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芒果幼树叶片在增强UV-B辐射处理下的损伤和保护反应

作　者: 刘鹏
导　师: 周开兵
学　校: 海南大学
专　业: 作物栽培与耕作
关键词: 增强UV-B辐射芒果损伤保护反应
分类号: S667.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

现代工业释放出大量污染气体及广泛应用氯氟烃类化合物,引起大气中臭氧层逐年衰竭,导致地表UV-B辐射增强,此即增强UV-B辐射。增强UV-B辐射对生物产生了不利影响,目前生物的增强UV-B辐射损伤及其保护反应问题是当今生理学和生态学研究的热点之一。国内外学者已对增强UV-B辐射的生物学效应做了广泛的研究,但其研究对象多集中在草本植物,对木本植物研究较少。本试验研究增强UV-B辐射对芒果叶片的损伤及其保护反应,初步了解芒果耐紫外辐射的机理,对丰富和完善植物增强UV-B辐射抗逆生理理论具有一定意义。本试验以‘台农一号’芒果(Mangifera indica Linn)盆栽苗离体老叶、成年叶和幼叶为试材,增强UV-B辐射照射为处理,自然光照射为对照,每隔2h取样1次,经显微观察叶片组织结构变化、单细胞凝胶电泳法观测染色体损伤和测定分析叶片MDA含量、相对电导率和叶绿素含量及a／b值变化,分析增强UV-B辐射对芒果叶片的损伤；经测定分析叶片抗氧化酶系活性和还原型谷胱甘肽、Vc、类黄酮、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量变化,分析叶片在增强UV-B辐射处理下的生理保护反应特点。研究结果如下：(1)增强UV-B辐射处理使芒果3种叶龄叶片的MDA含量和相对电导率升高、叶绿素含量和叶绿素a／b降低。(2)增强UV-B辐射使芒果叶片细胞染色体受到损伤,且随处理时间的延长彗星电泳图像出现拖尾,OTM值变大,而对照无明显变化。(3)增强UV-B辐射使叶片的组织和细胞结构发生了变化,经UV-B辐射处理后叶片的角质层和上表皮有加厚的趋势,栅栏组织变得松散、结构不连续、细胞间隙变小。(4)增强UV-B辐射使叶片形态、生理和遗传损伤均随试验处理时间延长而加重。(5)增强UV-B辐射强度及其处理时间相同时,损伤程度以老叶最轻,成年叶居中,幼叶最重；老年和成年叶片从6小时开始出现损伤,幼年叶片从4小时开始出现损伤。(6)除幼年叶片处理的POD活性低于对照的外,增强UV-B辐射处理的3种叶龄叶片的SOD、CAT和POD活性均表现出高于对照的趋势。(7)增强UV-B辐射处理的3种叶龄叶片的可溶性蛋白含量表现出高于对照的趋势。(8)除成年叶片的还原型GSH含量低于对照的外,增强UV-B辐射处理的3种叶龄叶片VC含量显著低于对照的,还原型GSH含量显著高于对照的。(9)增强UV-B辐射处理的3种叶龄叶片保护色素(类胡萝卜素、类黄酮)含量显著高于对照的。总之,增强UV-B辐射诱导叶片保护色素含量升高,从而通过直接吸收部分增强UV-B辐射来减轻损伤。增强UV-B辐射使叶片细胞膜脂发生过氧化而引起透性增加,从而一方面诱导细胞可溶性蛋白含量升高而降低细胞水势,从而尽可能保水；另一方面诱导细胞抗氧化损伤机能增强。通过增强抗氧化酶系活性和促进还原性物质代谢实现了抗氧化机能的增强,尽量抑制膜酯过氧化损伤。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 前言  11-17
  1.1 UV-B辐射对植物的生物学效应  11-12
  1.2 UV-B辐射对植物叶片以及对植物生长发育的影响  12-13
  1.3 UV-B辐射对植物生理生化的影响  13-16
    1.3.1 UV--B辐射对植物细胞膜的影响  13
    1.3.2 UV--B辐射对植物叶片色素代谢的影响  13-14
    1.3.3 UV-B辐射对植物蛋白质代谢的影响  14
    1.3.4 UV-B辐射对植物细抗氧化酶系统的影响  14-15
    1.3.5 UV-B辐射对植物细非酶抗氧化物质的影响  15
    1.3.6 UV-B辐射对植物核酸的影响  15-16
  1.4 本研究的目的意义和技术路线  16-17
    1.4.1 目的意义  16-17
    1.4.2 技术路线  17
2 材料与方法  17-19
  2.1 试验材料与UV-B辐射处理  17
    2.1.1 供试苗木培养  17
    2.1.2 光照处理  17
    2.1.3 取样与样品预处理方法  17
  2.2 观测方法  17-19
    2.2.1 UV-B辐射处理对芒果叶片的损伤  17-19
      2.2.1.1 表征生理损伤的指标测定  17-18
      2.2.1.2 叶片细胞DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测  18-19
