 、 ( 处理第 1 对照和处理的叶绿素 a 和总叶绿素 a 含量略有降 5 天时 , C h l a C h l b +b C h l a +b)
2] 很可能这些植物在长期的进化与适应过程中 已 形 成 了 多 种 策 略 能 减 缓 UV-B 诱 导 的 各 种 伤 潜在伤害 [ . [ 3] 害 . 然而 , 长期生长在青藏高原地区的土著高山植物 对 太 阳 UV-B 辐 射 强 度 增 加 的 响 应 如 何 , 我们尚缺
乏必要的了解 . 本文以美丽风毛菊 ( 为材料 , 通过短期增补 UV-B 辐射的途径 , 研究了 S a u s s u r e a s u e r b a) p 增强 UV-B 辐射对光合色素和 UV-B 吸收物质的影响 , 探讨了青藏高原典型高山植物对 UV-B 辐射的 响应和适应特性 .
UV-B辐射滤减处理对烤烟光合特性的影响
5 %( ) 3 %( . h sl o e a e e p oo y te c ae ( n, ae s f i c ( 0 B , 5 C)T e e ut s w dt t t h t snh t tsP ) w tr e f c n yWUE a dl h s f ce c ( U r sh h t n h i r u ei e ) g t ee ii yL E) n i u n
7% ( 5 A)、5 % ( 0 B)、3 % ( 5 C)不 同强度 u B辐射处理下 ,K3 6成熟初期 的光 响应 曲线参数 与不 同 UV B辐射强度 的 V— 2 —
关 系。结果表 明,烤烟 K 2 36的净光合速 率 ( n 、水分利用效 率 ( E) P) WU 及光 能利用效 率 ( U L E)与 U — V B辐射透过率密 切相关 。当U — 射透过 率处 于 3 %~ 5 V B辐 5 7%时, n P 、WU E及 L E均 维持在较 高水 平。认为在通海县海拔高度下 ,此透过 U 率 范围是 K 2 处 于成 熟初 期对 u — 36 V B辐射强度 变化较为理想 的响应 区间, 时较适宜 的P F 维持在 8 0 u o( 2) 此 PD 0 ~1 0 m Vm . 6 s
o 2 . a whl,ea v rp r P D wee ew e 0 a l mz ) n 6 0p l m . . f K3 6 Me n i rl ie o e F r t e n8 0/ / . a d1 0 mo/ z ) e t p P b mo ( S ( s
E f cso t n a e f t f e u t d UV— da in Su pyon P o o y t e i a a t r f e At B Ra it p l h t s n h t Ch r ce so o c
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
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作者:付金颖杨超李德文唐中华郭晓瑞祖元刚来源:《安徽农业科学》2017年第26期摘要[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/(m2·d);T2:+2.81 kJ/(m2·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CO2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、H2O2和O2·-含量,且T1处理的MDA含量与O2·-含量较CK处理组分别高39.46%、70.48%;T2处理的H2O2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。
UV-B辐射增强对不同大麦品种生理特性的影响
UV-B辐射增强对不同大麦品种生理特性的影响娄运生;黄岩;李永秀;张晶;曹畅;朱婷婷;蒋铭皓;康汉锦【摘要】通过大田试验,研究了UV-B辐射增强对不同生育期3个大麦(Hordeum vulgare)品种光合和蒸腾生理特性的影响.试验设对照(自然光)和辐射增强(辐照强度14.4kJ·m-2·d-1)2个UV-B辐射水平.结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦光合作用和蒸腾作用.与对照相比,UV-B辐射增强可降低叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率,但对胞间CO2摩尔分数基本没有影响.不同大麦品种对UV-B辐射增强响应的敏感性存在差异,单2号对UV-B辐射增强较为敏感,而苏啤4号较不敏感.%A field experiment was conducted to investigate effects of enhanced ultraviolet-B( UV-B) radiation on physiological characteristics, e. G. Photosynthesis and transpiration, of different cultivars of barley. The experiment was designed to have two levels of UV-B radiation, I. E. Enhanced UV-B (14. 4 kj ? M~2 ? D~' ) and ambient UV-B, and conductedat the Agro-Meteorological Station, Nanjing University of Information Science and Technology, Jiangsu Province, China. Results show that enhanced UV-B obviously depressed photosynthesis and transpiration inall the barley cultivars. Compared with control, enhanced UV-B radiation significantly decreased chlorophyll content, stomatic conductance, net photosyn-thetic rate and transpiration rate, but generally had no effect on intercullular C02 concentration in the leaves of the plants. However, the plants varied in sensitivity to UV-B radiation from cultivar to cultivar. Cultivar Dan #2 was more sensitive than Cultivar Su #4.【期刊名称】《生态与农村环境学报》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】5页(P51-55)【关键词】大麦;品种;UV-B辐射;净光合速率;气孔导度;胞间CO2摩尔分数;蒸腾速率;叶绿素含量【作者】娄运生;黄岩;李永秀;张晶;曹畅;朱婷婷;蒋铭皓;康汉锦【作者单位】南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】Q945.78大气平流层臭氧损耗引起地面紫外辐射剧增[1]。
UV辐射对植物光合作用影响定量化及可逆调节机制详解
UV辐射对植物光合作用影响定量化及可逆调节机制详解植物的生长和发育过程中光合作用是至关重要的,因为它提供了光能来驱动生物体内的化学反应,并将二氧化碳转化为营养物质。
然而,环境中的紫外(UV)辐射对植物的光合作用产生了影响。
本文将针对UV辐射对植物光合作用的定量化和可逆调节机制进行详细解析。
首先,我们需要了解UV辐射如何影响光合作用的效率。
紫外B波段(UV-B,280-315nm)对植物的影响较为明显,它可以直接损害叶片的细胞结构,导致光合作用的减弱。
特别是在光合作用的光合色素中,UV-B能够导致DNA和叶绿素等分子的损伤,从而降低叶片的叶绿素含量和光合酶的活性。
此外,UV-B还可以抑制光合作用相关基因的表达,影响光合作用的正常进行。
其次,我们需要了解植物对于UV辐射产生的适应机制。
植物通过多种方式来应对UV辐射的影响。
首先,植物可以积累防御物质来降低对UV-B的敏感度。
例如,一些植物可以合成紫外吸收剂,如类黄酮和抗氧化物质,来吸收或中和UV-B辐射。
这些化合物可以在叶片表面形成紫外屏障层,减少UV-B的吸收。
其次,植物可以通过调节光合酶的合成和活性来减轻UV-B的损害。
研究发现,一些光合酶可以在UV-B辐射下被抑制或诱导,从而调整光合作用的效率。
最后,植物还可以通过调节株型和叶片形态来减少UV-B的照射量。
一些植物可以增加叶片的密度或厚度,从而降低UV-B的渗透。
此外,植物对UV辐射的适应还可能涉及其他信号途径的调节。
研究发现,UV辐射可以诱导植物产生一系列的信号分子,如激素和反应氧物质,这些信号分子可以进一步调节植物的生长和发育。
通过这些信号途径的调节,植物可以启动一些防御机制来应对环境中的UV辐射。
然而,植物对UV辐射的适应并非永久性的。
植物可以根据环境条件来调节其对UV辐射的感知和应答。
例如,环境中其他光线的强度和组合可以影响植物对UV-B的敏感度。
一些研究表明,在强光条件下,植物对UV-B的感知和响应会减弱,而在弱光条件下,植物对UV-B的敏感度会增加。
UV-B辐射强度变化对烤烟光合生理和化学品质的影响
UV-B辐射强度变化对烤烟光合生理和化学品质的影响王娟;王毅;陈宗瑜;宋鹏飞【摘要】地处低纬高原的云南烟区UV-B辐射强度变化对烟草的质量形成有重要影响.试验设0.252(T0)、0.526(T1)、0.571(T2)和0.616(T3)mW·cm-2共4个UV-B辐射强度处理模拟云南不同海拔高度上UV-B辐射强度的差异,以自然环境为对照(CK),研究其对大田烤烟(品种为K326)叶片光合水平、生理特征和化学品质的影响.结果表明:4个UV-B辐射强度处理中,强度越大对K326叶片Pn、Tr及Gs值产生的影响越大;适当增强的UV-B辐射有利于提升叶片的光合作用能力,可提高和维持叶绿素和类胡萝卜素含量及WUE水平;适量的UV-B辐射还可促进烟叶化学成分的协调性,最终提高烟叶化学品质.研究结果可为正确评估UV-B辐射对烟草种植的潜在影响提供一定理论依据.【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2014(035)003【总页数】8页(P250-257)【关键词】UV-B辐射;烤烟;模拟试验;光合生理;化学品质;生态适应【作者】王娟;王毅;陈宗瑜;宋鹏飞【作者单位】云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201;红塔集团技术中心,玉溪653100;云南农业大学农学与生物技术学院,昆明650201;红塔集团技术中心,玉溪653100【正文语种】中文烟草(Nicotiana tabacum L.)是茄科一年生草本植物,广泛分布于世界各地。
长期以来,人们将烟草作为一种模式植物,在UV-B辐射对植物影响的研究中进行了大量研究[1-5]。
云南是重要的优质烟产区,是一个以低纬度高原山地为主的省份,地形和海拔高差各异,气候条件复杂多样[6],研究表明,低纬度高原地区UV-B辐射亦存在与太阳总辐射类似的变化规律[7],整个云南烟区的太阳UV-B辐射较强,且随海拔高度增加呈规律性递增[8],具有明显的干雨季特征[7],紫外辐射对烤烟品质可能存在直接或间接的影响[9]。
增补UV-B对烟苗生理指标及烟叶生长的影响
增补UV-B对烟苗生理指标及烟叶生长的影响
黄勇;夏鹏亮;唐韵;解晓菲;任晓红;吴成林;李占杰;丁才夫;王瑞
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2022(61)6
【摘要】以云烟87为材料,在苗期人工增补不同时间和强度UV-B后,检测烟苗生
理指标、生长情况和烤后烟叶经济性状指标。
结果表明,短时间UV-B照射(1.20
W/m^(2)、每天1 h)显著提升了烟苗的根系活力,显著提高了其SOD、POD和PPO酶活性;持续均匀低强度UV-B照射(1.20 W/m^(2)、每日照射1 h,累计10 h)对烟苗形态、烤后烟叶产质量更有利。
因此,增补适量UV-B有利于烤烟设施育苗。
【总页数】4页(P76-79)
【作者】黄勇;夏鹏亮;唐韵;解晓菲;任晓红;吴成林;李占杰;丁才夫;王瑞
【作者单位】湖北省烟草公司恩施州公司;湖北中烟恩施卷烟厂;湖北省烟草科学研
究院
【正文语种】中文
【中图分类】S572
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1.育苗方式对白肋烟烟苗生长及生理生化指标的影响
2.含5-氨基乙酰丙酸水溶肥
