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UV-B辐射及氮水平增加对长春花表型和生理代谢影响的研究

王化楠  
【摘要】: 由于人类活动以及自然灾害等原因,地表UV-B辐射增强和氮沉降增加将是未来生态环境的显著特征,增强UV-B辐射和氮沉降对生物体有明显的生物学效应。本文在人工气候箱的条件下,通过外加紫外线B灯管以及增加营养液中硝酸盐浓度模拟生态环境中UV-B辐射和氮沉降增强对长春花表型、生理代谢的影响,特别是对长春花中药用活性成分文多灵、长春质碱、长春碱等代谢的影响,以此探讨其分别处理3d(初期)、7d(中期)和15d(长期)时长春花应对UV-B辐射和氮沉降增强的生理生态适应机制。 主要结果如下: 1、UV-B辐射和氮供应增强对长春花的形态和生物量有显著影响,不同时间处理下也具有显著性差异。增强氮供应或增强UV-B辐射,或者两者同时处理下长春花株高、叶角度、根冠比和生物量等均显著降低;增强氮供应或增强UV-B辐射处理时,长春花叶数显著增加,而两者同时处理长春花叶数显著减少。 2、UV-B辐射和氮供应增强下长春花的氧化胁迫状态及其抗氧化响应差异显著,不同时间处理下也具有显著性差异。增强UV-B辐射或增强氮供应,或者两者同时增加处理初期时,长春花叶片H202和丙二醛含量显著增加;增强氮供应或增强UV-B辐射,或两者共同处理初期时长春花叶片抗氧化酶活性含量均显著增加;增强UV-B辐射处理显著促进长春花叶片UV-B吸收化合物合成积累,并随氮供应增加其含量进一步增加。 3、UV-B辐射和氮供应增强对长春花光合特征有显著影响,不同时间处理下也具有显著性差异。UV-B辐射或氮供应增强处理初期均抑制长春花叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而两者共同作用时长春花叶片的光合速率和气孔导度较其单独作用均显著增加;氮供应增强处理时长春花叶片水分利用效率显著增加,而UV-B辐射增强对长春花水分利用效率显著降低;氮供应增强长期处理时长春花叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量显著增加,UV-B辐射增强或者两者共同长期处理时长春花叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量均显著降低。 4、UV-B辐射和氮供应增强对长春花叶片中文多灵、长春质碱和长春碱等3种吲哚类生物碱含量均有显著的影响。氮供应增加和UV-B辐射增强共同作用时,长春花叶片中3种生物碱的含量较其单独作用时显著增加,结合3种生物碱之间呈显著的正相关,说明增强UV-B辐射可能促进3种生物碱的前体物质利用较多的氮源生物合成、转化为该3种生物碱。


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