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UV-B辐射对植物的影响是目前科学研究的热点之一。UV-B辐射严重影响植物的生长、次生代谢产物的合成。氮素营养能改善UV-B辐射对植物生长的伤害,同时能够调节次生代谢产物的合成和积累。本课题组的前期研究表明,UV-B辐射破坏铁皮石斛组培苗的生长,如叶片焦黄、掉落。本论文旨在探讨氮素营养如何缓解UV-B辐射对铁皮石斛的伤害作用,并寻找使铁皮石斛苗受到UV-B辐射伤害最小的氮素营养浓度。实验方案及结果如下:本论文以铁皮石斛组培苗为试验材料,在能造成铁皮石斛伤害的UV-B辐射剂量下(15.6μW·cm-2),以MS培养基的氮素营养浓度(0.552mg/L,CK)为参照,调节培养基中的氮素营养浓度,设置试验如下:0.138mg/L(UV-B+N1)、0.276mg/L(UV-B+N2)、0.552mg/L(UV-B+CK)、1.104mg/L(UV-B+N4)、1.656mg/L(UV-B+N5)和2.208mg/L)(UV-B+N6),通过对铁皮石斛苗萌蘖数、叶片破坏率、光合色素、抗氧化酶活性以及主要活性成分等指标的考察,研究在UV-B辐射下不同氮素营养浓度水平对铁皮石斛生长和活性成分的影响。(1)叶片破坏率和萌蘖数UV-B照射下,不同氮素营养水平,铁皮石斛苗叶片的破坏程度不一样。氮素营养水平提高,铁皮石斛苗叶片破坏程度加大。在照射的第16天时,从高氮素营养到低氮素营养的叶片破坏率分别为82.20%、70.31%、61.18%、45.54%、32.43%和62.34%。可见UV-B+N2的叶片破坏率最小。此外,UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6在UV-B照射初期铁皮石斛苗的萌蘖数增加,但在照射后期萌蘖受阻;而UV-B+N2的萌蘖数在UV-B照射下呈缓缓上升的趋势。(2)对铁皮石斛光合色素含量的影响在UV-B照射下,与UV-B+CK的铁皮石斛苗光合色素含量相比较,UV-B+N1、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的均减少了;而UV-B+N2的铁皮石斛苗光合色素含量变化不大,说明该条件下铁皮石斛苗可能适应了UV-B辐射的环境。(3)对铁皮石斛抗氧化酶活性的影响在UV-B照射下,相对于UV-B+CK的抗氧化酶活性,UV-B+N1和UV-B+N2的抗氧化酶活性提高了,而UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的抗氧化酶降低了。此外,在UV-B辐射下,氮素营养水平提高,铁皮石斛苗的MDA含量增加。照射16天时,UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的MDA含量分别是UV-B+CK的126.41%、68.82%、146.8%、186.83%和203.59%,可见UV-B+N2的铁皮石斛苗MDA含量最低。(4)对铁皮石斛主要活性成分的影响在UV-B照射下,随着氮素营养水平的提高,铁皮石斛苗的多糖和黄酮含量逐渐减少;适当降低氮素营养水平反而使铁皮石斛苗多糖和黄酮含量增加。照射第16天时,UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的多糖含量分别是UV-B+CK的129.75%、184.78%、61.04%、28.54%和14.68%;UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6的黄酮含量分别是UV-B+CK的132.15%、149.14%、96.71%、74.93%和60.71%。在UV-B照射初期,氮素营养水平的提高,铁皮石斛苗生物碱的含量有显著增加;然而在照射后期,UV-B+N5和UV-B+N6的生物碱含量急剧降低,显著低于UV-B+CK的。在照射的第16天,UV-B+N1、UV-B+N2、UV-B+N4、UV-B+N5和UV-B+N6组生物碱含量分别是UV-B+CK组的17.38%、81.63%、86.39%、20.01%和12.78%。综上所述,在UV-B照射下,不同氮素营养水平对铁皮石斛苗生长和主要活性成分的作用不一样。氮素营养浓度增加,不利于铁皮石斛的生长,而且使得铁皮石斛的活性成分减少;氮素营养浓度适当降低,如UV-B+N2,铁皮石斛的多糖和黄酮含量提高了,且有利于缓解UV-B辐射对铁皮石斛生长的伤害作用;当氮素营养浓度过低时,如UV-B+N1,铁皮石斛的多糖和黄酮含量提高了,但铁皮石斛的生长受阻。因此,0.276mg/L的氮素营养(UV-B+N2)可以减轻UV-B辐射对铁皮石斛苗的伤害作用,并且有利于提高在UV-B辐射下铁皮石斛总多糖和总黄酮的含量。