对烟苗生长与烟叶生化指标的影响3.不同烟苗移栽对烟株生理特性及烟叶产质量
的影响4.不同苗龄对成苗期烟苗生长发育及生理指标的影响5.增补UV-B辐射对
药用植物黄檗幼苗生长及光合生理影响
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UV—B辐射对烟草(Nicotiana tobacum)叶片总多酚含量和PPO活性的影响
Abta t oa c a eyK3 6w sp t di odf rn ltd i r t D nj n o gH ii mal a g f u i src :T b covr t 2 a ot nt iee t tu eds cs aYigi a dT n a nas l rneo x i e w f ai t i e Y
王 毅 ,钟 楚 ,陈宗瑜 ,丁 金玲 ,纪 鹏 ,董 陈文华
1红 塔集 团技 术 中心 玉 溪 630 ; 510 2云 南农 业 大 学 农 学 与 生 物 技术 学 院 昆 明 600 ; 52 1 3云 南 农 业 大 学 烟 草学 院 昆 明 60 0 52 1
摘
要 : 用盆栽试验 , 采 以烤 烟 品 种 K 2 36为 供 试 材 料 , 择 空 间 范 刚 不 大 的 云 南 玉 溪 大 营 街 和通 海 2 不 同 海 拔 高 度 的植 烟 区 为 选 个
w t h n e o ih c a g fUV— rd ain i h rc s ftb c o la e eo me twee su id.Reu t h we h t UV— a ito B a it n t e p o e s o o a c e fd v lp n r t de o s lss o d t a . B r dain wa o n a c d wi n r a e o li d u o dfee c n ri fl d y n o ea e o lu n te e t e in s n te h n e t ice s fatt e d e t i r n e i anal a s a d c v r g fco d i h s wo rgo s.P O h u f P a t i a e st et ci t w ssn i v o UV— a ito vy i B rd ain,i d c e sd r pdy wh n te UV— a ito ne st shg e rlwe h n a p r t e ra e a i l e h B r dain itn i wa ih ro o rt a a — y t u a a g fv l e,b ti wa r e stv o hg e i lrrn e o au c u t smo es n i et ih rUV— a ito i B rd ain.I a g fUV— n e st n ar n eo B itn i y,te tn e c fP O h e d n yo P a tvt sn tifu n e yrd c d UV— .C n rs oP cii cii wa o n e c d b e u e y l B o ta tt PO a tvt y,h g e ih rUV— n r a e o tn fttlp lp e o ,b t B ic e s d c n e to a oy h n l u o te te d r o n u n e n a p riua a g fUV— n e st h rn swee n tif e c d i atc lrr n e o l B itn iy.L w o UV— ne st e u e o tn fp lp e o . B i tn i r d c d c ne to oy h n 1 y Ke r s lrvoe— a ain; tb c o;p lp e o xd s ttlp lp e o y wo d :u ta iltB rdito oac oy h n lo ia e; oa oy h n l
UV-B辐射对雨生红球藻光合特性和虾青素含量的影响及其响应
生物量 、色素含量 、活性 氧( OS含量和抗 氧化酶活性 等的影响,以探 讨利用 u B辐 射诱 导虾青素 生物合 R ) V—
成增强 的可能性 。结果发现 ,经 U B辐射处理后 ,雨生红球 藻的光合活性 降低 、生物量增长 被抑制 。u B v. V. 辐射对 叶绿 素影响不大 ,但会改变细 胞的类胡 萝 卜 素和虾青 素含量 : . 和 03 W/ 强度 的 u B辐 射使细 01 . m V— 胞 中的这 两种色素含量 升高, . W/ 组 的色素含量 短暂升高后恢 复到对照水 平。 中低 强度 的 uV B可以促 05 m — 进雨生红 球藻单细胞虾 青素含量 的增 加,但 由于其对细胞 生长的抑制作 用,并不能 使虾青素大量 积累 。随辐 射时 间延 长,细胞 内 R OS含量未 明显增 加,但抗 氧化酶( 氧化氢酶和 超氧化物歧化酶 ) 过 活性下 降,雨生红球
陆生高等植物,特别是 经济作物 的影 响_。 1 由于一定 J 剂量 的 U - V B辐 射可 以进入水体 从而影 响水生 生态 系统,而 藻类 是水体 中 的主要初 级生 产者 ,所 以 阐
在不适 宜生长 的外 界环境 条件 下能大量 积累高价值 的虾青 素,近 年来 已成为 国际藻类学 研究 的热点之
一
。
已经证实温度 、光 照 、营养盐和活 性氧等 因素
可 以影响雨 生红球 藻 中的虾青素 合成[。也有科 学 3 】
家注意 到 了紫外辐 射对雨生 红球藻生理 和超微结构 的作用 [ 训 ,并发 现紫外辐射 4 5 n 后可使雨生红 — mi
增强紫外B(UV-B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响
增强紫外B(UV-B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响朱玉安
【期刊名称】《陕西农业科学》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】人类大量使用氯氟碳化合物导致大气臭氧层减薄,大大降低了臭氧层过滤UV-B辐射的能力,因而到达地表的UV-B辐射明显增强.主要介绍增强UV-B辐射对植物形态、生物量、花粉萌发、开花等生长发育过程的效应及对植物光合作用的直接和间接影响.
【总页数】4页(P113-116)
【作者】朱玉安
【作者单位】陕西师范大学,陕西,西安,710062
【正文语种】中文
【中图分类】Q94
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1.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 [J], 付金颖;杨超;李德文;唐中华;郭晓瑞;祖元刚
2.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 [J], 袁孟玲;岳堃;王红;郭钰柬;周开兵
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4.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 [J], 袁孟玲;
岳堃;王红;郭钰柬;周开兵;
5.增强UV-B辐射对芒果株产和果实品质及光合作用的影响 [J], 周开兵;李世军;袁孟玲
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UV—B紫外辐射与烟叶生理指标的关系研究
UV—B紫外辐射与烟叶生理指标的关系研究作者:夏玉珍鲁绍坤王毅等来源:《安徽农业科学》2014年第30期摘要[目的]为探究紫外辐射与烟叶生理指标之间的关系。
[方法]在云南玉溪模拟海拔高度600、1 100、1 600和2 100 m进行烤烟生产大棚试验。
在烤烟生长的不同时间,测定烟叶光合参数、光合色素、可溶性蛋白含量、类黄酮和比叶重等指标。
[结果]在自然环境(CK)下种植的K326对UVB辐射响应敏感。
[结论]适当强度的UVB辐射有利于提高K326净光合速率(Pn)、同化能力(AC)和光合色素含量。
关键词光合参数;烟叶原料;环境模拟中图分类号S572文献标识码A文章编号0517-6611(2014)30-10543-04基金项目云南中烟工业责任有限公司项目滇烟工科【2013】494号。
作者简介夏玉珍(1978- ),女,安徽庐江人,农艺师,从事烟草农业方面的研究。
*通讯作者,农艺师,从事烟草农业、烟草工业生产方面的研究。
紫外辐射对农作物生长、农作物最终的产品质量有着极大的相关性。
这方面的研究主要包含紫外辐射对作物内在品质产生的影响研究[1-2]、紫外辐射对作物光合特性影响的研究[3-4]以及作物对紫外辐射的耐性研究等[5-7]。
对于烤烟这个特有的经济作物,也有一些研究者开展了其品质与紫外辐射关系的研究[5,8-10]。
云南属低纬度高海拔地区,气候呈现出辐射资源丰富,气温随海拔高度增加而降低,日温差较大,在重要植烟地区降水分布具有时间与空间上分布不均特点。
这些独特的气候特征形成了云南烟叶特有的“清香型”风格。
然而,长期以来,研究众多气候要素对烟草生长和品质的影响及在烟草种植区划中低纬高原的紫外辐射强度变化对烤烟种植尤其质量形成可能产生的影响机理等方面仍是空白。
为此,笔者通过模拟不同海拔的紫外辐射条件,对UVB紫外辐射对与烟叶品质关系密切的生理指标进行了研究。
1材料与方法试验①以烤烟品种K326为材料,在国家级试验基地云南省玉溪市烟草科技示范园赵桅试验基地进行。
增强UV-B辐射对烤烟主要香气前体物及化学成分的影响
增强UV-B辐射对烤烟主要香气前体物及化学成分的影响李鹏飞;周冀衡;罗华元;张建平;黄勇;汤浪涛;陈初;孔宁川【摘要】In order to investigate the reasons for the formation of aroma style of quality tobacco leaf and the accumulation of aroma components in flue-cured tobacco, the contents of aroma precursors, including plastid pigments ( chlorophyll, lutein, (5-carotene ) and polyphenols ( chlorogenic acid, rutin ) , and total sugar, reducing sugar, total nitrogen, protein, nicotine, potassium in the upper and middle leaves of flue-cured tobacco exposed to natural light with higher UV-B intensities were determined. The results showed that the synthesis of plastid pigment in upper leaves was suppressed,while that in middle leaves was promoted by intensified UV-B radiation; however,the synthesis of polyphenols was on the contrary. The contents of total sugar, reducing sugar, totalnitrogen, protein and nicotine in upper leaves and total sugar and reducing sugar in middle leaves were decreased, while potassium content in upper leaves and the contents of total nitrogen, protein, nicotine and potassium in middle leaves were increased by intensified UV-B radiation. The main aroma precursors and chemical components in flue-cured tobacco were closely correlated to the intensity of UV-B, proper UV-B intensification would improve the aroma and quality of middle leaves of flue-cured tobacco.%为了探明影响特色优质烟叶香气风格形成和烤烟致香成分积累的原因,通过增强UV-B的方法,测定了光照中紫外线强度增大后烤烟的中上部烟叶质体色素(叶绿素、叶黄素、β-胡萝卜素)和多酚类物质(绿原酸、芸香苷)等香气前体物及总糖、还原糖、总氮、蛋白质、烟碱、钾等化学成分的含量.