UV-B辐射结合不同氮素营养水平对铁皮石斛生长及主要活性成分的影响

摘要

UV-B辐射对植物的影响是目前科学研究的热点之一。UV-B辐射严重影响植物的生长、次生代谢产物的合成。氮素营养能改善UV-B辐射对植物生长的伤害，同时能够调节次生代谢产物的合成和积累。本课题组的前期研究表明，UV-B辐射破坏铁皮石斛组培苗的生长，如叶片焦黄、掉落。本论文旨在探讨氮素营养如何缓解UV-B辐射对铁皮石斛的伤害作用，并寻找使铁皮石斛苗受到UV-B辐射伤害最小的氮素营养浓度。实验方案及结果如下：
　　本论文以铁皮石斛组培苗为试验材料，在能造成铁皮石斛伤害的UV-B辐射剂量下（15.6μW·cm-2），以MS培养基的氮素营养浓度（0.552mg/L，CK）为参照，调节培养基中的氮素营养浓度，设置试验如下：0.138mg/L（UV-B+N1）、0.276mg/L（UV-B+N2）、0.552mg/L（UV-B+CK）、1.104mg/L（UV-B+N4）、1.656mg/L（UV-B+N5）和2.208mg/L）（UV-B+N6），通过对铁皮石斛苗萌蘖数、叶片破坏率、光合色素、抗氧化酶活性以及主要活性成分等指标的考察，研究在UV-B辐射下不同氮素营养浓度水平对铁皮石斛生长和活性成分的影响。
　　（1）叶片破坏率和萌蘖数UV-B照射下，不同氮素营养水平，铁皮石斛苗叶片的破坏程度不一样。氮素营养水平提高，铁皮石斛苗叶片破坏程度加大。在照射的第16天时，从高氮素营养到低氮素营养的叶片破坏率分别为82.20％、70.31%、61.18%、45.54%、32.43%和62.34%。可见UV-B+N2的叶片破坏率最小。此外，UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6在 UV-B照射初期铁皮石斛苗的萌蘖数增加，但在照射后期萌蘖受阻；而UV-B+N2的萌蘖数在UV-B照射下呈缓缓上升的趋势。
　　（2）对铁皮石斛光合色素含量的影响在UV-B照射下，与UV-B+CK的铁皮石斛苗光合色素含量相比较，UV-B+N1、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的均减少了；而UV-B+N2的铁皮石斛苗光合色素含量变化不大，说明该条件下铁皮石斛苗可能适应了UV-B辐射的环境。
　　（3）对铁皮石斛抗氧化酶活性的影响在UV-B照射下，相对于UV-B+CK的抗氧化酶活性，UV-B+N1和UV-B+N2的抗氧化酶活性提高了，而 UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的抗氧化酶降低了。此外，在UV-B辐射下，氮素营养水平提高，铁皮石斛苗的MDA含量增加。照射16天时，UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的MDA含量分别是UV-B+CK的126.41%、68.82%、146.8%、186.83%和203.59%，可见UV-B+N2的铁皮石斛苗MDA含量最低。
　　（4）对铁皮石斛主要活性成分的影响在UV-B照射下，随着氮素营养水平的提高，铁皮石斛苗的多糖和黄酮含量逐渐减少；适当降低氮素营养水平反而使铁皮石斛苗多糖和黄酮含量增加。照射第16天时，UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的多糖含量分别是 UV-B+CK的129.75%、184.78%、61.04%、28.54%和14.68%；UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的黄酮含量分别是UV-B+CK的132.15%、149.14%、96.71%、74.93%和60.71%。在UV-B照射初期，氮素营养水平的提高，铁皮石斛苗生物碱的含量有显著增加；然而在照射后期，UV-B+N5和UV-B+N6的生物碱含量急剧降低，显著低于UV-B+CK的。在照射的第16天，UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6组生物碱含量分别是UV-B+CK组的17.38%、81.63%、86.39%、20.01%和12.78%。
　　综上所述，在UV-B照射下，不同氮素营养水平对铁皮石斛苗生长和主要活性成分的作用不一样。氮素营养浓度增加，不利于铁皮石斛的生长，而且使得铁皮石斛的活性成分减少；氮素营养浓度适当降低，如UV-B+N2，铁皮石斛的多糖和黄酮含量提高了，且有利于缓解 UV-B辐射对铁皮石斛生长的伤害作用；当氮素营养浓度过低时，如UV-B+N1，铁皮石斛的多糖和黄酮含量提高了，但铁皮石斛的生长受阻。因此，0.276mg/L的氮素营养（UV-B+N2）可以减轻UV-B辐射对铁皮石斛苗的伤害作用，并且有利于提高在UV-B辐射下铁皮石斛总多糖和总黄酮的含量。

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前言

第一章 文献综述

1.1 UV-B辐射结合不同氮素营养水平对植物的影响

1.1.1 对植物生长的影响

1.2.1 对植物活性成分的影响

1.2 铁皮石斛活性成分研究概况

1.3 本研究的目的和意义

第二章UV-B辐射结合不同氮素营养水平对铁皮石斛生长的影响

第一节 叶片破坏率和萌蘖数的变化

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

第二节 光合色素的含量变化

2.4 材料与方法

2.5 结果与分析

2.6 讨论

第三节 抗氧化酶的活性研究

2.7 材料与方法

2.8 结果与分析

2.9 讨论

第三章 UV-B辐射结合不同氮素营养水平对铁皮石斛主要活性成分的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验设计

3.1.3 测定方法

3.2 结果与分析

3.2.1 对铁皮石斛总多糖含量的影响

3.2.2 对铁皮石斛总生物碱含量的影响

3.2.3 对铁皮石斛总黄酮含量的影响

3.3 讨论

结论

参考文献

附录：UV-B辐射结合不同水平的氮素营养相互作用下铁皮石斛苗的生长情况图

攻读学位期间发表的学术论文

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