论文部分内容阅读
为了阐明不同强度UV-B及不同水平氮素与UV-B互作对半夏光合生理特性及总生物碱含量的影响，本实验以半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.为材料，研究内容分为两大部分:第一部分，实验设置了自然光(CK)、0.10W.m-2(LU，低强度)、0.20W.m-2(MU，中等强度)、0.30W.m-2(HU，高强度)四个处理组，以研究不同强度UV-B对半夏光合生理特性及半夏块茎中总生物碱含量的影响;第二部分，实验设计UV-B(0.10W.m-2)与四种不同水平氮素(2mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L)互作，共形成8个处理组(T1-T8)，以研究UV-B和氮素互作对半夏光合生理特性及半夏块茎中总生物碱含量的影响。主要研究结果如下:
1.比较不同强度UV-B对半夏叶片光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响，结果表明UV-B破坏半夏叶片中的光合色素。随着UV-B强度的增加半夏叶片中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量都呈下降趋势，Car/Chl.ab增加。叶绿素荧光数据分析表明UV-B对半夏叶片PSⅡ反应中心造成了伤害，使其产生了较为明显的光抑制现象，具体表现在:随着UV-B强度的增加荧光参数F0、qN呈上升趋势，而Fv/Fm、Yield、qP、ETR呈下降趋势。并且，随着处理时间的增加，以上各处理组间的差异更加明显。总之，增强UV-B不利于半夏植株光合作用。
2.通过比较不同强度UV-B下半夏叶片GS、GAGOT、PAL酶活性，可溶性蛋白含量及其块茎中总生物碱含量可知与对照组(CK)相比，中等强度UV-B(MU)处理下半夏叶片中GS、GOGAT、PAL酶活性，可溶性蛋白含量略低，其块茎中总生物碱含量显著降低;高强度UV-B(HU)处理下半夏叶片中GS、GOGAT酶活性，可溶性蛋白含量显著降低于对照组，PAL酶活性显著高于对照组，而其块茎中的总生物碱含量略高于对照组。因此，中度UV-B辐射处理下半夏植株能正常生长，但不利于半夏块茎中生物碱的积累;高强度UV-B辐射处理下半夏块茎中总生物碱含量略有增加，但是显著抑制半夏叶片光合作用及氮代谢过程不利于半夏块茎生长。所以人工栽培半夏应选择UV-B较弱的环境。
3.通过研究不同水平氮素及UV-B互作对半夏光合生理特性和总生物碱含量的影响，可得外施20mmol/L的氮素半夏叶片光合系统的Yield、qP等参数相对其它氮素浓度处理组较高，有利于半夏光合作用的进行，并且总体上T7（UV处理下）优于T3(CK处理下)。随着氮素浓度的增加，GS酶的活性逐渐上升，T7与T8差异不显著，并且低强度UV-B可增强GS酶活性。相对于其它氮素浓度，外施氮素浓度为2mmol/L，半夏叶片中GOGAT酶活性及块茎中总生物碱含量显著低于其它水平氮素处理，但T2、T3、T4、T6、T7、T8之间的差异不显著。因此，为同时有利于半夏光合作用、氮代谢、块茎中总生物碱含量三方面，半夏人工栽培应选择20mmol/L的外施氮素浓度，与低强度UV-B辐射互作效果更好。
综上所述，为有利于半夏叶片光合作用、氮代谢，同时考虑其块茎中总生物碱的含量，半夏人工栽培应选择UV-B强度较弱的环境。同时，应注意外施氮素浓度的人工调控。