结果表明,增强UV-B辐射会抑制烤烟上部叶的质体色素合成,促进中部叶质体色素的合成,多酚受UV-B增强的影响表现与质体色素相反;增强UV-B辐射烤烟上部叶总糖、还原糖、总氮、蛋白质、烟碱含量降低,钾含量升高,中部叶总糖、还原糖含量降低,总氮、蛋白质、烟碱、钾含量升高.烤烟的主要香气前体物及化学成分与UV-B强度密切相关,适当增强UV-B有利于烤烟中部叶香气和品质的提高.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】7页(P69-75)【关键词】烤烟;UV-B;香气前体物;化学成分【作者】李鹏飞;周冀衡;罗华元;张建平;黄勇;汤浪涛;陈初;孔宁川【作者单位】云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,昆明市高新区海源北路1699号650106;湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室,长沙市芙蓉区农大路1号410128;湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室,长沙市芙蓉区农大路1号410128;红云红河烟草(集团)有限责任公司采购中心,昆明市北市区红锦路1 81号650202;上海烟草(集团)公司技术中心,上海市杨浦区长阳路717号200082;湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室,长沙市芙蓉区农大路1号410128;云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,昆明市高新区海源北路1699号650106;红云红河烟草(集团)有限责任公司采购中心,昆明市北市区红锦路1 81号650202;云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,昆明市高新区海源北路1699号650106【正文语种】中文【中图分类】TS412不同地区和生态环境下生产的烤烟香气风格和品质存在较大的差异,生态环境对烤烟香气前体物、挥发性香气物质影响方面现已有较多报道[1-5],生态环境对烤烟香气及品质形成的重要性已越来越被人们所关注。
微生物学理论指导:UV-β对蓝细菌的影响
UV-β可以破坏蓝细菌的运动性和趋光性,可以影响许多其他的生理和生化过程,这将导致其生产力的降低,发芽和分化的破坏。
光合色素会被UV-β漂白,光捕获复合体的结构受到影响,这些都会损坏光合作用。
DNA和蛋白质的主要作用位点、氮代谢中的酶对于UV-β表现出不同的敏感性。
UV对固氮酶和谷氨酰氨合成酶的活性产生抑制,但会提高硝酸还原酶的活性(当暴露在认为的UV-β下)。
UV-β也会影响基本的光合作用的反应和二氧化碳的吸收。
通过快速改变光合系统中酶的形式来抵抗UV.然而,光合作用可以被UV-A合蓝光所激活。
蓝细菌已经发展了对于UV-β的影响的对策。
这包括:产生象MAAs类的光保护物质β、通过迁移到避光的地带来逃避UV。
产生猝灭物质如类胡萝卜素和超氧化物d、修复机制象光活化和光独立的DNA修复。
激活抗氧化酶.UV-β在许多蓝细菌中诱导了MAAs的产生。
在Ana βaenasp中显示只有在290nm的光可以诱导MAAs.除了光保护作用外,MAAs还具有调节渗透压和抗冻作用。
其他的UV-A激活物质也被发现。
在蓝细菌和藻类中的光保护物质已经建立了数据库。
南极的蓝细菌形成大的蒲状菌落。
UV-β对于Leptolyngβya的菌落具有很强的光化学抑制作用,但是不如对Phormidium的抑制作用大。
后者包括了比前者多25倍的MAAs和2倍的类胡萝卜素。
Rai和同事研究了UV-β和重金属污染之间的关系对于氮固定的作用,并发现二者具有协同性。
UV-B辐射对烟草形态、光合色素和抗氧化酶活性的影响
a d Acii fAn i xd n z m ei b c o n t t o t i a tEn y To a c v y o n
O UY ANG e ’, L i ZHOU J— e g - 。 ’ ih n ’,CHE Xi u - YI e ’, - N —y ’, N Zh n - 一
(. 南农 业大 学烟 草研 究院 , 南 长沙 40 2 ; 1湖 湖 1 18 2 湖 南农 业大 学生 物科 学技术 学 院, 南 长沙 40 2 ) . 湖 11 8
摘 要 : 采用盆栽试验 , 以烤烟品种 K 2 为供试材料 , 究了不同 U — 36 研 V B辐射 时间对烟草相关农艺性状 、 叶片光合 色素及 抗氧
T 0 W e —a g, U N Z ic a ’WA G Y —u A n fn ’ D A h h o, - N u jn
{ Tb co ntu , AU C a gh 1 1 & P c 】 o ac stt HN , hn sa4 0 2 R ; . I ie
2 C lg i c nea dBo c nl y HN C a gh 1 1 8 艘 C . oeeo Bo i c n ieh o g, A l f se t o hn sa4 02 , j
湖南农业科学
2 1 , 5 :1 2 02( ) ~ 3 0 2
H nnA n u ua S i cs u a g c l r c n e t l e
U — V B辐射对烟草形态 、 光合色素和 抗 氧化 酶 活 性 的影 响
欧 阳磊 ,周冀衡 一陈 习羽 一 尹 珍 一陶文芳 段志超 王育 军 一 , . , , , , , ,
a r n mi h rc e i is c n e t fp oo y t ei i me t n ci i e fa t x d n n y s o 2 . h e u t g o o c c aa t r t , o t n so h ts nh t p g n s a d a t t so n i i a t z me fK3 6 T e r s l sc c vi o e s s o d t a t e i ce sn V— a it n i tn i , ln e g t la n t,la d h a d l a r a al e r a e ; h we h t h t n r a ig U B r d ai e st p a t i h , e fl g h e f wi h o n y h e wi t n e fa e l d c e s d c ne t f c lr p yl ,c l r p y l b n tt l c lr p yl l p e e td d c e sn e d n y h o tn f o tn s h o o h l o a h o o h l a d o a h o o h l l r s n e a e r a i g t n e c ;t e c n e t o a c r tn i s i c e s d sg i c nl , ih p s i l or l td w t r ame tt n a in n e s y T e a t i e f a oe o d n r a e in f a t wh c o i v y c reae i t t n i a d r d a ti tn i . h ci t so i y te h e me t vi
人工增加UV-B辐照改善温室番茄品质
人工增加UV-B辐照改善温室番茄品质随着气候变化和环境问题的日益加剧,温室栽培逐渐成为了农业生产的重要方式,其中番茄作为温室栽培的重要作物之一,具有高产、高质、高效的特点,受到广大农民的青睐。
然而,在温室栽培中,高温、强光和低湿等问题会对番茄品质产生一定的影响,其中UV-B辐照是一种被广泛研究的改良手段。
本文将探讨人工增加UV-B辐照对温室番茄品质的影响。
UV-B辐照是指人为增加紫外线B波长的辐照,它是一种辐射方式,能够通过照射植物表面来改变植物的形态、结构和生理生化过程。
对于番茄来说,UV-B辐照可以提高其养分含量、抗氧化能力、色泽鲜艳度以及营养价值,因此,UV-B辐照已经得到广泛的应用和研究。
一般来说,UV-B辐照会对番茄的各个部分产生不同的影响,包括果实、叶片和根系。
在果实方面,研究表明,UV-B辐照能够提高番茄果实的VC、VE、β-胡萝卜素等营养成分的含量,同时还能够促进果实的颜色鲜艳,提高外观品质。
此外,UV-B辐照还会促进番茄果实中的一些次生代谢产物的合成,如茄红素、类黄酮等,从而提高番茄果实的营养价值和抗氧化性。
在叶片方面,UV-B辐照主要影响叶绿素和叶绿素a/b比值等光合作用关键指标,促进叶绿素的积累和合成,从而提高温室番茄植株的净光合速率和植物叶绿素含量。
此外,UV-B辐照还可以增加番茄叶片和茎部的抗氧化能力,降低氧化应激的程度,保护植物的生长和发育。
在根系方面,尽管UV-B辐照对根系生长的直接作用不太清楚,但研究表明,适当的UV-B辐照可以增加温室番茄的根系吸收营养的能力,改善植株整体的生长指标和叶绿素a/b比值,从而提高果实品质和产量。
需要注意的是,UV-B辐照对番茄的改良作用同时伴随着一定的难度,需要进行较为精细的控制和监测。
在控制UV-B辐照的过程中,需要注意辐照时间和强度的适当性,过强或过弱的辐照都会产生不良影响,同时,受到不同的环境因素和生理生化机制的影响,不同品种的番茄对UV-B辐照的反应也会有所差异,需要因地制宜,进行调控。
UV-B胁迫对烟草生长发育及生理生化特性影响的研究的开题报告
UV-B胁迫对烟草生长发育及生理生化特性影响的研究的开
题报告
一、选题背景:
近年来,由于大气环境污染引发的紫外线辐射量不断增加,已成为造成全球气候变化的重要因素之一。
以往研究大多集中于短波紫外线(UV-C)和长波紫外线(UV-A)对
植物的影响,而紫外线B波段(UV-B)的影响尚未得到足够的注意。
事实上,UV-B胁迫对植物的生长发育及生理生化特性的影响已经引起了广泛的关注。
二、研究目的:
本研究旨在探究UV-B胁迫对烟草生长发育及生理生化特性的影响,为今后开展
类似研究提供科学依据。
三、研究内容:
(1)选取适宜的烟草品种,以不同的UV-B波长和辐射强度进行胁迫处理。
(2)通过测量植株的生长指标和形态指标,分析UV-B胁迫的影响;同时,测
量叶片叶绿素、可溶性蛋白和抗氧化酶等生理生化性状,进一步了解烟草对UV-B胁迫的反应。
(3)利用统计学方法对研究结果进行分析,比较不同处理之间的差异性,并探
究影响烟草生长发育及生理生化特性的因素。
四、研究意义:
本研究可对烟草紫外线B波段的响应机制进行深入探究,并揭示UV-B胁迫对烟草生长发育及生理生化特性的影响规律,为实现农业可持续发展提供理论支持。
同时,也可为UV-B胁迫的其他植物提供参考依据,推进相关领域的研究和应用。
紫外线—B对银杏光合生理指标的影响
20 0 2年 6月
J n. 2 o u 02
文章 编号 :10 5 7 【O2 O 07 0 00— 4 12O 13— 38 5
紫 外 线 一B对 银 杏 光合 生理 指标 的影 响
刘 清 华 , 钟章 成
西 南 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 ,重 庆 40 1 075
1 2 UV—B 处 理 ,
实验共 设 3 处理 组 :对照 组 ( K组 ,即 自然 光 照) 个 C 、低 u v—B处 理 组 ( L组 ) 和高 u V—B处 理 组 ( H 组) ,2个 u v—B处理 组分别 在 自然 光照 的基础 上人 为增加 强度 为 1 . w.m ( 00 c L组 ) 2 . w.m ( 和 20 c H 组) u 的 v—B辐 射 ,增 加 的 u v—B辐射 强度 由北 京师 范大学 光 电仪器 厂生 产 的 u v—B型紫外 辐照计 测定 . U B辐 射系统 由 l 紫 外 灯 管 ( 京 紫 光 电器 厂 订 制 ,0w , 射 波 长范 围 为 20—30 11波 峰 在 25 V— 0根 南 3 辐 8 2 1, 1 1 9 n) m 分两 组平 行 排列组 成 .处理 时间 为每 天 8h( :o l :o .整 个处理 期 间要 求 保 持灯 管 与植 株顶 部 的 90~ 70) 距 离不 变 .每 连续 处理 8d( 天 除外 ) 进 行室 外指标 测量 ,同时采 叶样 供室 内分 析 .每 次 采 叶均 以倒 数 பைடு நூலகம் 雨 后 ( 上往 下) 4 从 第 ~6位 叶为 准 ,每项 光合 生理指 标设 至 少 3个重 复 ,每次 重 复测 量 3次 ,数 据 为 各重 复 测
摘 要 :在 自然 光 照 的基 础 上 ,用 0 cl ( K组 ) Oou c ( r l c 、l. w m L组 ) 2 W m ( 组 ) 和 2 Ou c H 3种 强 度 的 紫 外 线. u B( v—B 2 0 3 0 , 8 2 ) 辐射 处理 银 杳苗 术 .研 究 u v—B辐 射 增 强 对 银 杏 光 合 作 用 的 影 响 .结 果 表 明 :u —B v
UV-B_辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8_表达的影响
