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南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L.K.Fu)体内富含紫杉醇,为人工培育红豆杉资源的主要目的树种,本研究通过分析不同紫外线B(UV-B,280-320 nm)辐射强度下南方红豆杉光合参数、内源激素含量、叶性状特征、紫杉烷类化合物含量及其合成路径关键基因表达变化,掌握环境UV-B辐射增强对南方红豆杉光合生长及紫杉烷类化合物含量的影响,探明UV-B辐射对南方红豆杉针叶紫杉醇合成的调控机制,进而为构建红豆杉紫杉醇原料林定向生态培育技术体系提供理论基础。主要结果如下:(1)随UV-B辐射剂量的增加和处理时间的延长,南方红豆杉株高、叶重和分枝重均呈下降趋势,植株高度与光合参数Pn、Gs和Ci显著正相关(p<0.05);随UV-B辐射强度增加,Pn和光合色素含量表现为先上升后下降的趋势。高剂量UV-B处理下qP、YII和ETR呈先上升后下降的趋势,NPQ在实验初期显著增加(p<0.05)。UV-B辐射显著降低IAA含量(p<0.05),提高ABA含量(p<0.05);短期UV-B处理显著提高6-BA含量,处理24h后6-BA含量显著低于CK处理(p<0.05);IAA与Pn、Gs、Ci、Tr等气体交换参数显著正相关(p<0.01)。(2)长时间大剂量UV-B辐射引起南方红豆杉叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶片厚度、叶片含水量下降,气孔塌陷、表皮细胞萎蔫,光合作用受到抑制;叶片性状与气体交换参数显著正相关(p<0.05)。南方红豆杉表皮附属物在CK处理下呈鳞片状,随UV-B辐射剂量增加叶表皮附属物破裂加剧,呈杆状;低UV-B辐射(T1)处理显著提高南方红豆杉的蜡质总量(p<0.05);UV-B处理后蜡质中烷烃类>醇类>酸酯类>酚类>醚类含量。(3)改良CTAB-LiCl法能有效地从南方红豆杉针叶中提取较高纯度、较完整性的RNA,OD260/OD28比值在1.8-2.0,电泳检测条带28S、18S较清晰,总RNA得率高。(4)UV-B辐射3 h,紫杉醇侧链合成途径基因Pam、CoA-ligse表达极显著相关(p<0.01),其中Pam与上游合成途径基因Hmgr、Tat、T5ah、Ts、Dbat的表达量极显著相关(p<0.01),与下游合成途径Bat、Dbtnbt的表达极显著正相关(p<0.01);CoA-ligase与上游合成途径基因Tat表达量极显著相关(p<0.01),与T5ah、Ts的表达显著相关(p<0.05),与紫杉烷类化合物巴卡亭Ⅲ含量显著正相关(p<0.05)。(5)UV-B处理提高紫杉烷类化合物(10-去乙酰巴卡亭Ⅲ、巴卡亭Ⅲ和紫杉醇)含量;UV-B处理24 h,单株紫杉醇产量与CK相比,分别增加了70.3%(T1处理)、89%(T2 处理)及 76.3%(T3 处理)。增加环境UV-B辐射可迅速调节南方红豆杉紫杉醇合成路径关键基因表达,有效提高紫杉醇含量,但长时间大剂量UV-B辐射可导致针叶黄化严重,气体交换参数降低,光合作用受到抑制,植株受到明显的伤害作用,因此,低强度(≤6.51 μw·cm-2)UV-B辐射短时间(3 h以内)处理可有效提高紫杉醇等药用活性物质含量,增加南方红豆杉林的经济效益。