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荞麦(Fagopyrum tataricum Gaertn.和F.esculentum Moench.)对紫外线B辐射的响应研究

姚银安  
【摘要】:近二十多年来,基于对臭氧层衰减、紫外线B(UV-B)增强的担心,研究者希望了解到紫外线辐射对不同作物的影响情况,增强UV-B辐射条件下是否对作物的生长发育、产量质量构成威胁。在本试验中,我们首先探讨了双子叶作物黄瓜(Cucumis sativus)和大豆(Glycine max)对不同紫外波段的生物效应[分别为B-UVA(315-400 nm),N-UVA(315-340 nm),B-UVB(275-400 nm)和N-UVB(290-340 nm),UV-(>400nm)作对照]。我们观察到所有的UV波段处理都使黄瓜和大豆的生长受到抑制,并且细胞受到不同程度的氧化伤害;UV波段处理的作用效果与不同波段的紫外有效生物辐射剂量有关。处理差异在UV-B波段内部和UV-A波段内部同样存在。植物生长UV辐射公式(BSWF)能很好的预测本试验UV-B波段内的平均植物效应,但不能预测UV-A波段的植物效应。短波UV-A的生物作用强于长波UV-A。光合色素的变化与UV波谱差异和种间差异有关。在高的紫外/可见光背景下,UV-A处理同UV-B同样导致光合色素的降低,但黄瓜类胡萝卜素/叶绿素比例升高。与其他研究者的试验结果比较后,我们认为紫外线B辐射的生物效应一致性很高,但紫外线A波段的生物学效应存在较大争议。因此我们在本试验的基础上仅进行荞麦[苦荞(Fagopyrum tataricum Oaertn.)和甜荞(Fagopyrumesculentum Moench.)]对紫外线B波段的响应研究。 我们对苦荞品种-圆籽荞进行了连续两个生长季节的大田半控制试验以观察UV-B辐射对苦荞生长、发育、产量及叶片色素的影响;试验小区进行降低UV-B、近充足UV-B和增强UV-B辐射处理。我们的试验表明在不同强度UV-B辐射下苦荞的生长、地上部生物量积累及最终产量都有所下降,但苦荞的发育加快;当前条件下的日光紫外线B辐射对植物生长和产量也造成负面影响。植物光合色素被日光及增强UV-B辐射降低;UV化合物及卢丁含量在中低剂量的UV-B辐射强度下显著升高,但在高剂量的增强UV-B


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