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2023ꎬ39(7):1449 ̄1459http://jsnyxb.jaas.ac.cn陈㊀艳ꎬ邓昌蓉ꎬ侯全刚ꎬ等.UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响[J].江苏农业学报ꎬ2023ꎬ39(7):1449 ̄1459.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2023.07.002UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响陈㊀艳1ꎬ2ꎬ㊀邓昌蓉1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀侯全刚1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀文军琴1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀刘㊀敏1ꎬ2ꎬ㊀邵登魁1ꎬ2ꎬ3(1.青海大学农林科学院ꎬ青海西宁810016ꎻ2.青海省蔬菜遗传与生理重点实验室ꎬ青海西宁810016ꎻ3.青藏高原种质资源研究与利用实验室ꎬ青海西宁810016)收稿日期:2022 ̄10 ̄30基金项目:青海省科技厅应用基础研究项目(2020 ̄ZJ ̄766)作者简介:陈㊀艳(1996-)ꎬ女ꎬ甘肃定西人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为辣椒耐紫外生理及遗传特性研究ꎮ(E ̄mail)cy ̄chelsea960228@163.com通讯作者:邵登魁ꎬ(Tel)0971 ̄5311240ꎻ(E ̄mail)sdk2003 ̄2003 ̄2003@163.com㊀㊀摘要:㊀为了解紫外线B(UV ̄B)辐射对辣椒(CapsicumannuumL.)光合特性及UV ̄B应答基因UVR8表达量的影响ꎬ以青海省主栽的9个辣椒品种(品系)为试验材料ꎬ紫外线处理剂量为28 56kJ/(m2 d)ꎬ设空白对照(无照射)ꎬ测定幼苗叶片光合特性㊁形态指标等14个指标ꎬ同时利用实时荧光定量PCR技术检测UVR8基因在各试验材料中的相对表达量ꎮ结果表明ꎬ与对照相比ꎬ处理组辣椒的叶绿素㊁类胡萝卜素含量总体降低ꎬ光合指标总体下降ꎬ从而抑制叶片光合作用ꎬ总体上UV ̄B处理对华美105大多数光合指标的影响较大ꎬ对乐都长辣椒的影响较小ꎮ荧光定量PCR检测结果显示ꎬUV ̄B处理后ꎬUVR8在华美105中的相对表达量上升幅度最大且与对照间的差异达显著水平ꎮ综合分析可知ꎬ华美105的大多数指标显著受到抑制ꎬ光能利用率降低ꎬ因此华美105为UV ̄B敏感型品种ꎬ且UVR8在该品种中的表达水平较高ꎬ说明UVR8能够在不耐紫外辐射辣椒品种(品系)中积极响应UV ̄B胁迫ꎮ关键词:㊀辣椒ꎻUV ̄B辐射ꎻ光合特性ꎻUVR8中图分类号:㊀S624.4+3㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2023)07 ̄1449 ̄11EffectsofUV ̄BradiationonphotosyntheticcharacteristicsandUVR8ex ̄pressionindifferentpepperseedlingsCHENYan1ꎬ2ꎬ㊀DENGChang ̄rong1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀HOUQuan ̄gang1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀WENJun ̄qin1ꎬ2ꎬ3ꎬ㊀LIUMin1ꎬ2ꎬ㊀SHAODeng ̄kui1ꎬ2ꎬ3(1.QinghaiAcademyofAgricultureandForestrySciencesꎬXining810016ꎬChinaꎻ2.QinghaiKeyLaboratoryofVegetableGeneticsandPhysiologyꎬXining810016ꎬChinaꎻ3.LaboratoryforResearchandUtilizationofGermplasmResourcesinQinghaiTibetPlateauꎬXining810016ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀InordertounderstandtheeffectsofultravioletB(UV ̄B)radiationonphotosyntheticcharacteristicsandUV ̄BresponsegeneUVR8expressionofcapsicum(CapsicumannuumL.)ꎬninevarieties(lines)ofcapsicuminQinghaiprovincewereselectedastestmaterialsꎬthetreatmentdosewas28.56kJ/(m2 d)ꎬandblankcontrolwasset.Atotalof14indicessuchasphotosyntheticcharacteristicsandmorphologicalindicesofseedlingleavesweredetermined.MeanwhileꎬtheexpressionlevelofUVR8wasdetectedbyreal ̄timefluorescencequantitativePCR.Theresultsshowedthatcomparedwiththecontrolꎬthechlorophyllandcarotenoidcontentsinthetreatmentgroupweregenerallyreducedꎬandthephotosyntheticcharacteristicsgenerallydecreasedꎬwhichinhibitedthephotosynthesisofleaves.OverallꎬUV ̄Btreatmenthadagreatereffectonmostphotosyntheticindi ̄cesofHuamei105ꎬandasmallereffectonLedulongpep ̄per.TheresultsoffluorescencequantitativePCRshowed9441thattherelativeexpressionofUVR8inHuamei105increasedthemostafterUV ̄Btreatmentandwassignificantlyhigherthanthatinthecontrolgroup.InconclusionꎬmostindicesofHuamai105weresignificantlyinhibitedꎬandtheutilizationrateoflightenergywasdecreased.ThereforeꎬHuamei105wasaUV ̄BsensitivevarietyꎬandUVR8wasexpressedatahighlevelinthisvarietyꎬindicatingthatUVR8couldactivelyrespondtoUV ̄Bstressinthevarietiesthatwerenotresistanttoul ̄travioletradiation.Keywords:㊀chiliꎻUV ̄BradiationꎻphotosyntheticcharacteristicsꎻUVR8㊀㊀辣椒(CapsicumannuumL.)是茄科辣椒属一年或多年生草本植物ꎬ是全球广泛栽培的蔬菜作物ꎬ也是中国第一大果菜类园艺作物[1]ꎮ辣椒果实中富含维生素㊁矿物质和生物碱等多种营养物质ꎬ在食品㊁医药等行业有着广泛的用途[2]ꎮ辣椒作为青海省第一大设施蔬菜作物ꎬ常年栽培面积约为7000hm2ꎬ主栽品种有乐都长辣椒和陇椒等[3]ꎮ青藏高原地区海拔高ꎬ紫外线辐射强ꎮ植物叶片是光的靶器官ꎬ受到自然光中紫外线B(UV ̄B)的辐射后ꎬ由于UV ̄B的能量较高ꎬ因此不能完全穿透叶片ꎬ使得叶片内部受到损伤[4]ꎮ有研究发现ꎬ由于UV ̄B促使叶绿素快速分解ꎬ使其光能的吸收率㊁转化率下降[5 ̄7]ꎬ促使光合作用减弱ꎬ而光合作用是植物获取能量的直接来源ꎮ众多研究结果表明ꎬUV ̄B增强会使多数作物的光合作用减弱ꎬ表现为光同化量下降㊁生长缓慢[8]ꎬ使得光合作用受到抑制ꎮ1995年以来ꎬ随着全球气候变化和工业排放量的增多ꎬ臭氧层遭到破坏ꎬ使得地球受到更强的紫外线辐射ꎬ尽管90%UV ̄B被臭氧层吸收ꎬ但仅10%UV ̄B到达地球表面也会对植物生长产生很大影响[9]ꎬ并对高原地区的农作物生产造成较大影响ꎮ因此ꎬ在高原地区开展抗UV ̄B辐射劣变及其主效基因研究具有比较重要的科学意义ꎮ本研究拟通过对不同耐UV ̄B辐射辣椒材料幼苗期叶片的光合指标进行检测ꎬ并借助统计学分析与关键基因表达特性分析ꎬ初步筛选具有不同抗紫外线能力的材料ꎬ以期为辣椒相关抗性研究体系的建立与资源评价提供参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验材料与试验设计试验地点为青海大学农林科学院园艺创新基地ꎬ供试辣椒材料为QB2016大皱㊁Yxj2013 ̄16㊁航椒2号㊁B1401㊁青线椒2号㊁航椒6号㊁乐都长辣椒㊁华美105㊁YTS2013 ̄13ꎬ均由青海大学农林科学院园艺研究所提供ꎮ2022年3月初播种ꎬ采用72孔穴盘育苗ꎬ9个辣椒品种(品系)各育苗72株ꎮ待幼苗长至6叶1心期ꎬ取长势一致的壮苗移入有UV ̄B灯的温室中进行处理ꎬ设空白对照(无照射)ꎮ2022年5月27日开始进行UV ̄B辐射处理ꎻ2022年6月1日ꎬ待各辣椒品种(品系)叶片表观出现锈斑时ꎬ试验结束ꎬ共处理6dꎮ处理方法:在辣椒植株上方水平挂架上悬挂UV ̄B灯(26Wꎬ光谱为275~380nm)ꎬ用乙酸纤维素膜滤去短波辐射ꎬ每日UV ̄B辐射时间为8h(9:00-17:00)ꎬ紫外线强度为99 01μW/cm2ꎻ在UV ̄B照射期间调整UV ̄B灯挂架与植株生长面之间的高度使其恒定ꎬ对照小区无辐射ꎮ用紫外辐照传感器(杭州虹谱光色科技有限公司产品)测定UV ̄B的辐射强度ꎮ1.2㊀测定项目及方法1.2.1㊀形态及生长指标的测定㊀随机取各辣椒品种(品系)其中1株于处理第3d对其叶片进行拍照ꎬ且在处理末期第6d再进行拍照ꎬ对各辣椒品种(品系)叶片的表观形态进行观察ꎻ各辣椒品种(品系)选整体长势一致的3株植株进行株高㊁茎粗的测定ꎮ1.2.2㊀光合参数的测定㊀选择各辣椒品种(品系)整体长势一致的3株植株ꎬ并选择完全展开且能充分补光的叶片ꎬ采用Li ̄6400光合系统测定仪测定净光合速率(Pn)㊁蒸腾速率(Tr)㊁气孔导度(Gs)㊁胞间CO2浓度(Ci)等ꎮ叶室温度为(25ʃ1)ħꎬ光量子通量密度(PFD)为100μmol/(m2 s)ꎬCO2浓度为(750ʃ10)μmol/(m2 s)ꎬ相对湿度(RH)为60%~70%ꎮ测定相同叶片的荧光参数ꎬ使用荧光叶室测定如下叶绿素荧光参数:初始荧光(F0)㊁最大荧光(Fm)㊁暗适应30min下PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)㊁光化学淬灭系数(qP)㊁非光化学淬灭系数(NPQ)ꎮ1.2.3㊀生理指标的测定㊀叶绿素㊁类胡萝卜素含量用95%乙醇提取并测定[10]ꎬ均为鲜质量含量ꎮ1.2.4㊀RNA提取和实时荧光定量PCR㊀参照边海0541江苏农业学报㊀2023年第39卷第7期燕等[11]的方法提取RNAꎬ将提取的RNA和合成的cDNA于-20ħ保存备用ꎮ本研究以辣椒UBI3为内参基因[12]ꎬ根据从美国国家生物技术信息中心(NCBI)网站(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)上获得的番茄SlUVR8基因编码序列(CDS)设计引物ꎬ引物用Primer5.0软件设计ꎬ由北京奥科鼎盛生物科技有限公司合成ꎬ本研究所用的相对定量PCR引物序列见表1ꎬ基因相对表达量的计算用2-әәCt法[13 ̄14]ꎮ表1㊀本研究所用引物序列Table1㊀Sequenceofprimersusedinthisstudy引物名称㊀㊀㊀引物序列㊀㊀SlUVR81 ̄F/R5ᶄ ̄TCGTGGTGTGTGAGGTGTTT ̄3ᶄ3ᶄ ̄AAGAGAGAATGAGCTCCGCC ̄5ᶄSlUVR82 ̄F/R5ᶄ ̄TCAGTCCGGCCTTGGAAAGA ̄3ᶄ3ᶄ ̄GATCCATTCTCTGTGGCGCT ̄5ᶄSlUVR83 ̄F/R5ᶄ ̄GGGGCACCAATGAAAATGGG ̄3ᶄ3ᶄ ̄GTCCGCCAGAAGAATGTCCA ̄5ᶄUBI3 ̄F/R5ᶄ ̄TGTCCATCTGCTCTCTGTTG ̄3ᶄ3ᶄ ̄CACCCCAAGCACAATAAGAC ̄5ᶄ1.3㊀数据处理与分析试验数据的整理及制图用Excel2010㊁Origin2019ꎬ数据统计分析用SPSS21ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗期形态特征的影响2.1.1㊀UV ̄B辐射对辣椒叶片的影响㊀由图1可以看出ꎬUV ̄B辐射[28 56kJ/(m2 d)]对幼苗期辣椒叶片造成了不同程度的损伤ꎮ经观察发现ꎬ处理第3d时ꎬ华美105叶片表面出现紫色锈斑ꎬ处理第6d时ꎬ华美105叶片出现卷曲枯萎的现象ꎮ9个辣椒品种(品系)叶片表面在处理末期(第6d)均表现出不同程度损伤ꎬ其中华美105的损伤最严重ꎬ乐都长辣椒无明显变化ꎮ上述结果表明ꎬ用28 56kJ/(m2 d)UV ̄B对辣椒进行辐射处理ꎬ会对不同辣椒品种(品系)幼苗期的叶片造成不同程度的影响ꎮA:Yxj2013 ̄16ꎻB:YTS2013 ̄13ꎻC:航椒6号ꎻD:航椒2号ꎻE:华美105ꎻF:QB2016大皱ꎻG:乐都长辣椒ꎻH:B1401ꎻI:青线椒2号ꎮ图1㊀紫外线B(UV ̄B)对不同品种(品系)辣椒叶片表观特征的影响Fig.1㊀EffectsofultravioletB(UV ̄B)onleafappearanceofdifferentpeppervarieties(lines)2.1.2㊀UV ̄B辐射对辣椒生长的影响㊀由图2可以看出ꎬ补增UV ̄B辐射对幼苗期辣椒株高整体上表现出不同程度的影响ꎬ除乐都长辣椒外ꎬ其余辣椒品种(品系)的株高与CK相比均出现受抑制现象ꎬ其中QB2016大皱的被抑制现象最明显ꎬ其株高显著降低了29 30%ꎮ在对辣椒茎粗的影响方面ꎬ除了乐都长辣椒㊁航椒2号㊁华美105和青线椒2号外ꎬ其余辣椒品种(品系)的茎粗与CK相比均表现出变小的特征ꎮ表2结果显示ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B处理显著减少了YTS2013 ̄13㊁华美105㊁QB2016大皱的株高(P<0 05)ꎬ但对其他辣椒品种(品系)无显著影响ꎮ与CK相比ꎬUV ̄B处理对各辣椒品种(品系)的茎粗无显著影响ꎮ方差分析结果表明ꎬ经UV ̄B处理后各辣椒品种(品系)的株高㊁茎粗相较于CK的变化量间存在显著差异ꎮ2.2㊀UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性的影响2.2.1㊀UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合色素含量的影响㊀由图3可以看出ꎬ在补增UV ̄B处理下ꎬ除乐都长辣椒外ꎬ各辣椒品种(品系)的叶绿素a㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素含量都低于CKꎮ叶绿素a含量降幅最大的辣椒品种(品系)是华美105ꎬ较CK下降了59 43%ꎬ乐都长辣椒的叶绿素a含量较CK略有升高(图3A)ꎻ在UV ̄B处理下ꎬ与CK相比ꎬ叶绿素b含量降幅最大的是华美105和航椒2号ꎬ都下降了57 14%ꎬ叶绿素b含量降幅最小的为1541陈㊀艳等:UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响YTS2013 ̄13ꎬ下降了26 19%(图3B)ꎻ在UV ̄B处理下ꎬ与CK相比ꎬ类胡萝卜素含量降幅最小的是QB2016大皱ꎬ较CK降低了14 71%ꎬ降幅最大的是B1401ꎬ为68 18%(图3C)ꎮ表3的t检验结果显示ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B辐射对乐都长辣椒的叶绿素a含量无显著影响ꎬ但显著降低了其他8个辣椒品种(品系)B辐射显著降低了各辣椒品种(品系)的叶绿素b含量ꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理显著降低了除QB2016大皱㊁YTS2013 ̄13外的其他辣椒品种(品系)的类胡萝卜素含量ꎮ方差分析结果表明ꎬ经UV ̄B处理的各辣椒品种(品系)叶绿素a㊁叶绿素b和类胡萝卜素含量与CK的差值间有显著差异ꎮCK:空白对照(无照射)ꎻUV ̄B:紫外线B辐射处理ꎮa:Yxj2013 ̄16ꎻb:YTS2013 ̄13ꎻc:航椒6号ꎻd:航椒2号ꎻe:华美105ꎻf:QB2016大皱ꎻg:乐都长辣椒ꎻh:B1401ꎻi:青线椒2号ꎮ图2㊀UV ̄B对辣椒苗株高和茎粗的影响Fig.2㊀EffectsofUV ̄Bonplantheightandstemdiameterofpepperseedlings表2㊀不同辣椒品种(品系)在不同处理下的株高和茎粗Table2㊀Plantheightandstemdiameterofdifferentpeppervarieties(lines)underdifferenttreatments品种(品系)㊀㊀㊀处理株高(cm)UV ̄B处理组与CK组之间的株高差(cm)茎粗(mm)UV ̄B处理组与CK组之间的茎粗差(mm)Yxj2013 ̄16CK15.97ʃ0.52a-0.47ʃ0.21b3.85ʃ0.28a-0.17ʃ0.01eUV ̄B15.50ʃ0.25a3.68ʃ0.22aYTS2013 ̄13CK10.47ʃ0.48a-2.10ʃ0.14e4.04ʃ0.44a-0.16ʃ0.01eUV ̄B8.37ʃ0.36b3.88ʃ0.09a航椒6号CK13.40ʃ0.37a-0.83ʃ0.05c4.19ʃ0.29a-0.27ʃ0.01fUV ̄B12.57ʃ0.97a3.92ʃ0.34a航椒2号CK16.47ʃ1.16a-1.07ʃ0.05c3.67ʃ0.34a0.16ʃ0.01aUV ̄B15.40ʃ0.49a3.83ʃ0.38a华美105CK14.83ʃ0.41a-3.20ʃ0.08f2.82ʃ0.42a0.13ʃ0.01aUV ̄B11.63ʃ1.06b2.95ʃ0.20aQB2016大皱CK14.47ʃ0.12a-4.24ʃ0.12g3.99ʃ0.28a-0.08ʃ0.01dUV ̄B10.23ʃ0.27b3.91ʃ0.20a乐都长辣椒CK10.20ʃ0.22a0.27ʃ0.01a3.65ʃ0.40a0ʃ0cUV ̄B10.47ʃ0.43a3.65ʃ0.05aB1401CK10.87ʃ1.16a-1.65ʃ0.04d4.11ʃ0.43a-0.54ʃ0.01gUV ̄B9.22ʃ0.81a3.57ʃ0.50a青线椒2号CK16.03ʃ0.70a-0.86ʃ0.05c3.00ʃ0.21a0.09ʃ0.01bUV ̄B15.17ʃ0.64a3.09ʃ0.13a同一品种(品系)辣椒的不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎻUV ̄B处理组与CK组之间的差值后标有不同小写字母表示不同品种(品系)辣椒间差异显著(P<0 05)ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ2541江苏农业学报㊀2023年第39卷第7期A:叶绿素a含量ꎻB:叶绿素b含量ꎻC:类胡萝卜素含量ꎮ航椒6号ꎻd:航椒2号ꎻe:华美105ꎻf:QB2016大皱ꎻg:乐都长辣椒ꎻh:B1401ꎻi:青线椒2号ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ图3㊀UV ̄B对不同品种(品系)辣椒幼苗光合色素含量的影响Fig.3㊀EffectsofUV ̄Bonphotosyntheticpigmentcontentofdifferentvarieties(lines)ofpepperseedlings2.2.2㊀UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗呼吸参数的影响㊀经UV ̄B辐射后ꎬ与CK相比ꎬ各辣椒品种(品系)叶片的净光合速率㊁气孔导度㊁蒸腾速率均表现为下降趋势ꎬ但胞间CO2浓度却表现为上升趋势(图4)ꎮ经UV ̄B处理后ꎬ与CK相比ꎬ乐都长辣椒的净光合速率降幅最小ꎬ为13.02%ꎬYxj2013 ̄16的净光合速率降幅最大ꎬ达48.90%(图4A)ꎮ经UV ̄B处理后ꎬ与CK相比ꎬ华美105㊁青线椒2号的叶片蒸腾速率降幅较大ꎬ其中华美105的蒸腾速率较CK下降了67.65%(图4B)ꎮ在胞间CO2浓度方面ꎬ与CK相比ꎬ华美105的胞间CO2浓度上升幅度最大ꎬ为35.46%(图4C)ꎮ就气孔导度而言ꎬ与CK相比ꎬ乐都长辣椒的变化幅度最小ꎬ航椒6号的变化幅度最大ꎬ航椒6号的气孔导度较对照下降了80.00%(图4D)ꎮ由表4看出ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B辐射对乐都长辣椒的净光合速率㊁气孔导度无显著影响ꎬ但显著降低了其他8个辣椒品种(品系)的净光合速率㊁气孔导度(P<0 05)ꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理对YTS2013 ̄13的胞间CO2浓度无显著影响ꎬ但显著增加其他几个辣椒品种(品系)的胞间CO2浓度ꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理对乐都长辣椒㊁航椒6号的蒸腾速率无显著影响ꎬ却显著降低了其余辣椒品种(品系)的蒸腾速率ꎮ方差分析结果表明ꎬ经UV ̄B处理的各辣椒品种(品系)净光合速率㊁气孔导度㊁蒸腾速率㊁胞间CO2浓度与CK的差值间存在显著差异ꎮ2.2.3㊀UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗荧光参数的影响㊀经UV ̄B辐射处理后ꎬ与CK相比ꎬ所有参试辣椒品种(品系)的初始荧光均较高ꎬ其中乐都长辣椒的变幅最小ꎬ华美105的变幅最大ꎬ比CK高49 29%(图5A)ꎮ经UV ̄B辐射处理后ꎬ与CK相比ꎬ乐都长辣椒的Fm变幅最小ꎬ华美105的Fm变幅最大ꎬ比CK低45.13%(图5B)ꎮ除乐都长辣椒外ꎬ各辣椒品种(品系)的原初光能转化效率表现为CK>UV ̄B处理ꎬ其中UV ̄B处理对华美105的影响显著ꎬ其他辣椒品种(品系)在处理后与CK间的差异不显著(图5C㊁表5)ꎮ在UV ̄B处理下ꎬ各辣椒品种(品系)的光化学淬灭系数整体上表现为CK>UV ̄B处理ꎬUV ̄B对华美105的qP影响最大ꎬ较CK降低了15.79%(图5D)ꎮ除乐都长辣椒外ꎬ其他辣椒品种(品系)的非光化学淬灭系数经UV ̄B处理后均小于CKꎬ其中乐都长辣椒的非光化学淬灭系数与CK相比变幅较小ꎬ华美105的非光化学淬灭系数与CK相比变幅最大ꎬ比CK低72.41%(图5E)ꎮ由表5看出ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B辐射处理显著提高了航椒6号㊁航椒2号㊁青线椒2号和华美105的Fo(P<0 05)ꎬ但对其他几个辣椒品种(品系)的Fo无显著影响ꎻ乐都长辣椒的Fm经UV ̄B处理后与CK相比无显著变化ꎬ但其他8个辣椒品种(品系)的Fm却显著降低ꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理对除华美105外的其他各辣椒品种(品系)的Fv/Fm无显著影响ꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理显著降低了Yxj2013 ̄16㊁航椒2号㊁华美105㊁QB2016大皱㊁B1401㊁青线椒2号的qPꎻ与CK相比ꎬUV ̄B处理显著降低了大多数辣椒品种(品系)的NPQꎮ方差分析结果表明ꎬ经UV ̄B处理前后ꎬ总体上各辣椒品种(品系)的Fo㊁Fm㊁qP㊁NPQ相较于CK的变化量之间存在显著差异ꎬUV ̄B处理对华美105荧光参数的影响最明显ꎬ对乐都长辣椒各个指标的影响较小ꎮ3541陈㊀艳等:UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响表3㊀不同辣椒品种(品系)在不同处理下的光合色素含量Table3㊀Photosyntheticpigmentcontentofdifferentpeppervarieties(lines)underdifferenttreatments品种(品系)㊀处理叶绿素a含量(mg/g)UV ̄B处理组与CK组之间叶绿素a含量的差(mg/g)叶绿素b含量(mg/g)UV ̄B处理组与CK组之间叶绿素b含量的差(mg/g)类胡萝卜素含量(mg/g)UV ̄B处理组与CK组之间类胡萝卜素含量的差(mg/g)Yxj2013 ̄16CK1.19ʃ0.03a-0.46ʃ0.01d0.34ʃ0.01a-0.11ʃ0a0.31ʃ0.03a-0.12ʃ0.01bUV ̄B0.73ʃ0.02b0.23ʃ0.02b0.19ʃ0.01bYTS2013 ̄13CK1.57ʃ0.03a-0.22ʃ0.01b0.84ʃ0.01a-0.22ʃ0.01ab0.24ʃ0.03a-0.05ʃ0.01aUV ̄B1.35ʃ0.01b0.62ʃ0.03b0.19ʃ0.01a航椒6号CK2.06ʃ0.04a-0.97ʃ0.01g1.05ʃ0.02a-0.52ʃ0.04d0.36ʃ0.04a-0.13ʃ0.01bcUV ̄B1.09ʃ0.04b0.53ʃ0.02b0.23ʃ0.04b航椒2号CK2.65ʃ0.03a-0.77ʃ0.01e0.70ʃ0.02a-0.40ʃ0.08cd0.42ʃ0.03a-0.17ʃ0dUV ̄B1.88ʃ0.02b0.30ʃ0.06b0.25ʃ0.01b华美105CK2.12ʃ0.04a-1.26ʃ0.02h0.70ʃ0.02a-0.40ʃ0.02cd0.46ʃ0.04a-0.25ʃ0.02eUV ̄B0.86ʃ0.02b0.30ʃ0.01b0.21ʃ0.01bQB2016大皱CK1.84ʃ0.05a-0.20ʃ0.01b0.98ʃ0.02a-0.38ʃ0.07c0.34ʃ0.05a-0.05ʃ0.02aUV ̄B1.64ʃ0.06b0.60ʃ0.05b0.29ʃ0.06a乐都长辣椒CK1.71ʃ0.03a0.01ʃ0a0.53ʃ0.02a-0.17ʃ0.01a0.43ʃ0.03a-0.17ʃ0dUV ̄B1.72ʃ0.02a0.36ʃ0.06b0.26ʃ0.02bB1401CK2.65ʃ0.02a-0.39ʃ0.01c0.84ʃ0.01a-0.41ʃ0.03cd0.44ʃ0.02a-0.30ʃ0fUV ̄B2.26ʃ0.03b0.43ʃ0.02b0.14ʃ0.02b青线椒2号CK2.03ʃ0.03a-0.83ʃ0.01f0.68ʃ0.01a-0.31ʃ0.03bc0.45ʃ0.03a-0.15ʃ0.01bcdUV ̄B1.20ʃ0.04b0.37ʃ0.02b0.30ʃ0.04b同一品种(品系)辣椒的不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎻUV ̄B处理组与CK组之间的差值后标有不同小写字母表示不同品种(品系)辣椒间差异显著(P<0 05)ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮA:净光合速率ꎻB:蒸腾速率ꎻC:胞间CO2浓度ꎻD:气孔导度ꎮa:Yxj2013 ̄16ꎻb:YTS2013 ̄13ꎻc:航椒6号ꎻd:航椒2号ꎻe:华美105ꎻf:QB2016大皱ꎻg:乐都长辣椒ꎻh:B1401ꎻi:青线椒2号ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ图4㊀UV ̄B对不同品种(品系)辣椒幼苗呼吸参数的影响Fig.4㊀EffectsofUV ̄Bonrespirationparametersofdifferentpepperseedlings4541江苏农业学报㊀2023年第39卷第7期表4㊀不同辣椒品种(品系)在不同处理下的呼吸参数Table4㊀Respiratoryparametersofdifferentpeppervarieties(lines)underdifferenttreatments品种(品系)处理Pn[μmol/(m2 s)]UV ̄B处理组与CK组之间的Pn差[μmol/(m2 s)]Ci(μmol/mol)UV ̄B处理组与CK组之间的Ci差(μmol/mol)Tr[mmol/(m2 s)]UV ̄B处理组与CK组之间的Tr差[mmol/(m2s)]Gs[mol/(m2 s)]UV ̄B处理组与CK组之间的Gs差[mol/(m2 s)]Yxj2013 ̄16CK6.83ʃ0.12a-3.34ʃ0.28d345.60ʃ2.37b37.58ʃ3.52c0.83ʃ0.05a-0.14ʃ0.01ab0.06ʃ0a-0.01ʃ0.01abUV ̄B3.49ʃ0.38b383.18ʃ5.89a0.69ʃ0.01b0.05ʃ0bYTS2013 ̄13CK7.25ʃ0.21a-2.12ʃ0.38b358.32ʃ10.61a11.78ʃ3.92e0.52ʃ0.05a-0.18ʃ0.01ab0.04ʃ0a-0.01ʃ0abUV ̄B5.13ʃ0.58b370.10ʃ13.03a0.34ʃ0.03b0.03ʃ0b航椒6号CK7.85ʃ0.43a-3.23ʃ0.08d337.79ʃ1.63b56.97ʃ4.11b0.52ʃ0.05a-0.11ʃ0.01ab0.05ʃ0a-0.04ʃ0dUV ̄B4.62ʃ0.51b394.76ʃ5.74a0.41ʃ0.04a0.01ʃ0b航椒2号CK7.90ʃ0.40a-3.42ʃ0.08d358.72ʃ4.38b21.65ʃ0.71d0.74ʃ0.05a-0.15ʃ0.02ab0.04ʃ0a-0.02ʃ0bcUV ̄B4.48ʃ0.47b380.37ʃ3.77a0.59ʃ0.01b0.02ʃ0b华美105CK11.21ʃ0.52a-4.51ʃ0.13e278.69ʃ3.19b98.83ʃ1.22a1.02ʃ0.05a-0.69ʃ0c0.07ʃ0a-0.03ʃ0cdUV ̄B6.70ʃ0.64b377.52ʃ2.42a0.33ʃ0.03b0.04ʃ0bQB2016大皱CK10.59ʃ0.55a-3.01ʃ0.47cd291.93ʃ3.66b97.17ʃ2.65a0.50ʃ0.05a-0.21ʃ0.02ab0.04ʃ0a-0.02ʃ0bcUV ̄B7.58ʃ0.24b389.10ʃ5.26a0.29ʃ0.07b0.02ʃ0b乐都长辣椒CK7.68ʃ0.65a-1.00ʃ0.56a347.55ʃ3.35b25.80ʃ3.90d0.25ʃ0.05a-0.08ʃ0.01a0.04ʃ0a-0ʃ0aUV ̄B6.68ʃ0.18a373.35ʃ5.22a0.17ʃ0.05a0.04ʃ0aB1401CK7.86ʃ0.38a-2.27ʃ0.24bc316.10ʃ7.57b60.93ʃ2.07b0.56ʃ0.06a-0.18ʃ0.01ab0.06ʃ0a-0.03ʃ0cdUV ̄B5.59ʃ0.18b377.03ʃ9.54a0.38ʃ0.04b0.03ʃ0b青线椒2号CK10.60ʃ0.57a-3.44ʃ0.14d296.08ʃ2.65b58.84ʃ3.19b0.50ʃ0.06a-0.32ʃ0.02b0.03ʃ0a-0.02ʃ0bcUV ̄B7.16ʃ0.44b354.92ʃ2.62a0.18ʃ0.05b0.01ʃ0bPn:净光合速率ꎻCi:胞间CO2浓度ꎻTr:蒸腾速率ꎻGs:气孔导度ꎮ同一品种(品系)辣椒的不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎻUV ̄B处理组与CK组之间的差值后标有不同小写字母表示不同品种(品系)辣椒间差异显著(P<0 05)ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮA:初始荧光ꎻB:最大荧光ꎻC:原初光能转化效率ꎻD:光化学淬灭系数ꎻE:非光化学淬灭系数ꎮa:Yxj2013 ̄16ꎻb:YTS2013 ̄13ꎻc:航椒6号ꎻd:航椒2号ꎻe:华美105ꎻf:QB2016大皱ꎻg:乐都长辣椒ꎻh:B1401ꎻi:青线椒2号ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ图5㊀UV ̄B对不同品种(品系)辣椒幼苗荧光参数的影响Fig.5㊀EffectsofUV ̄Bonfluorescenceparametersofdifferentpepperseedlingss5541陈㊀艳等:UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响表5㊀不同辣椒品种(品系)在不同处理下的荧光参数Table5㊀Fluorescenceparametersofdifferentpeppervarieties(lines)underdifferenttreatments品种(品系)处理FoUV ̄B处理组与CK组之间的Fo差FmUV ̄B处理组与CK组之间的Fm差Fv/FmUV ̄B处理组与CK组之间的Fv/Fm差qPUV ̄B处理组与CK组之间的qP差NPQUV ̄B处理组与CK组之间的NPQ差Yxj2013 ̄16CK272.65ʃ4.26a16.98ʃ3.75c1414.15ʃ14.65a-381.11ʃ1.06e0.81ʃ0.02a-0.04ʃ0e0.83ʃ0a-0.09ʃ0b0.35ʃ0a-0.15ʃ0dUV ̄B289.63ʃ8.01a1033.04ʃ14.16b0.77ʃ0.01a0.74ʃ0b0.20ʃ0bYTS2013 ̄13CK166.16ʃ2.70a5.75ʃ1.18d842.54ʃ5.97a-113.60ʃ7.00b0.81ʃ0.01a-0.01ʃ0b0.82ʃ0.01a-0.04ʃ0a0.48ʃ0a-0.16ʃ0eUV ̄B171.91ʃ3.64a728.94ʃ12.90b0.80ʃ0.01a0.78ʃ0.03a0.32ʃ0b航椒6号CK180.37ʃ4.40b40.42ʃ3.70b1473.67ʃ20.74a-467.79ʃ2.87g0.77ʃ0.01a-0.01ʃ0b0.90ʃ0.01a-0.03ʃ0.01a0.32ʃ0a-0.18ʃ0fUV ̄B220.79ʃ8.08a1005.88ʃ23.45b0.76ʃ0.02a0.87ʃ0.03a0.14ʃ0b航椒2号CK227.40ʃ4.86b41.28ʃ1.36b1387.42ʃ17.20a-430.53ʃ6.28f0.77ʃ0.02a-0.01ʃ0b0.99ʃ0.02a-0.10ʃ0b0.37ʃ0.01a-0.03ʃ0bUV ̄B268.68ʃ5.99a956.89ʃ23.40b0.76ʃ0.01a0.89ʃ0.04b0.34ʃ0.01b华美105CK183.51ʃ4.02b90.45ʃ5.27a1460.29ʃ23.61a-658.97ʃ15.99h0.80ʃ0.01a-0.04ʃ0e0.95ʃ0.01a-0.15ʃ0.01c0.87ʃ0.01a-0.63ʃ0.01iUV ̄B273.96ʃ9.29a801.32ʃ7.66b0.76ʃ0.01b0.80ʃ0.02b0.24ʃ0bQB2016大皱CK245.45ʃ5.83a18.37ʃ5.12c1478.74ʃ15.74a-191.59ʃ8.84d0.80ʃ0.02a-0.02ʃ0c0.89ʃ0.01a-0.12ʃ0b0.61ʃ0.01a-0.23ʃ0gUV ̄B263.82ʃ10.94a1287.15ʃ24.53b0.78ʃ0.01a0.77ʃ0.02b0.38ʃ0.01b乐都长辣椒CK248.21ʃ2.50a4.56ʃ4.88d970.96ʃ5.08a14.27ʃ4.57a0.80ʃ0.02a0.01ʃ0a0.88ʃ0.03a-0.02ʃ0a0.43ʃ0.01a0.04ʃ0aUV ̄B252.77ʃ7.38a985.23ʃ9.54a0.81ʃ0.01a0.86ʃ0.02a0.47ʃ0.01bB1401CK239.32ʃ2.59a12.42ʃ3.22cd1420.40ʃ18.91a-152.50ʃ4.53c0.81ʃ0.02a-0.03ʃ0d0.82ʃ0.01a-0.09ʃ0.01b0.42ʃ0.01a-0.10ʃ0cUV ̄B251.74ʃ5.79a1267.90ʃ23.34b0.78ʃ0.01a0.73ʃ0b0.32ʃ0.01b青线椒2号CK221.60ʃ3.39b43.38ʃ4.11b1324.98ʃ16.95a-375.48ʃ4.57e0.80ʃ0.01a-0.02ʃ0c0.89ʃ0.01a-0.04ʃ0a0.82ʃ0.01a-0.57ʃ0hUV ̄B264.98ʃ7.39a949.50ʃ12.48b0.78ʃ0.01a0.85ʃ0.01b0.25ʃ0.01bFo:初始荧光ꎻFm:最大荧光ꎻFv/Fm:原初光能转化效率ꎻNPQ:非光化学淬灭系数ꎻqP:光化学淬灭系数ꎮ同一品种(品系)辣椒的不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎻUV ̄B处理组与CK组之间的差值后标有不同小写字母表示不同品种(品系)辣椒间差异显著(P<0 05)ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ2.3㊀UV ̄B辐射对辣椒幼苗紫外相关基因UVR8表达量的影响㊀㊀对9个辣椒品种(品系)的叶片进行UV ̄B辐射处理后ꎬ对其叶片中UVR8的相对表达量进行检测分析ꎮ如图6所示ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B辐射处理的部分辣椒品种(品系)的UVR8相对表达量表现出上调趋势ꎮ经UV ̄B辐射处理后ꎬ与CK相比ꎬ华美105㊁Yxj2013 ̄16叶片中的UVR8相对表达量增幅较大ꎬ其中华美105的UVR8相对表达量较CK增加了1158.14%ꎬ而乐都长辣椒㊁YTS2013 ̄13的UVR8相对表达量较CK降低ꎮ由表6可以看出ꎬUV ̄B辐射显著增加了Yxj2013 ̄16㊁华美105的UVR8相对表达量(P<0 05)ꎬ除了航椒2号㊁航椒6号以及青线椒2号ꎬUV ̄B处理对其他几个辣椒品种(品系)的UVR8相对表达量有显著影响ꎻ方差分析结果表明ꎬ经UV ̄B处理后ꎬ各辣椒品种UVR8相对表达量相较于CK的变化量之间存在显著差异ꎮ6541江苏农业学报㊀2023年第39卷第7期a:Yxj2013 ̄16ꎻb:YTS2013 ̄13ꎻc:航椒6号ꎻd:航椒2号ꎻe:华美105ꎻf:QB2016大皱ꎻg:乐都长辣椒ꎻh:B1401ꎻi:青线椒2号ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ图6㊀UV ̄B对不同品种(品系)辣椒幼苗叶片UVR8表达量的影响Fig.6㊀EffectsofUV ̄BontheexpressionofUVR8inleavesofpepperseedlings表6㊀不同辣椒品种(品系)在不同处理下的UVR8相对表达量Table6㊀RelativeexpressionlevelsofUVR8indifferentpepperva ̄rieties(lines)underdifferenttreatments品种(品系)㊀处理UVR8的相对表达量UV ̄B处理组与CK组之间UVR8相对表达量的差Yxj2013 ̄16CK21.79ʃ0.84b25.86ʃ0.71aUV ̄B47.65ʃ0.56aYTS2013 ̄13CK21.71ʃ0.27a-2.21ʃ1.04fUV ̄B19.50ʃ1.00b航椒6号CK5.53ʃ0.24a6.69ʃ0.90dUV ̄B12.22ʃ0.58a航椒2号CK22.15ʃ0.25a12.34ʃ1.10cUV ̄B34.49ʃ0.79a华美105CK1.72ʃ0.19b19.92ʃ0.86bUV ̄B21.64ʃ0.53aQB2016大皱CK22.79ʃ0.30a-0.08ʃ0.99eUV ̄B22.71ʃ0.71b乐都长辣椒CK4.78ʃ0.61a-2.17ʃ0.77fUV ̄B2.61ʃ0.62bB1401CK20.63ʃ0.53a-0.18ʃ1.42efUV ̄B20.45ʃ1.34b青线椒2号CK20.28ʃ1.02a-0.67ʃ0.09efUV ̄B19.61ʃ0.55a同一品种(品系)辣椒的不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎻUV ̄B处理组与CK组之间的差值后标有不同小写字母表示不同品种(品系)辣椒间差异显著(P<0 05)ꎮCK㊁UV ̄B见图2注ꎮ3㊀讨论UV ̄B辐射对植物有强烈的负面效应ꎬ会使植物体内蛋白质㊁叶绿体发生损伤ꎬ并能抑制植株生长(包括农作物减产等)[15 ̄16]ꎮ叶片作为光合作用的靶器官ꎬ受到自然光中UV ̄B的辐射后会使其内部生理代谢过程受到影响[4]ꎮ叶片受损伤严重时ꎬ还会出现黄斑㊁褐变㊁坏死等现象[17 ̄18]ꎮ在本研究中ꎬ除了乐都长辣椒在处理前后无明显变化外ꎬ其他辣椒品种(品系)经UV ̄B辐射后叶片表面均出现不同程度的紫色锈斑ꎬ这与前人的研究结果[17 ̄18]一致ꎮ株高作为植物所有生物学特性中最容易被观察的性状ꎬ经常被作为抗性指标进行相关研究ꎮ前人在对杂草[19]㊁大豆[20]㊁小麦[21]等研究中发现ꎬ高剂量紫外线辐射均可抑制植物株高生长ꎮ在本研究中ꎬ绝大多数参试辣椒品种(品系)的株高经UV ̄B处理后有不同程度的下降ꎬ与前人研究结果[19 ̄21]一致ꎮ㊀㊀UV ̄B辐射除了能改变株高㊁叶片表观形态发生外ꎬ还能影响植物光合系统[22]ꎮUV ̄B辐射对于植株光合作用的抑制一方面直接通过损伤内囊体膜的完整性[23]㊁抑制光系统Ⅱ的活性或者减少CO2固定和色素含量来实现[24]ꎻ另一方面ꎬUV ̄B可促使叶片气孔关闭以抑制气体交换ꎬ引起气孔导度下降ꎬ进而间接影响到光合作用[15]ꎮ叶绿素荧光参数是植物光合作用的内在探针ꎬ通过分析叶绿素荧光动力学参数可以揭示植物光能吸收㊁转化㊁传递等过程的生理状态[25]ꎮ韩雯等[26]研究发现ꎬ短时间的UV ̄B辐射对拟南芥叶绿素荧光特性有影响ꎬ原初光能转化效率㊁光化学淬灭系数等指标降低ꎬNPQ呈上升趋势ꎮ在本研究中ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B处理明显降低了参试辣椒品种(品系)的光合色素(叶绿素a㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素)含量和气孔导度ꎬ从而直接或间接影响植株的光合作用ꎬ这与陈慧泽等[15]的研究结论一致ꎮ张玉红等[27 ̄28]研究发现ꎬ经UV ̄B辐射后的植株ꎬ其原初光能转化效率㊁光化学淬灭系数等降低ꎬ这与本研究中9个辣椒品种(品系)的Fv/Fm㊁qP经UV ̄B处理后的变化基本一致ꎮ在本研究中ꎬ与CK相比ꎬUV ̄B处理后的辣椒叶片NPQ下降ꎬ这与祁虹等[29]对棉花的研究结论相反ꎬ可能是因为本研究中紫外线处理剂量较高ꎬ导致光系统受损ꎮUVR8是UV ̄B辐射后的关键应答基因[30]ꎮ前人研究发现ꎬ经UV ̄B辐射后ꎬ茄子幼苗子叶㊁白桦7541陈㊀艳等:UV ̄B辐射对不同品种(品系)辣椒幼苗光合特性及UVR8表达的影响树叶片中的UVR8相对表达量均上调ꎬ说明UVR8能够积极响应UV ̄B胁迫[31 ̄32]ꎮ在本研究中ꎬ华美105的UVR8相对表达量经UV ̄B处理后上升幅度最大ꎬ说明其感受UV ̄B的能力最强ꎬ即华美105的抗UV ̄B能力可能较弱ꎬ华美105的大部分光合指标也受到了抑制ꎬ导致其光能利用率降低ꎬ推测此品种为UV ̄B敏感品种ꎮ4㊀结论综上ꎬ辐射剂量为28.56kJ/(m2 d)的UV ̄B处理通过损伤辣椒幼苗叶片生物膜ꎬ降低了辣椒叶片中叶绿素含量㊁类胡萝卜素含量以及大多数呼吸参数和荧光参数ꎬ使得辣椒幼苗的光能利用率降低ꎬ从而抑制辣椒幼苗叶片的光合作用ꎮ此外ꎬUVR8相对表达量表达模式分析结果表明ꎬ用28 56kJ/(m2 d)UV ̄B处理后ꎬUVR8的相对表达量在华美105叶片中的上升幅度最大ꎬ因此28 56kJ/(m2 d)UV ̄B辐射在一定时间内也能影响该基因的转录表达ꎮ本研究对高原地区辣椒幼苗期增加紫外线辐射ꎬ初步探索了UV ̄B处理后辣椒幼苗期光合特性㊁关键应答基因相对表达量的变化ꎬ为高原地区抗紫外线品种筛选和资源创新提供了研究思路和方向ꎬ为抗紫外线劣变育种技术创新与新品种选育奠定了技术基础ꎮ参考文献:[1]㊀付秋实ꎬ李红岭ꎬ崔㊀健ꎬ等.水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响[J].中国农业科学ꎬ2009ꎬ42(5):1859 ̄1866. 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增强紫外B(UV-B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响
增强紫外B(UV-B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响陕西农业科学?113?增强紫外B(UV—B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响朱玉安(陕西师范大学,陕西西安710062)提,要;人类大量使用氯氟碳化合物导致大气臭氧层减薄,大大降低了臭氧层过滤UV—B辐射的能力,因而到达地表的UV—B辐射明显增强.主要介绍增强UV—B辐射对植物形态,生物量,花粉萌发,开花等生长发育过程的效应及对植物光合作用的直接和间接影响.一关键词:增强Uw—B辐射;生长发育;光合作用.蠢薯太阳紫外辐射(UV,200----400nm)可分为短波紫外辐射(UV—c,200----280nm),中波紫外辐射(UV—B,280"--"320nm)和长波紫外辐射(UV—A,320~-400nm)[,由于大气平流层中的臭氧(O.)可吸收几乎全部的UV—c,90UV—B而对UV—A近于无吸收,所以大气平流层臭氧浓度的变化将主要影响到达地表的UV—B辐射强度.多年来,人类对氯氟碳化合物(CFCs)的大量使用导致了大气臭氧层的减薄l_2,在南极等地区甚至形成臭氧空洞,大大降低了臭氧层过滤UV—B辐射的能力,因而使到达地表的uV—B辐射明显增强.据1988年美国宇航管理局(NASA)测算,从1969"---1988的20a里,全球臭氧总量平均减少了3左右,并且下降速度还在加剧.卫星观测资料证实,最明显的臭氧层减薄发生在南极大陆上空,春季时该地区的臭氧衰减率高达71I5].过去lOa我国北京香河和昆明两个监测站的监测结果也表明,两地的臭氧总量分别降低了5和3O//oo[.据报道,大气臭氧量每减少1,到达地表的UV—B辐射强度将增加2%[.卫星资料表明,1979"---1993年间南,北半球中,高纬度地区UV—B辐射均显着增加,1982"---1990 年间我国北京和昆明的UV—B辐射也有所增加.根据上述资料预测,未来几十年乃至上百年中地球生物将不得不在增强的uV—B辐射下生存并深受其影响.虽然UV—B辐射只占太阳辐射的一小部分,但研究证实其对生物细胞具有很强的效应.由于植物的不可移动}生,在接受推动光合作用的光合有效辐射的同时,光合器官将不可避免地遭受uV—B辐射损伤,进而影响植物生长发育和农业产量.因此,了解增强UV—B辐射对收稿日期:20O7—04—23植物生长发育和光合作用的影响就成为一个新的,非常重要的植物生理学问题.笔者扼要综述当前增强uV—B辐射对植物生长发育和光合作用影响的研究进展,旨在介绍相关现状,普及相关知识,推动相关研究并唤起社会各界对此重要环境问题的关注.1增强UV—B辐射对植物生长发育的影响1.1对植物形态的影响增强UV—B辐射可引起一系列植物形态学变化,其中最典型的变化是植株矮化.研究发现,增强UV—B辐射可以降解植物激素引哚乙酸,使之变成无活性的3一甲基吲哚,从而抑制植物生长[,8].实验证明,uV—B辐射增强时植物大量积累类黄酮,后者可阻碍吲哚乙酸的极性运输I9I,并且增强UV—B辐射还可通过提高过氧化物酶活性促进吲哚乙酸水解[12,13,14].在许多野外和室内实验中,增强UV—B辐射均使受试植物叶面积减小,叶片厚度增加,叶面积指数降低,从而减小光合面积,减少分枝,影响根冠比[叫.有人认为增强UV—B辐射下植物叶片形态,结构的上述变化是一种伤害效应,但也有人认为这是植物对增强UV—B辐射的一种适应方式,因为减小光合面积,增加叶片厚度可以减小对UV—B辐射的吸收面积并阻碍UV—B进入叶片内部的光合作用部位I17].1.2对植物生物量的影响植物的总生物量(干重)是衡量UV—B辐射对植物生长影响的一个良好指标,它是所有生理, 生化和生长因子共同作用的结果.研究证明,uV114陕西农业科学一B辐射增强时大豆[18,19],水稻z..,小麦[20,21],番茄,菜豆,黄河密瓜[..]等植物的生物量均降低,但也未见UV—B辐射增强时小麦生物量增加或未变化的报道[..另有研究发现,UV—B辐射还导致多种松科植物生物量降低[2.有科学家证实,低光合有效辐射下UV—B辐射降低植物生物量的效应更明显[..另外,UV—B辐射还改变植物的干物质分配,如在双子叶植物中UV—B辐射使较多的干物质分配到叶(尽管叶面积降低),因而抑制了茎和根的生长.1.3对植物花粉萌发和开花的影响一般而言,增强UV—B辐射抑制花粉萌发和花粉管伸长,但也有花粉萌发被UV—B辐射促进的报道.Javad[.]通过对34种花粉的研究发现,不同植物花粉或同种植物花粉的不同发育阶段对UV—B辐射的敏感性不同,其中三核花粉比二核花粉敏感,单子叶植物花粉比双子叶植物花粉敏感,野外植物花粉比室内植物花粉敏感.增强UV—B辐射还可以改变花粉对传粉昆虫的吸引力而影响传粉,并且UV—B辐射还会引起植物花期的改变.Mark[.]等发现11个欧洲玉米品种的花期因UV—B辐射而推迟,但矮牵牛的花期则被UV—B辐射提前.UV—B辐射下,灌木糙苏(Pjlomixfruticosa)的花药提前一月脱落,欧洲越桔花期和果期因UV—B辐射而提前[.引.2增强UV—B辐射对植物光合作用的影响由于光合作用对自然界和人类生活均极为重要,增强UV—B辐射对光合作用的影响就成为人类最为关心的问题之一,所以此领域研究工作早在上世纪30年代即已开始.在UV—B辐射增强的环境下,许多植物都表现出光合速率降低,生产力下降的现象[29,30].大量研究证实,增强UV—B辐射对植物光合作用的影响可以分为直接影响和间接影响两个方面.2.1直接影响增强UV—B辐射对植物光合器和光合过程的影响称为直接影响,直接影响的位点包括以下几类:2.1.1光系统I(PSI)和光系统II(PSII)大量实验证明,增强UV—B辐射对PSII的影响远大于PSI[31,32],PSII光合电子传递对增强uV—B 辐射敏感[3...借助荧光分析,测定氧释放量等方法发现了多个UV—B辐射伤害位点[..,其中包括质体醌和次级电子供体[.引.增强UV—B辐射还可以加速PSII核心蛋白D1,D2的降解[37,38].另外,连接PSI和PSII的细胞色素b/f 复合物对UV—B辐射并不敏感[3.2.1.2捕光色素复合物由于与PSII关联的捕光色素复合物(LHCII)在光能吸收,两个光系统间的能量分配以及减轻光抑制中起重要作用,所以研究增强UV—B辐射对LHCII的影响就成为一个很重要的问题.研究发现,UV—B辐射可以降低编码叶绿素a/b结合蛋白的cab基因的转录活性从而减少LHCII的含量[...另外,Jordan证实UV—B辐射有使LHCII和PSII在功能上脱离的作用[41].2.1.31,5一二磷酸核酮糖羧化/加氧酶(Rubis—co)和其它参与卡尔文循环的酶Rubisco是植物体内含量最高的酶类,也是参与碳同化和光呼吸的关键酶.UV—B辐射对此酶潘}生和含量都有影响[42,43].