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UV-B辐射及氮水平增加对长春花表型和生理代谢影响的研究

作 者: 王化楠
导 师: 唐中华
学 校: 东北林业大学
专 业: 植物学
关键词: 长春花 紫外线B辐射 氮沉降 表型 生理代谢
分类号: S682.19
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


由于人类活动以及自然灾害等原因,地表UV-B辐射增强和氮沉降增加将是未来生态环境的显著特征,增强UV-B辐射和氮沉降对生物体有明显的生物学效应。本文在人工气候箱的条件下,通过外加紫外线B灯管以及增加营养液中硝酸盐浓度模拟生态环境中UV-B辐射和氮沉降增强对长春花表型生理代谢的影响,特别是对长春花中药用活性成分文多灵、长春质碱、长春碱等代谢的影响,以此探讨其分别处理3d(初期)、7d(中期)和15d(长期)时长春花应对UV-B辐射和氮沉降增强的生理生态适应机制。主要结果如下:1、UV-B辐射和氮供应增强对长春花的形态和生物量有显著影响,不同时间处理下也具有显著性差异。增强氮供应或增强UV-B辐射,或者两者同时处理下长春花株高、叶角度、根冠比和生物量等均显著降低;增强氮供应或增强UV-B辐射处理时,长春花叶数显著增加,而两者同时处理长春花叶数显著减少。2、UV-B辐射和氮供应增强下长春花的氧化胁迫状态及其抗氧化响应差异显著,不同时间处理下也具有显著性差异。增强UV-B辐射或增强氮供应,或者两者同时增加处理初期时,长春花叶片H202和丙二醛含量显著增加;增强氮供应或增强UV-B辐射,或两者共同处理初期时长春花叶片抗氧化酶活性含量均显著增加;增强UV-B辐射处理显著促进长春花叶片UV-B吸收化合物合成积累,并随氮供应增加其含量进一步增加。3、UV-B辐射和氮供应增强对长春花光合特征有显著影响,不同时间处理下也具有显著性差异。UV-B辐射或氮供应增强处理初期均抑制长春花叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而两者共同作用时长春花叶片的光合速率和气孔导度较其单独作用均显著增加;氮供应增强处理时长春花叶片水分利用效率显著增加,而UV-B辐射增强对长春花水分利用效率显著降低;氮供应增强长期处理时长春花叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量显著增加,UV-B辐射增强或者两者共同长期处理时长春花叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量均显著降低。4、UV-B辐射和氮供应增强对长春花叶片中文多灵、长春质碱和长春碱等3种吲哚类生物碱含量均有显著的影响。氮供应增加和UV-B辐射增强共同作用时,长春花叶片中3种生物碱的含量较其单独作用时显著增加,结合3种生物碱之间呈显著的正相关,说明增强UV-B辐射可能促进3种生物碱的前体物质利用较多的氮源生物合成、转化为该3种生物碱。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-19
  1.1 长春花的生物学特性及研究现状  9-11
    1.1.1 长春花物种分类学特征  9
    1.1.2 长春花生态特性  9-10
    1.1.3 长春花的药用价值  10
    1.1.4 长春花研究现状  10-11
  1.2 增强UV-B辐射对植物表型生理代谢的影响  11-13
    1.2.1 太阳紫外线辐射情况  11
    1.2.2 增强UV-B辐射对植物形态结构及生物量的影响  11
    1.2.3 增强UV-B辐射对植物光合特征的影响  11-12
    1.2.4 增强UV-B辐射对植物的氧化胁迫及其抗氧化防御物质的影响  12
    1.2.5 增强UV-B辐射对植物吲哚类生物碱代谢的影响  12-13
  1.3 不同氮素水平对植物表型和生理代谢的影响  13-16
    1.3.1 大气氮沉降情况  13-14
    1.3.2 不同氮素水平对植物形态结构及生物量的影响  14
    1.3.3 不同氮素水平对植物光合特征的影响  14-15
    1.3.4 不同氮素水平对植物的氧化胁迫及其抗氧化防御物质的影响  15
    1.3.5 不同氮素水平对植物吲哚类生物碱代谢的影响  15-16
  1.4 增强UV-B辐射及不同氮素水平对植物表型和生理代谢的影响  16-18
    1.4.1 增强UV-B辐射和不同氮素水平的相互作用  16-17
    1.4.2 增强UV-B辐射及不同氮素水平对植物形态结构及生物量的影响  17
    1.4.3 增强UV-B辐射及不同氮素水平对植物光合特征的影响  17
    1.4.4 增强UV-B辐射及氮素对植物的氧化胁迫及其抗氧化防御物质的影响  17
    1.4.5 增强UV-B辐射及不同氮素水平对植物吲哚类生物碱代谢的影响  17-18
  1.5 本文的研究内容与意义  18-19
2 材料与方法  19-22
  2.1 实验材料与实验设计  19
    2.1.1 实验材料  19
    2.1.2 实验设计  19
  2.2 形态参数和生物量测定方法  19
  2.3 光合特征参数测定方法  19-20
    2.3.1 气体交换参数测定  19-20
    2.3.2 光合色素含量测定方法  20
  24 UV-B辐射氧化胁迫参数及其防御物质含量测定方法  20-21
    2.4.1 过氧化氢含量的测定方法  20
    2.4.2 丙二醛和UV-B吸收化合物含量测定方法  20-21
    2.4.3 抗氧化酶活性测定方法  21
  2.5 吲哚类生物碱含量的测定方法  21
  2.6 统计分析  21-22
3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花形态及生物量的影响  22-27
  3.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花形态特征的影响  22-23
    3.1.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花株高的影响  22
    3.1.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶数的影响  22
    3.1.3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶角度的影响  22-23
  3.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花生物量分配的影响  23-25
    3.2.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花单株生物量的影响  23-24
    3.2.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花根冠比的影响  24-25
  3.3 讨论  25-26
  3.4 本章小结  26-27
4 UV-B辐射及氮供应增强对长春花氧化胁迫及其防御机制  27-37
  4.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花的氧化胁迫  27-29
    4.1.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片过氧化氢(H_2O_2)含量的影响  27-28
    4.1.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中丙二醛含量的影响  28-29
  4.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片抗氧化酶活性的影响  29-34
    4.2.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中SOD活性动态的影响  29-30
    4.2.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中POD活性动态的影响  30-32
    4.2.3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中CAT活性动态的影响  32-33
    4.2.4 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中APX活性动态的影响  33-34
  4.3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片UV-B吸收化合物含量影响  34-35
  4.4 讨论  35-36
  4.5 本章小结  36-37
5 UV-B辐射及氮供应增强对长春花光合特征的影响  37-48
  5.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花净光合速率的影响  37-38
  5.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片气孔导度的影响  38-39
  5.3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片蒸腾速率的影响  39-41
  5.4 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片水分利用效率的影响  41-42
  5.5 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片色素含量的影响  42-45
  5.6 讨论  45-47
  5.7 本章小结  47-48
6 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片吲哚生物碱类物质含量的影响  48-54
  6.1 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中文多灵含量动态的影响  48-49
  6.2 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中长春质碱含量动态的影响  49-50
  6.3 UV-B辐射及氮供应增强对长春花叶片中长春碱含量动态的影响  50-51
  6.4 UV-B辐射及氮供应增强下长春花中吲哚类生物碱含量相关性分析  51-52
  6.5 讨论  52-53
  6.6 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-66
致谢  66-67

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