刺梨(Rosaroxburghii)對(duì)日光紫外輻射與干旱的響應(yīng)研究.pdf

1、由于人類污染導(dǎo)致的臭氧層衰減以及由此產(chǎn)生的地球表面UV-B輻射增強(qiáng)已經(jīng)成為當(dāng)代一個(gè)嚴(yán)峻的問題。UV-B脅迫，甚至當(dāng)前的輻射水平，所帶來的影響已經(jīng)引起科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注。本文以刺梨為模式植物，試圖探索刺梨對(duì)紫外線輻射增強(qiáng)以及其與干旱的復(fù)合脅迫的響應(yīng)以及刺梨對(duì)這些脅迫響應(yīng)是否具有種群差異性。
　　本實(shí)驗(yàn)對(duì)貴農(nóng)2號(hào)（Rosaroxburghii Trattcv.Guinong2）、貴農(nóng)7號(hào)（Rosaroxburghii Trattcv

2、.Guinong7）刺梨進(jìn)行了野外紫外線輻射去除處理，觀察去除不同波段紫外線輻射對(duì)刺梨生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量、生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)各方面的影響。結(jié)果表明，在去除紫外線輻射的條件下，各處理小區(qū)內(nèi)生物量總體升高；小區(qū)內(nèi)植物的相對(duì)密度、相對(duì)蓋度、相對(duì)頻度增大，貴農(nóng)2號(hào)刺梨所在小區(qū)內(nèi)衡量生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性的辛普森指數(shù)升高，衡量物種豐富度指數(shù)的Gleason指數(shù)總體呈變大趨勢(shì)，而貴農(nóng)7號(hào)刺梨沒有這種表現(xiàn)。這些變化表明，不同紫外輻射條件下刺梨在與其它物種競(jìng)爭(zhēng)方面具有

3、種內(nèi)差異。
　　本實(shí)驗(yàn)比較了貴農(nóng)2號(hào)和貴農(nóng)7號(hào)刺梨對(duì)于干旱和UV-B輻射增強(qiáng)以及兩者復(fù)合脅迫條件下的生理生態(tài)反應(yīng)。試驗(yàn)表明：干旱和增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)刺梨的生長(zhǎng)和生理都產(chǎn)生了一定的影響。干旱條件導(dǎo)致了刺梨形態(tài)的變化，如減少了植株高度、增加了葉片的厚度、降低了氣孔密度但增加了氣孔深度；UV-B輻射進(jìn)一步增加了干旱對(duì)刺梨的影響。干旱和UV-B對(duì)刺梨的傷害也影響到了其光合強(qiáng)度、增加了葉片電導(dǎo)率和丙二醛含量、降低了葉綠素、抗壞血酸含量以及P

4、OD酶活性，葉綠體等細(xì)胞器在高強(qiáng)度UV-B輻射下膨大、膜結(jié)構(gòu)受損，黑色嗜鋨顆粒增多，影響了植株氮磷的吸收；另一方面，我們研究發(fā)現(xiàn)刺梨為適應(yīng)干旱和UV-B輻射脅迫，提高了游離脯氨酸含量、SOD酶和CAT酶活性；提高了葉片黃酮類化合物含量、尤其是提高了具有強(qiáng)還原能力的楊梅黃素和槲皮素含量。然而，我們的研究表明不同品種對(duì)干旱和紫外線輻射脅迫的耐受性不同，貴農(nóng)2號(hào)可塑性和脅迫響應(yīng)更為明顯。與貴農(nóng)7號(hào)相比，2號(hào)葉片厚度增加更明顯，電導(dǎo)率和丙二醛含

5、量在脅迫下升幅更大、黃酮類化合物強(qiáng)烈上升，這表明刺梨對(duì)干旱和UV-B脅迫響應(yīng)具有較強(qiáng)的種內(nèi)差異。
　　此外我們的研究還發(fā)現(xiàn)，UV-B和干旱對(duì)刺梨營(yíng)養(yǎng)吸收、抗氧化酶活性（如SOD、CAT酶）、黃酮類影響也不完全一致。UV-B提高了刺梨干旱下K、Mg等元素的吸收，UV輻射也大幅度提高了干旱下較低的SOD酶和CAT酶活性；UV-B和干旱的復(fù)合作用除大幅度提高了楊梅黃素外，相對(duì)于單脅迫處理（UV-B或者干旱）維持甚至降低了另外兩種黃酮類化