黃連代謝及生理特性對增強UV-B的響應(yīng)研究.pdf

1、為了闡明不同強度UV-B對黃連體內(nèi)小檗堿合成代謝的初步調(diào)控機理及黃連對UV-B的生理響應(yīng)。試驗設(shè)置了CK(自然光)、UL(0.05 W·m-2)、UM(0.10 W·m-2)、UH(0.20 W·m-2)4個處理組,探討長期(35d每天輻射3h)UV-B輻射下黃連初生代謝中光合特性、PPP途徑和次生代謝中酪氨酸酶及黃連根、莖、葉中小檗堿含量的變化特性;同時探討短期(1～9h)UV-B輻射對黃連POD、SOD、CAT同工酶、逆境指標(biāo)的變化

2、特性,以及短時UV-B(0～30min)處理黃連葉片后,運用[γ-p32]ATP放射性同位素測定蛋白激酶活性變化特性。得到如下結(jié)果:
　　 1.蛋白激酶活性的激活具有瞬時性,通過液體閃爍計數(shù)器對γ-p32放射強度表明,UL、UM輻射強度處理黃連葉片1min后,蛋白激酶活性顯著增強,且UL組蛋白激酶活性要大于UM組,UL強度輻射2min后,蛋白激酶活性開始下降,到30min降至最低,UM強度輻射1min后,蛋白激酶活性開始回落,5

3、min后基本恢復(fù)到正常水平,而重度UV-B輻射下,黃連葉片內(nèi)的蛋白激酶活性無明顯變化。
　　 2.在UH輻射強度下,黃連葉片中光合色素、qN、Fo、ETR以及葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性、根中小檗堿含量均較其它組低。而處于UM輻射下的黃連,光合作用能力、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性、酪氨酸酶活性以及根中小檗堿含量均高于對照組,且黃連會通過脅迫應(yīng)激反應(yīng)來抵御輕、中度UV-B輻射。
　　 3.UV-B輻射3h后,SOD1(Rf=

4、0.125)、SOD2(Rf=0.312)、CAT1(Rf=0.428)、POD3(Rf=0.290)、POD4(Rf=0.636)譜帶被先后誘導(dǎo),隨著UV-B輻射時間的增長,這些譜帶開始丟失或減弱,尤其處于重度UV-B脅迫下,CAT1(Rf=0.428)、POD3(Rf=0.290)譜帶會提前丟失;此外,UV-B輻射使得葉片中MDA、可溶性糖、脯氨酸含量顯著高于對照組,但UV-B輻射7h后,除UL組脯氨酸上升外,各組MDA、可溶性糖、

5、脯氨酸含量開始有所下降,可溶性蛋白譜帶數(shù)增多。
　　 4.在本試驗條件下,UL輻射強度處理35d最有利于黃連葉片中小檗堿含量的積累,處理21d有利于根中小檗堿的積累,增幅為46.9%;UM輻射強度處理黃連14d后,黃連葉中小檗堿含量的迅速積累,增幅達到72.9%,35d有利于根中小檗堿含量的積累;UH輻射強度處理黃連超過21d會導(dǎo)致根及葉中的小檗堿含量明顯下降,但使得莖中小檗堿積累量增加。
　　 結(jié)論:UL(輕度)、UM

6、(中度)輻射有利于誘導(dǎo)根和葉中小檗堿含量的積累,原因可能是黃連處于UL、UM輻射時,蛋白激酶活性升高,激活相關(guān)酶的活性及基因的表達,增強光合作用及PPP途徑,以致提供較多的次生代謝物前體物及次生代謝物所必需的NADPH,進而小檗堿的含量也相應(yīng)提高。且UL、UM組輻射強度會誘導(dǎo)黃連增加抗氧化酶同工酶的表達量及譜帶數(shù),積累可溶性糖、可溶性蛋白等抗性物質(zhì)來提高自身抗性能力,雖然UH(重度)UV-B輻射會導(dǎo)致莖中小檗堿含量增加,但減少了根及葉中