蘆薈天然提取物對紫外線B脅迫下小麥的保護(hù)作用研究.pdf

1、地球大氣平流層中的臭氧層對太陽中的紫外線有較強(qiáng)的吸收作用,從而保護(hù)地球上的生物免受紫外線輻射的傷害。但伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,大氣中氟氯烴類化合物濃度在逐年增加。當(dāng)氟氯烴類化合物到達(dá)大氣平流層的頂部時,會被光降解而釋放出氯原子,這些氯原子可以催化臭氧分子轉(zhuǎn)化為氧分子,進(jìn)而消耗臭氧層,使地球大氣層的臭氧層變薄,進(jìn)而導(dǎo)致到達(dá)地面的太陽紫外線輻射增強(qiáng),對地球表面生物造成不同程度的損傷。目前關(guān)于增強(qiáng)紫外線輻射對植物的傷害已有大量研究報道,但如

2、何防御或減輕增強(qiáng)紫外線輻射對植物損傷的研究資料較少。本文應(yīng)用植物解剖學(xué)、植物化學(xué)和植物生理學(xué)等方法研究了在人工增強(qiáng)紫外線輻射條件下,噴施蘆薈天然提取物質(zhì)對小麥葉形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化指標(biāo)的影響。旨在探究增強(qiáng)紫外線對小麥的傷害及蘆薈天然提取物對UV-B脅迫下的小麥的保護(hù)作用。得到以下研究結(jié)果:
　　 1.小麥葉表皮有一層細(xì)胞構(gòu)成,沿著葉片的長軸成行排列,包括長、短兩種類型的細(xì)胞。長細(xì)胞為長方形,長徑與葉的長軸方向一致,外壁角質(zhì)化并含有

3、硅質(zhì);短細(xì)胞為正方形或稍扁,插在長細(xì)胞之間,短細(xì)胞包括硅質(zhì)細(xì)胞和栓質(zhì)細(xì)胞。在上表皮中分布有泡狀細(xì)胞。上下表皮上有縱行排列的氣孔,氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞呈啞鈴形。在自然生長條件下,氣孔與長細(xì)胞、短細(xì)胞等表皮細(xì)胞在同一平面上。但在增強(qiáng)紫外線輻射條件下,氣孔明顯下陷,且表面角質(zhì)層增加。這是小麥葉片對增強(qiáng)紫外線輻射條件下,水分散失增加的一種結(jié)構(gòu)性適應(yīng)。噴施蘆薈天然提取物后,由于含有蘆薈多糖,具有保濕作用,能使水分散失減少,小麥葉片氣孔下陷狀況有所緩解。

4、
　　 2.用植物組織離析法和顯微觀察法研究了增強(qiáng)紫外線輻射對小麥葉肉細(xì)胞形態(tài)的影響。經(jīng)植物組織離析得到的完整小麥葉肉細(xì)胞為多環(huán)狀薄壁細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)有大量葉綠體。在自然光下,葉肉細(xì)胞的環(huán)數(shù)較多(6-8環(huán)),細(xì)胞較長,葉綠體較大。增強(qiáng)紫外光照射的小麥葉肉細(xì)胞的環(huán)數(shù)明顯減少(2-4環(huán)),細(xì)胞變短,葉綠體變小。證明增強(qiáng)紫外光照射不利于小麥葉肉細(xì)胞的生長發(fā)育。在增強(qiáng)紫外照射條件下,同時噴施蘆薈天然提取物,小麥葉肉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)接近于自然光下生

5、長的小麥葉肉細(xì)胞。
　　 3.生理生化指標(biāo)測定結(jié)果表明,增強(qiáng)UV-B輻射下,未噴施天然蘆薈提取物的小麥,其葉綠素含量和生物量等降低明顯,而POD、SOD活性、相對電導(dǎo)率、丙二醛等指標(biāo)升高;UV輻射下,噴施一定濃度蘆薈天然提取物的小麥其生理生化指標(biāo)均趨向于正常水平,其中以濃度為0.01mg/L的保護(hù)效果較好。用濃度為0.01mg/L的蘆薈提取物溶液處理的小麥,其葉綠素總量和生物量分別比UV組高了19.21％、9.74％;葉片相對電

6、導(dǎo)率、丙二醛含量和POD酶活性相對UV組分別降低了21.16％、21.98％、11.53％。
　　 4.綜合分析植物解剖學(xué)和生理生化研究結(jié)果,證明蘆薈天然提取物對植物防御紫外線輻射有保護(hù)作用。植物化學(xué)分析表明,蘆薈天然提取物主要包括蘆薈葸醌和蘆薈多糖兩大類物質(zhì)。熒光顯微鏡觀察證明,蘆薈葸醌類物質(zhì)經(jīng)紫光或藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出橙黃色熒光。據(jù)此作者分析,蘆薈天然提取物噴施到小麥表面后,蘆薈蒽醌吸收了紫外線的光能,使電子發(fā)生由基態(tài)—激發(fā)態(tài)的躍