      2.2.1.3 芒果叶片结构临时切片的制作  19
    2.2.2 UV-B辐射处理对芒果叶片可溶性蛋白和抗氧化酶系统的影响  19
    2.2.3 UV-B辐射处理对芒果叶片非酶保护系统的影响  19
  2.3 数据处理  19
3 结果分析  19-50
  3.1 UV-B辐射对芒果叶片的损伤  19-33
    3.1.1 UV-B辐射对芒果叶片相对电导率和丙二醛含量的影响  19-24
      3.1.1.1 老叶  19-21
      3.1.1.2 成年叶  21-22
      3.1.1.3 幼年叶  22
      3.1.1.4 UV-B辐射理对芒果不同叶龄叶片相对电导率的影响差异  22-24
      3.1.1.5 UV-B辐射芒果芒果不同叶龄叶片丙二醛含量的影响差异  24
    3.1.2 UV-B辐射对芒果叶片叶绿素含量和叶绿素a/b的影响  24-27
      3.1.2.1 老叶  24-25
      3.1.2.2 成年叶  25
      3.1.2.3 幼年叶  25-26
      3.1.2.4 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片叶绿素含量的影响差异  26-27
      3.1.2.5 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片叶绿素a/b的影响差异  27
    3.1.3 UV-B辐射对芒果叶片细胞DNA的损伤  27-30
      3.1.3.1 老叶  27-28
      3.1.3.2 成年叶  28-29
      3.1.3.3 幼年叶  29-30
      3.1.3.4 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片细胞DNA的损伤的差异  30
    3.1.4 UV-B辐射对芒果叶片损伤的显微镜观察  30-32
    3.1.5 小结  32-33
  3.2 UV-B辐射对芒果叶片保护系统的影响  33-50
    3.2.1 UV-B辐射对芒果叶片可溶性蛋白含量的影响  33-36
      3.2.1.1 老叶  33
      3.2.1.2 成年叶  33-35
      3.2.1.3 幼年叶  35
      3.2.1.4 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片可溶性蛋白含量的影响差异  35-36
    3.2.2 UV-B辐射对芒果叶片抗氧化酶活性的影响  36-41
      3.2.2.1 SOD  36-37
      3.2.2.2 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片SOD影响的差异  37
      3.2.2.3 CAT  37-39
      3.2.2.4 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片CAT影响的差异  39-40
      3.2.2.5 POD  40-41
      3.2.2.6 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片POD影响的差异  41
    3.2.3 UV-B辐射下芒果叶片非酶保护体系的变化  41-49
      3.2.3.1 类胡萝卜素  42-43
      3.2.3.2 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片类胡萝卜素影响的差异  43-44
      3.2.3.3 类黄酮  44-45
      3.2.3.4 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片类黄酮影响的差异  45
      3.2.3.5 VC  45-47
      3.2.3.6 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片VC影响的差异  47
      3.2.3.7 GSH  47-49
      3.2.3.8 UV-B辐射对芒果不同叶龄叶片GSH影响的差异  49
    3.2.4 小结  49-50
4 结果与讨论  50-53
参考文献  53-59
缩略词表  59-60
在读期间发表论文及论著情况  60-61
致谢  61

芒果幼树叶片在增强UV-B辐射处理下的损伤和保护反应

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