论文部分内容阅读
据报道,到2060年大气臭氧层将减少16%,到达地面的UV-B辐射增强将对地球上的动植物以及人类本身构成严重威胁,因此揭示UV-B对生物的影响及制定有效防护对策已成为世界各国面临的重大课题之一。本文采用激光辐照及模拟其热效应处理小麦种子和幼苗的方法,通过分析叶绿素及抗氧化物质的变化,考察了激光及其热效应对小麦UV-B辐射损伤是否有防护和修复作用,热效应在激光防护和修复作用中的比例,从而为合理控制利用激光的生物效应提供理论依据。结果如下: 1.以功率密度为3.05mW·mm-2的He-Ne激光和6.62mW·mm-2的CO2激光分别照射不同时间后,小麦种子都有不同程度的温度升高。其中He-Ne激光处理10min后小麦种子温度变化不超过0.5℃,CO2激光照射30s使小麦干燥和吸胀种子温度分别上升了7℃、3℃,致热效应较He-Ne激光明显。 2.在激光剂量筛选试验中,以功率密度为6.62mW·mm-2的CO2激光照射30s,提高了小麦吸胀种子的发芽率、种子活力指数,降低了MDA含量;在所设的时间梯度中,照射30s对小麦干燥种子造成的损伤最小。 3.以6.62mW·mm-2的CO2激光预处理小麦种子30s的防护实验中,干燥种子由于瞬间升温幅度太大,不但没有起到防护作用反而加重了苗期的UV-B伤害;吸胀种子试验中,激光照射引起的温升适宜,从叶绿素、MDA、紫外吸收物等的变化情况来看,预处理起到一定的防护作用,但不能完全抵消小麦幼苗受到的UV-B损伤。从最后的生物量来看,各处理都没有对小麦生长造成很大影响。 4.以6.62mW·mm-2的CO2激光照射小麦幼苗30s,对其受到的UV-B损伤进行修复的试验中发现,由于温升处理采用了干燥种子的温度,结果复合处理BT、BL使叶绿素含量降低,MDA含量及组织自动氧化速率也高于对照和单独B处理,紫外吸收物含量增加,单株干重下降,激光及其热效应也没有起到修复作用。 5.从连续测定的紫外吸收物的变化趋势来看,干燥种子预处理的防护试验与处理幼苗的修复试验中,解除UV-B后5天内,激光及热效应模拟处理中紫外吸收物含量的变化趋势均呈倒V字型,它们的作用机制可能是一致的,即当激光处理导致的温度升高大于环境变化幅度时,激光的生物效应与温升造成的效应是一致的,可能热效应在激光的总效应中占主导;当激光导致的温度升高幅度小于环境变化