增强UV—B辐射可以使Rubisco活性下降并且降低Rubisco的大,小亚基和全酶含量,其原因涉及大,小亚基的共价修饰和相关基因转录活性的下调.研究发现UV—B辐射增强使1,7一景天庚酮糖二磷酸酶活力下降[,降低1,5 一二磷酸核酮糖的再生速度从而影响碳的同化. 2.1.4叶绿体,类囊体和叶绿体色素类囊体的完整性对光合电子传递和光合磷酸化是必须的. 研究发现增强UV—B辐射使类囊体完整性破坏,影响电子传递.增强UV—B辐射使叶绿体膜上镁一腺苷三磷酸酶活性下降导致叶绿体基质pH降低[4,叶绿体膜组分改变,不饱和脂肪酸(亚麻酸)含量下降,饱和脂肪酸(棕榈酸,硬脂酸) 含量上升,造成膜流动性降低[等.研究还发现,增强UV—B辐射导致受试植物叶片叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素含量下降, 叶绿体亚显微结构破坏,叶绿体膜系统受伤害,从而使光能的吸收,传递和转换效率大大降低. 2.1.5光合基因下调Jordan[4~]报道了不同辐射条件下叶绿体基因的表达变化,认为增强UV —B辐射下叶绿体基因psbA和核基因cab转录迅速降低,增强UV—B辐射对Rubisco大,小亚基基因转录影响的研究也得到了相似结果.2.2间接影响增强UV—B辐射通过影响气孔开度,叶片结构和植株形态对光合作用的影响称间接影响, 间接影响包括如下方面:2.2.1气孔开度研究发现,增强UV—B辐射可使气孔开度降低,气孔阻力增大;可增加气孔对外界环境特别是大气湿度的敏感性;可降低CO朱玉安:增强紫外B(UV--B)辐射对植物生长发育和光合作用的影响传导率,引起胞间CO浓度下降[46,47等,从而影响CO的同化效率[北].但也有报道表明,Uv—B辐射增强对气孔的影响不会影响CO的同化效率[4引.从上述结果看,增强UV—B辐射对气孔行为的影响不尽一致,或许与植物种类不同有关,尚需进一步研究.2.2.2叶片结构如前所述,增强UV—B辐射可使叶片增厚,这自然会妨碍光合有效辐射到达光合器,因而使光合速率降低.2.2.3植株形态亦如前述,增强UV—B辐射可使植株节间变短,高度降低,因而改变了植株的冠层结构[48,49],从而影响整个植株的光合作用.综上所述,目前已经了解到增强UV—B辐射显着影响植物生长发育,光合作用,农业产量进而影响人类生活,因此UV—B辐射增强便成为当前乃至今后几十年人类必须重视的重要环境问题之一.面对如此重大的环境问题,今后似应继续加强植物UV—B辐射损伤机制研究并积极寻求简便,有效的UV—B防护措施,以最大限度减轻增强UV—B辐射对农业生产的影响.参考文献:[1]StaplerAE.Ultravioletradiationandplants:Burningques—lions口].PlantCell,1992,4:1353.[2]JohnstonHS.Reductionofstratosphericozonebynitrogen oxidescatalystsfromsupersonictransportexhaust[J].SCi—ence,1971,173;517~522.[3]crutzenIP.SSTs—athreattotheearth'sozoneshield[J]. 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烤烟,光合特性,UV-B,光合色素
Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
Received: June 19th, 2019; accepted: July 4th, 2019; published: July 11th, 2019
Abstract
A pot experiment with three different UV-B radiation intensity treatments (75%, 50% and 35% of the natural solar UV-B respectively) using Yunyan87 was conducted at Banqiao town, Xuanwei county, Yunnan province (Altitude 1997 m). The photosynthetic characteristics and pigment contents of the middle or low leaves of each treatment were tested. The results showed that increasing with light intensity A1, A2 treatment of 7 leaves, the difference compared with the CK increased, so ability to adapt to light of Yunyan87 had been enhanced; the trend of CK and A3 consistent with light intensity increased. The Pn of all treatments had no significant difference, this result indicated that the difference among the treatments in this research mainly induced by UV-B, not the light. Besides this, reduction of UV-B resulted in the change of the chlorophyll content. With the reducing of the UV-B, chlorophyll content increased first then decreased. The tobacco varieties planted in Yunnan province have some adaptation of high UV-B radiation intensity.
Effects of UV-B Radiation on Photosynthetic Characteristics and Pigment in Flue-Cured Tobacco Leaves
Jiye Qiang, Yunfei Chen College of Agriculture and Forest, Pu’er University, Pu’er Yunnan
沛,属中亚热带湿润凉冬高原季风气候。烤烟大田主要生长期(5~8 月)正值云南地区的雨季,宣威县板桥 镇历年和 2017 年 5~8 月主要气候要素平均值见(表 1)。试验地为菜地,轻壤土,试验前土壤 pH 值 6.52, 有机质 24.01 g∙kg−1,碱解氮 76.45 mg∙kg−1,速效磷 19.14 mg∙kg−1,速效钾 120.04 mg∙kg−1。
DOI: 10.12677/hjas.2019.97078
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农业科学
强继业,陈云飞
UV-B 辐射强度下烤烟光合特性的变化,拟初步明确低纬高海拔地区自然环境中不同强度 UV-B 对烤烟光 合特性的影响。
2. 材料与方法
2.1. 材料与方法
试验地概况 试验在云南省曲靖市宣威县板桥镇(103˚42'E,26˚18'N,海拔 1997 m)进行,该地气候温和,雨量充
年份 Year
5月
6月
MayLeabharlann June7月8月平均
July
August
Average
平均气温(℃) Average temperature
降雨量(mm) Rainfall amount
日照时数(h) Sunshine hours
历年 2017 年
历年 2017 年
历年 2017 年
19.9 19.7 84.0 43.0 224.9 220.0
Keywords
Flue-Cured Tobacco, Photosynthetic Characteristic, UV-B, Pigment
UV-B辐射对烤烟光合特性和光合色素含量的 影响
强继业,陈云飞 普洱学院农林学院,云南 普洱
收稿日期:2019年6月19日;录用日期:2019年7月4日;发布日期:2019年7月11日
文章引用: 强继业, 陈云飞. UV-B 辐射对烤烟光合特性和光合色素含量的影响[J]. 农业科学, 2019, 9(7): 527-535. DOI: 10.12677/hjas.2019.97078
强继业,陈云飞
摘要
本研究选取云南高海拔烟区的宣威县板桥镇县(海拔1997 m),大田种植烤烟品种云烟87,通过大棚覆盖 不同厚度透明薄膜减弱UV-B辐射的方式,研究了自然环境下75.04% (A1)、70.01% (A2)和30.02% (A3) 的不同UV-B辐射强度对云烟87光合特性和光合色素的影响。从本试验结果可以看出,第7叶A1、A2处 理随着光强的增加与CK相比差异加大,使云烟87对强光的适应能力有所增强,A3与CK随光强增加变化 一致。减弱UV-B辐射后,各处理净光合速率差异不大,这也说明本研究采用大棚遮挡UV-B辐射的同时, 虽然部分降低了棚内光照度,但是对烤烟叶片的光合并未产生显著的影响,本试验各处理间的差异主要 受UV-B辐射强度的影响。另外,UV-B辐射可以引起光合色素含量的变化,各降低UV-B辐射处理间叶绿 素含量呈现先下降后升高的趋势,这说明云南地区烤烟在长期的进化和生长中已经对高UV-B辐射有一定 的适应。
Table 1. Main climatic factors in the months of May to August over the years and 2009 year in Xuanwei County 表 1. 宣威县烤烟大田生长期(5~8 月)历年和 2017 年主要气候因子
气候要素 Climatic conditions
2.3. 测定方法与计算
2.3.1. 光合作用测定 待云烟 87 进入现蕾——开花期,选取已完全展开的第 7 片有效叶片(代表下部叶)作为测定功能叶,
于 2017 年 7 月 4 日~9 日晴天 9:00~16:00 (避开中午 12:00~14:00 烤烟的“午睡”时段),采用 LI-6400
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1. 引言
植物光合作用是对 UV-B 辐射最为敏感的生理过程之一,前人研究表明,UV-B 辐射增强对作物光合 作用的影响是多方面的,净光合速率和表观量子效率的减少幅度随 UV-B 辐射时间的延长而逐渐增大, 并且它们是同时下降的,这也是植物发生光合作用最显著的特征,也说明它们是 UV-B 辐射量的累积效 应[1],同时,UV-B 辐射增强会降低作物的净同化率和气孔传导率,从而影响到作物的蒸腾作用和呼吸 作用[2]。另外,UV-B 辐射增强对作物光合作用的影响还表现在它使作物的光合作用机能受损[3]。尽管 UV-B 辐射对植物光合作用有伤害作用,但已有许多研究表明,植物可通过多种途径来尽量减少 UV-B 辐 射的不利影响,这包括光合色素含量的变化。刘敏等[4]研究指出,增强 UV-B 辐射能够使烟草叶绿素含 量提高,但黄勇等[5]研究表明 UV-B 处理后叶绿素含量下降,而且下降幅度与辐射强度呈正相关;但是 适宜强度的 UV-B 辐射预处理后可致叶绿素、总类胡萝卜素含量提高。UV-B 辐射增强能破坏叶绿体系统, 使其中的叶绿素 a、叶绿素 b 及叶绿素总量下降,并且叶绿素 a 对 UV-B 辐射更敏感[6]。但也存在例外, 研究发现 UV-B 辐射增强对黄瓜和大豆的叶绿素 b 的破坏较叶绿素 a 严重[7],这可能是因为过多的光能 对光合机构有损伤作用,而叶绿素 b 在一定程度上能够减少光能吸收,从而避免或减轻光抑制伤害[8]。 UV-B 辐射除了对叶绿素、类胡萝卜素的含量有影响外,还会影响其他植物色素的代谢,特别是抗 UV-B 色素的合成,这些色素主要是酚类化合物如类黄酮、黄酮醇、花色素苷,以及烯菇类化合物如类胡萝卜 素、树脂等,其中类黄酮是最主要的吸收物质,它在植物对 UV-B 辐射的吸收中形成了一道理想的天然 屏障,可以减少 UV-B 辐射对植物自身的伤害,并对叶肉组织起保护作用[9]。大量研究表明,在 UV-B 辐射下,植物叶片中的 UV-B 吸收物质含量会增加,但同时 UV-B 吸收化合物的积累也受植物种性和所 处环境的影响,存在着很大的差异。然而,关于大田种植环境下自然环境中太阳 UV-B 辐射对烤烟光合 影响的研究还很少。本研究通过梯度减弱 UV-B 辐射的方式,研究了云南低纬高海拔地区自然环境不同
Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2019, 9(7), 527-535 Published Online July 2019 in Hans. /journal/hjas https:///10.12677/hjas.2019.97078