UV-B辐射及干旱胁迫对三种胡枝子叶片光合特性及花青素含量的影响

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本研究以二色胡枝子、牛枝子和美丽胡枝子为研究对象,对其进行中度干旱D1(55%±5%)、重度胁迫D2(40%±5%)、中度辐射U1(1.94·KJ·m-2·d-2)、重度辐射U2(3.0·KJ·m-2·d-2)处理,研究增强UV-B辐射和干旱对三种胡枝子叶片的光合作用、叶绿素含量以及花青素含量的影响。结果表明:①干旱胁迫会抑制三种胡枝子的光合作用,对牛枝子和美丽胡枝子的抑制现象尤为明显,牛枝子和美丽胡枝子的净光合速率以及气孔导度都显著性降低,二色胡枝子的净光合速率和气孔导度虽然也呈现下降趋势,但与对照并无显著性差异;三种胡枝子叶片中的叶绿素含量也会随着胁迫时间的延长以及胁迫程度加重而逐渐减少。②增强UV-B辐射后,三种胡枝子叶片的净光合速率都呈现下降趋势,且下降幅度重度UV-B辐射胁迫>中度UV-B辐射胁迫,但胞间CO2含量却逐渐升高,表明UV-B会显著抑制三种胡枝子叶片的光合作用,其中非气孔性限制因素起到了主要作用;此外增强UV-B辐射还会使胡枝子叶片中的叶绿素含量显著降低,叶片中叶绿素的含量由大到小的顺序是对照组>中度UV-B辐射胁迫>重度UV-B辐射胁迫;随着UV-B辐射胁迫的加剧,三种胡枝子都会在叶片内大量积累花青素,且胁迫时间越长胁迫强度越大,花青素含量越高,从而减少UV-B对自身造成的伤害。③当三种胡枝子受到干旱+增强UV-B辐射复合胁迫后,胡枝子叶片的光合作用受到了明显的抑制,三种胡枝子的净光合速率都随着胁迫时间延长而逐渐降低,同时三种胡枝子叶片的光合色素含量也随胁迫时间延长而逐渐降低。但抑制效应并不是两者简单的叠加,而是有所减轻,表明干旱胁迫可以一定程度缓解UV-B对植物造成的损伤;此外,复合胁迫也会使叶片中叶绿素的含量降低,同时使叶片中花青素含量升高。综上所述,干旱和增强UV-B辐射以及两者的复合胁迫都会降低叶片中的叶绿素含量,致使胡枝子叶片的光合能力下降,并且这种降低主要是由非气孔性限制因素造成的。单因子以及复合胁迫处理后,三种胡枝子叶片内的叶绿素含量均呈现下降趋势;此外,增强UV-B辐射以及复合胁迫处理后,三种胡枝子也会在叶片中积累大量紫外吸收物质来抵御UV-B辐射增强,但是花青素含量的上升幅度不足以保护植物免受逆境造成的损伤,从而使叶片内叶绿素受到降解,使其含量呈现下降趋势。
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