UV-B辐射对豌豆伸长生长和细胞壁多糖组分的影响.pdfVIP

第30卷第5期 辐射研究与辐射工艺学报 Vbl．30．NO．5 2012年10月 J．Radiat．Res．Radiat．Process． October2012 UV．B辐射对豌豆伸长生长和细胞壁多糖组分的影响 曲颖1王弋博2冯虎元3程佳强3李文建1安黎哲3 1(中国科学院近代物理研究所兰州730000) 2(天水师范学院生命科学与化学学院天水741000) 3(兰州大学生命科学学院兰卅I730000) 摘要为探讨紫外线．B(UV—B)辐射引起的豌豆幼苗生长抑制与细胞壁结构组分变化的关系，以豌豆幼苗为 对象，研究uV．B辐射对豌豆幼苗株高、细胞壁多糖组分(包括果胶、半纤维素A、半纤维素B和纤维素) 中总糖含量与醛酸含量的影响。研究结果表明：自然生长的豌豆幼苗，随着生长天数的增加，幼苗株高增加， 但单位长度细胞壁多糖总量降低，两者呈显著负相关(p0．05)；uv—B辐射会抑制豌豆幼苗的伸长生长，从 而提高了单位长度内细胞壁的多糖总量；在uv．B辐射第5天时，相比对照组，幼苗株高降低了7．35cm，细 胞壁多糖增加0．07 mg／cm。豌豆幼苗茎细胞壁果胶、半纤维素A、半纤维素B和纤维素中的总糖含量分别比 提示UV-B辐射调节了细胞壁组分代谢，提高了细胞壁多糖组分总糖与醛酸的含量，使细胞壁增厚，这可能使 细胞壁刚性增强、延展性降低，因而限制了细胞伸长生长，抑制了豌豆幼苗生长。 关键词UV-B辐射，豌豆幼苗，茎，伸长生长，细胞壁组分 中图分类号Q691．5，Q945，S184 臭氧减薄使到达地面的紫外线．B(UV-B，的研究认为UV-B辐射抑制豌豆幼苗伸长生长与木 280—320 nm)辐射增强。UV-B辐射增强是全球环葡聚糖降解酶活性降低有关。UV-B辐射对植物细 境变化的重要问题之一。UV-B辐射为非电离辐射， 胞壁多糖组成及含量的影响如何尚未见报道。本文 能量高，因此增强UV-B辐射对动、植物的生长发研究了uV．B辐射下豌豆幼苗茎伸长生长、细胞壁 育、生理代谢等会产生多方面的影响【l，2J。UV-B辐 各组分总糖和醛酸的含量变化，旨在揭示uv—B辐 射改变了植物形态特征[31、生理特性[4]、以及抗氧 射下伸长生长与细胞壁多糖组分之间的关系，以期 化酶活性【5j，并损伤了细胞遗传物质[6】。UV-B辐射进一步阐述UV—B影响生长的机理。 使大多数植物在形态上表现出生长抑制，如株高降 1实验材料与方法 低、叶面积减少、叶片长度减小[3，71。对UV-B辐射 改变植物形态机理的研究发现，UV-B辐射导致大 1．1 植物材料培养 田小麦的矮化是因为小麦节问的缩短，而不是因为 豌显(Pisum 节间数目减少瞄J；Tevini等【9J的研究认为，UV-B辐 射引起植物生长量减少是与细胞分裂和细胞伸长相 种子由甘肃省农科院作物研究所提供。用0．5％的次 h， 关。植物细胞伸长，既受细胞内膨涨压的驱动，同 氯酸钠消毒，流水冲洗干净后，25℃下浸泡24 时也受细胞壁机械特性和延伸能力的限制。研究发 于湿润的纱布上萌发48h，挑选萌发一致的种子种 现UV-B辐射使藻类钩沙菜细胞壁增厚，细胞排列于经过消毒的石英沙中。培养条件为：25℃、12h 紧密，生长速率降低【l…。UV-B辐射能增加细胞壁光／12h暗、1 蛋白质含量，降低细胞壁外／内切葡聚糖酶活性，可 当第二片三出复叶完全展开时，挑选生长一致的幼