蘆薈葉超微結(jié)構(gòu)和組分對UV-B脅迫的響應(yīng).pdf

1、大氣平流層的臭氧層變薄及臭氧空洞的出現(xiàn),導(dǎo)致到達(dá)地面的太陽紫外線輻射增強(qiáng),對植物產(chǎn)生了不同程度的傷害。蘆薈屬植物原產(chǎn)于非洲,在其長期進(jìn)化過程中形成了適應(yīng)干旱和強(qiáng)光輻射的結(jié)構(gòu)特征。本文以蘆薈屬植物庫拉索蘆薈(Aloe vera L.)和木立蘆薈(Aloe arborescens Mill.)為研究對象,在獲得自然光源的同時用波長為308nm的UV-B輻射燈照射,以增強(qiáng)UV-B輻射。運用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、植物化學(xué)、熒光顯微鏡和

2、高效液相色譜技術(shù)等方法,研究了UV-B輻射對兩種蘆薈葉表皮生理生化指標(biāo)和超微結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果顯示:
　　 1、在增強(qiáng)UV-B輻射強(qiáng)度為18 K.J.m-2.d-1、輻射時間為1個月的條件下,增強(qiáng)UV-B輻射對庫拉索蘆薈葉表皮各種指標(biāo)的影響如下:葉綠素Chlt、Chla、及Chlb含量降低幅度范圍分別為0.32％-2.12％、0.34％-2.28％、0.30％-1.71％,葉綠素含量整體水平上受到的影響不顯著;MDA含量升高幅

3、度范圍為0.615％-4.57％;相對電導(dǎo)率升高,變化范圍在2.73％-10.10％之內(nèi);超氧陰離子產(chǎn)生速率的升高幅度變化范圍為1.34％-9.75％;在處理前五天,SOD酶的活性顯著降低,隨后慢慢升高,到第三十天時,與對照的水平相當(dāng);與對照相比,蘆薈大黃素的含量顯著升高。
　　 2、增強(qiáng)UV-B輻射對木立蘆薈葉表皮各種指標(biāo)的影響:葉綠素Chlt、Chla、及Chlb含量降低幅度的變化范圍分別為0.10％-2.05％、0.11％

4、-2.11％、0.08％-1.90％,結(jié)果顯示增強(qiáng)UV-B輻射對葉綠素含量的影響沒有顯著性差異;MDA含量的升高幅度范圍為0.86％-4.62％,說明UV-B輻射對木立蘆薈葉表皮MDA含量的影響不明顯;相對電導(dǎo)率升高,變化范圍為1.48％-11.15％;超氧陰離子產(chǎn)生速率的升高幅度范圍為1.66％-9.91％;SOD酶的活性表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢,這樣有利于清除活性氧自由基。
　　 3、在熒光顯微鏡下,看到具有散發(fā)熒光性質(zhì)的蒽

5、醌類物質(zhì)分布在蘆薈葉的表皮和維管束。掃描電鏡結(jié)果表明,正常生境中的2種蘆薈葉的表皮都覆蓋有厚的角質(zhì)膜,氣孔下陷,但2種蘆薈葉表皮角質(zhì)膜的紋飾和厚度存在顯著差異,木立蘆薈的角質(zhì)膜較厚,表面呈瘤狀突起,庫拉索蘆薈的角質(zhì)膜較平。增強(qiáng)UV-B輻射后,氣孔開度減小,表皮層和角質(zhì)層有不同程度的增厚,角質(zhì)膜表皮蠟質(zhì)的顆粒密度和直徑均有明顯的增加。
　　 4、透射電子顯微鏡觀察結(jié)果表明,經(jīng)UV-B輻射處理后,2種蘆薈細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)沒有受到傷害,

6、而且還表現(xiàn)出一定程度的發(fā)達(dá)趨勢,高爾基體分泌活動旺盛,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá),類囊體膜片層數(shù)目增加。
　　 在增強(qiáng)UV-B輻射的條件下,2種蘆薈的葉綠素含量降低不顯著,生長發(fā)育接近正常,表明蘆薈對紫外線輻射不敏感。蘆薈之所以抗紫外線,一方面蘆薈具備基本的防御機(jī)制,即葉表面有表皮蠟質(zhì)和厚的角質(zhì)層,可以減少進(jìn)入到葉片內(nèi)部的紫外線輻射量。另一方面,蘆薈葉表皮角質(zhì)層和細(xì)胞壁除含有一般角質(zhì)層和細(xì)胞壁組分外,還含有具有自發(fā)熒光性質(zhì)的蒽醌類等次生代謝物質(zhì)