几种典型高山植物对高原环境和模拟增强UV-B辐射的响应

NWIPB OpenIR

	几种典型高山植物对高原环境和模拟增强UV-B辐射的响应
	吴兵
学位类型	硕士
导师	韩发
	2006-06-06
学位授予单位	中国科学院西北高原生物研究所
学位授予地点	西北高原生物研究所
关键词	高山植物抗氧化系统 Uv-b辐射净光合速率渗透调节物质
摘要	本文研究了在野外高海拔自然环境条件下，长期（6年）人为增强UV-B辐射对中国科学院海北（海拔3200m）高寒草甸生态定位站地区3种典型高山植物矮嵩草（Kobresia humilis）、垂穗披碱草（Elymus nutans）和钉柱委菱菜（Potentilla saundersiana）的光合速率和抗氧化系统的影响。结果表明：长期增强UV-B辐射条件下，3种植物的净光合速率与对照相比没有显著变化。增强UV-B辐射的条件下，垂穗披碱草和矮嵩草叶片的Chl a/b值、Car含量、Car / Chl值分别与对照相比都有不同程度的上升，钉柱委菱菜的Chl a/b值、Car含量比对照分别上升了6.7%、1.9%，Car / Chl值与对照相比无明显变化。同时，矮嵩草、钉柱委菱菜的Chl a、Chl b和Chl的含量都有所增加，其中矮嵩草UV-B处理下的Chl a、Chl b和Chl的含量分别比对照上升16%、4%，11%，钉柱委菱菜的分别比对照上升8%、1.2%、5.4%。丙二醛含量的变化表明：长期增强UV-B辐射没有加重3种植物叶片的膜脂过氧化水平。3种植物长期增强UV-B辐射后，其叶片的抗氧化酶及抗氧化物质比对照有明显的变化，同时随着植物种类的不同而表现出明显的差异。垂穗披碱草叶片的几种抗氧化酶活性都比对照有不同程度的下降，SOD与POD酶活性比对照下降显著，分别比对照下降了41.4%，72%。CAT、AP分别与其对照相比无显著变化。矮嵩草叶片中，除SOD酶活性与对照相比显著下降7.4%外，POD、CAT、AP与对照相比无显著变化。钉柱委菱菜叶片UV-B处理下SOD、CAT酶活性分别比其对照显著下降48%、71%，POD活性显著上升133%，AP酶活性与其对照相比无显著差异。3种植物叶片的SOD酶活性分别与其对照相比都显著下降。3种植物叶片GSH含量对长期增强UV-B的响应也不尽相同。其中垂穗披碱草的GSH含量处理比对照显著上升41.2%，矮嵩草处理组的GSH含量比对照下降21.4%，钉柱委菱菜的GSH含量有所上升，但与其对照相比，没有显著性差异。可见，植物体内保护性色素的积累和抗氧化系统内部的协同作用可能是高寒草甸植物光合作用正常进行的重要原因。此外，通过对西宁地区（海拔2200m）人工种植生长3年的唐古特山莨菪（Anisodus tanguticus (Maxim) Pascher）抗氧化系统成分季节变化的研究发现：在唐古特山莨菪的4个不同生长期中，返青期（5月）与枯黄期（8月）的膜脂过氧化水平明显高于营养生长初期（6月）和营养生长后期（7月），返青期MDA含量分别是营养生长初期和营养生长后期的1.9、2.2倍，枯黄期MDA含量分别是营养生长初期和营养生长后期的1.5、1.7倍。抗氧化酶的活性随生育期不同表现不一致，除SOD在4个生长季节变化不明显外，POD、CAT和AP的活性都随生长进程表现出显著的“高-低-高-低”的变化趋势，表现出了唐古特山莨菪在旺盛生长期代谢活跃。而GSH含量的变化与POD、CAT和AP的活性变化规律相反，呈现出“低-高-低-高”的变化趋势，即营养生长初期的GSH含量最高。而营养生长初期和返青期的Car含量显著高于其它两个时期。各生长季节间脯氨酸含量的变化表现出与POD、CAT和AP活性一致的“高-低-高-低”趋势，返青期脯氨酸含量的积累达到最大值，枯黄期积累值最低。从以上相同的变化趋势可以看出，作为不同高山植物细胞内重要的渗透调节物质--脯氨酸很有可能在稳定抗氧化酶结构，维持其活性方面起着重要作用。
页数	46
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/3072
专题	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	吴兵. 几种典型高山植物对高原环境和模拟增强UV-B辐射的响应[D]. 西北高原生物研究所. 中国科学院西北高原生物研究所,2006.

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