UV-B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用.pdfVIP

植物学通报ChineseBulletinofBotany 2008，25(5)：543-551，WWW．chinbullbotany．com · 研究论文- UV．B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用 李东波’一，王晓敏’，张东凯’，毕玉蓉’ ’兰卅l大学生命科学学院，兰州 730000； 陇东学院生命科学系，庆阳 745000 摘要 为了减轻UV．B辐射对植物叶片的伤害，本研究以离体红芸豆叶片为实验材料，通过外源施)JI]NaHSO3的方法探讨了 UV．B辐射下NaHSO3对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明：与未处理对照相比较，用O．5mmol-L。。NaHSO3处理的离 体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低；且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝 卜素含量的降低；使类黄酮含量 升高；叶片中过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高，过氧化氢(H2O2)含量降低。进一步研究发现NaHSO3 处理能明显延缓PS11原初光能转换效率的降低；增强PSⅡ的电子传递能力，减少叶绿体内有害自由基的产生，减缓叶绿体内 光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低 自由基产生及保护光合色素等来实 现UV．B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。 关键词 抗氧化酶，UV-B，NaHSO3，红芸豆，活性氧 李东波，王晓敏 ，张东凯，毕玉蓉 (2008)．UV—B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用．植物学通报 25，543—551． 随着全世界人 口的不断增长及现代工农业的快速发 (RuBP)含量急剧下降，类黄酮含量增~1](Strideta1．， 展，酸雨、温室效应和臭氧层破坏 已成为人类面临的三 1990)；气孔阻力增大或关闭(WrightandMurphy，1982)； 大环境问题。尽管破坏臭氧层物质的释放量已开始得 体内氧化还原平衡改变，产生大量活性氧，进而攻击生物 到控制，但臭氧衰减将在2010年达到最高峰，之后才逐 大分子(如脂质体、蛋 白质和DNA)和一些小分子，导致 渐恢复，所以有关臭氧层变薄、UV-B辐射增强对植物 氧化胁迫甚至植株死亡 。 及生态系统影响的研究在今后相当长一段时期内仍会受 低浓度NaHSO3对光合作用的促进效应引起了很多 到重视(王海霞等，2007)。增强UV-B辐射将对植物产 学者的关注。胡哲森等(2001)认为NariSO3是通过抑 生多方面的影响：叶表面出现大量褐斑，叶面积减少，器 制光呼吸而提高光合速率。而谭实和沈允钢(1987)~ 官生长不均匀，花期和冠层结构改变(Kakanieta1．， 认为NaHSO3能在较长时间内促进光合作用并不是通过 2003)；敏感植物叶绿体结构被破坏，导致光合作用光反 抑制光呼吸的缘故。低浓度NaHSO3通过促进围绕PSI 应过饱和及光抑制(Daries，1987)；造成光反应中心D1、 的循环电子传递及其偶联的光合磷酸化，增~IJATP的供 D2蛋白降解和外周集光天线蛋 白减少(Bergoeta1．， 应提高光合速率(WangandSh，2002)。在增强UV-B 2003)；抑制同PSII相关的电子传递，环式磷酸化解耦联 辐射下，NaHSO3对植物保护作用的研究尚未见报道。 和核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶活性降低(vueta1．，1982)； 红芸~_(Phasedusvulgaris)生育期短，适应范围广，耐旱 叶绿素含量下降与希尔反应活性降低(杨志敏等，1995)； 耐瘠，是十分重要的植物蛋 白来源之一。其籽粒不仅营 不饱和脂肪酸含量下降，饱和脂肪酸含量上升，造成膜流 养丰富，而且具有药用价值，既是传统粮食，又是现代保 动性降低(杨景宏等，2000)；影响植物体内某些物质代谢， 健珍品。本文研究了外源NariSO3对增强UV．B辐射下 改变内源生长调节物质含量(安黎哲等，2001)；多胺含量 离体红芸豆叶片中光合色素、抗氧化酶系统、叶绿素 升高(Clutzeta1．，2005)；ATP合成酶及核酮糖二磷酸 荧光参数以及活性氧的影响，试图揭示UV．B胁迫下 收稿 日期：2007-12-25；接受日期：2008