滤除自然光中UV-B辐射成分对杜仲光合和次级代谢产物的影响

摘要

[目的]探讨UV-B辐射对药用植物杜仲的光合作用、光合色素和次级代谢产物的影响,为杜仲的定向生态培育提供参考.[方法]采用滤除自然光谱中UV-B辐射成分的方法,以自然环境处理(不减弱UV-B)作为对照(CK),植株顶端覆盖1层膜(T1)和2层膜(T2)为UV-B滤除处理组,分别测定处理22和41 d时的光合生理指标和次级代谢产物含量.[结果]与对照相比,处理22和41 d时,杜仲叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和PSⅡ实际光化学效率(ΦⅡ)呈相反的趋势,处理22 d时显著下降,处理41 d时显著上升.随UV-B滤除率的增加,处理22 d时胞间CO2浓度(Ci)在T2处理组显著下降,处理41 d时在T1处理组显著下降.2次处理时间的叶片最大光化学效率(Fv/Fm)与对照相比均无显著差异(P>0.05),电子传递速率(RET)均显著增加(P<0.05),说明长期滤除自然光谱中UV-B成分能引起叶片稳态光化学效率的增加,并对叶片光合速率产生正影响.滤除自然光谱中UV-B成分后,杜仲叶片光合色素含量显著增加,类胡萝卜素含量下降,表明杜仲通过改变叶片结构和光合色素含量来适应自然环境中UV-B辐射的改变,避免造成伤害.处理41 d的次级代谢产物中除京尼平苷酸含量显著低于处理22 d,绿原酸、京尼平、京尼平苷和桃叶珊瑚苷含量均显著高于处理22 d.表明长期滤除UV-B辐射后杜仲叶表皮层中能积累较多的紫外线屏蔽物质,足以抵御目前环境中UV-B辐射波动可能引起的伤害.[结论]长期滤除环境中UV-B辐射对药用植物杜仲叶片光合速率有正效应,自然环境中UV-B成分是限制杜仲叶片光化学效率的因素.