论文部分内容阅读
以达乌里胡枝子为研究对象，通过盆栽试验，研究了干旱胁迫（轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫）、增强UV-B辐射（低强度UV-B辐射、高强度UV-B辐射）单独作用以及复合作用下其生物量积累与分配、氮代谢、紫外吸收物质、抗氧化酶同工酶的动态响应，旨在通过分析达乌里胡枝子在不同处理下以上指标的动态变化规律，探讨达乌里胡枝子对干旱、UV-B辐射环境的适应策略，为进一步揭示干旱和增强UV-B辐射之间相互作用机理提供理论依据，并为达乌里胡枝子更好地开发利用提供必要的理论基础。主要得到以下结论：1、干旱和增强UV-B辐射对达乌里胡枝子生物量积累与分配的影响达乌里胡枝子茎生物量、叶生物量及总生物量的积累在干旱胁迫下均受到抑制，根冠比则随着干旱胁迫程度的增加而增大；增强UV-B辐射降低了达乌里胡枝子各器官生物量及总生物量的积累，但低强度UV-B辐射缓解了干旱胁迫对达乌里胡枝子茎生物量、叶生物量及总生物量的抑制作用，高强度UV-B辐射则加剧了干旱胁迫对各器官生物量及总生物量的抑制，无论是单因子增强UV-B辐射还是其与干旱复合处理下，达乌里胡枝子根生物量比均降低，茎生物量比和叶生物量比均随着UV-B辐射强度的增加而增大，根冠比相应降低。2、干旱和增强UV-B辐射对达乌里胡枝子氮代谢的影响轻度干胁迫初期，达乌里胡枝子对干旱胁迫表现出一定的适应性，其叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性均升高，随着胁迫时间的延长和胁迫程度的加剧，NR、GS、GOGAT、GDH活性逐渐降低，内肽酶活性迅速升高，游离脯氨酸、可溶性蛋白含量呈先升高后降低趋势；与单因子干旱胁迫相比，增强UV-B辐射使NR、GS、GOGAT、GDH活性升高，可溶性蛋白积累增加，然而，当干旱和UV-B辐射较为严重时，达乌里胡枝子氮代谢受到限制。3、干旱和增强UV-B辐射对达乌里胡枝子紫外吸收物质的影响干旱胁迫使达乌里胡枝子类黄酮、总酚含量升高；UV-B辐射使类黄酮、总酚含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性随着UV-B辐射强度的增加而升高；干旱胁迫下，增强UV-B辐射促进了类黄酮、总酚的积累和PAL活性的提高，与其他复合处理相比，轻度干旱胁迫和增强UV-B辐射复合处理下达乌里胡枝子类黄酮、总酚含量增加更为显著，PAL活性更高，在处理后期，达乌里胡枝子紫外吸收物质合成效率呈现降低趋势。4、干旱和增强UV-B辐射对达乌里胡枝子抗氧化酶同工酶的影响干旱胁迫对SOD同工酶活性无显著影响,增强UV-B辐射使部分SOD酶分子活性增强，部分SOD酶分子随着UV-B辐射强度的增加而降低；干旱胁迫下，CAT同工酶活性表现为在处理前期活性低于对照，但随着处理时间延长其活性逐渐增强，并且在处理后期强于对照；干旱胁迫前期，POD同工酶活性随着胁迫程度的增加而增强，并且出现1条新酶带，干旱胁迫后期，POD同工酶活性在轻度干旱胁迫下强于对照，在重度干旱胁迫下各酶活性逐渐减弱，最终降至对照或对照水平以下。达乌里胡枝子经UV-B辐射处理后，POD同工酶活性增强，并且出现4条新谱带；干旱胁迫下，增强UV-B辐射促进了SOD、POD、CAT同工酶基因表达，并出现多条POD同工酶新谱带，但随着UV-B辐射强度的增加，达乌里胡枝子调节系统也会受到破坏，自身代谢水平降低。综上所述，干旱和增强UV-B辐射复合处理下，达乌里胡枝子通过提高生物量在茎、叶中的配比来适应复合胁迫，茎、叶生物量比的增大有利提高达乌里胡枝子光合碳同化作用，使单因子干旱胁迫对生物量的抑制作用得到一定程度的缓解，依赖于光合碳代谢提供能量和底物的氮代谢过程得到增强；其内在复合作用机制可能与紫外吸收物质合成和抗氧化酶基因表达调控有关，干旱胁迫下，增强UV-B辐射通过促进紫外吸收物质的合成，并诱导相关抗氧化酶基因的大量表达提高达乌里胡枝子抗氧化能力，从而减缓了单因子干旱胁迫对达乌里胡枝子的伤害。然而，随着干旱和UV-B辐射处理时间的持续和处理程度的增加，达乌里胡枝子调节系统会受到破坏，生物量降低加剧，自身代谢水平降低。