增强UV-B辐射对3种药用甘草幼苗生长、形态结构及生理特性的影响

摘要

平流层中臭氧层的变薄导致了到达地球表面的UV-B辐射增强，由此产生的生物学和生态学效应成为人们广泛关注的热点问题。本研究以干旱、半干旱地区分布的乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、胀果甘草(G. Inflata Bat.)和光果甘草(G. Glabra L)的幼苗为研究对象，系统的研究了增强UV-B辐射对3种药用甘草幼苗生长、形态结构以及生理特性的影响。研究结果表明：
　　 1. 增强UV-B辐射，可以引起3种药用甘草幼苗生长受到抑制，株高、生物量、根冠比均表现出随UV-B辐射时间及剂量的改变而变化的趋势。两组处理分别比对照降低株高为3.5—4.3%、生物量为32.3—42.0%，根冠比为4.0—5.2%。同时，UV-B辐射导致叶片的生长受到抑制，表现为叶面积减小，两个处理组分别比对照减少了14.0%和22.1%。进一步比较发现，不同种甘草幼苗对UV-B辐射的适应性表现出差异，其中，乌拉尔甘草幼苗对UV-B辐射的适应性最强，其次为胀果甘草，而光果甘草最弱。
　　 2. 不同程度的UV-B辐射对甘草幼苗叶片的影响显著。低剂量短时间的UV-B辐射引起3种幼苗叶片出现黑色斑点，以后随着辐射时间延长和剂量增大，植株受害程度更为严重，均出现叶片变黄、卷曲脱落现象，最终导致地上植株死亡。进一步的解剖学研究发现，增强UV-B辐射导致了叶片组织结构被破坏。随着辐射时间和辐射剂量的增大，叶片表皮细胞均受到不同程度的影响，表现为表皮细胞径向缩小，表皮变薄，严重时表皮细胞结构完全破坏，细胞坏死。少量的表皮细胞内染色较深的物质（单宁等多酚类物质）增加；对叶肉组织的观察发现，叶肉中的栅栏组织随着UV-B辐射强度的增加，栅栏组织结构被破坏，细胞变形，排列变得紊乱，栅栏组织细胞内叶绿体结构受到破坏，叶绿体被膜模糊，嗜锇颗粒数量明显增多。
　　 3. 增强UV-B辐射处理后，3种药用甘草幼苗的各项光合指标均表现为下降趋势，相应的，其光合色素含量也均降低。
　　 4. 3种药用甘草幼苗对UV-B辐射增强具有一定程度的自我防御能力，其防御机制主要通过SOD、POD、CAT保护酶作用和累积紫外吸收物质来体现的，表现为在一定剂量下、短时间内处理，3种保护酶活性提高，而后随处理时间延长保护酶活性降低；对叶片紫外吸收物质而言，与对照相比，在不同程度的UV-B辐射处理下，乌拉尔、胀果和光果甘草叶片总黄酮含量均在累计辐射7天后达到最大值，分别为对照的2.09倍、1.54倍和1.15倍，且前两者与处理时间和辐射剂量成正相关。这种防御UV-B辐射的能力存在种间差异，其中乌拉尔甘草幼苗表现出的适应性最高，胀果甘草次之，光果甘草最低。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引 言

第二章 增强UV-B辐射对3种药用甘草幼苗生长及形态结构的影响

第三章 增强UV-B辐射对3种药用甘草幼苗光合特性的影响

第四章 3种药用甘草幼苗对UV-B辐射增强的防御机制研究

第五章 结 论

参 考 文 献

致 谢

附 录

个 人 简 介