外源褪黑素对UV-B辐射下马铃薯光合、荧光特性的影响
2021-09-02万丽嫱李光达和秋兰王正维海梅荣
华北农学报 2021年4期
万丽嫱,李光达,和秋兰,王正维,张 航,海梅荣
(1.云南农业大学 农学与生物技术学院,云南 昆明 650201; 2.西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,云南 昆明 650201)
褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺,Melatonin)是一种吲哚胺类激素,可参与调节动物昼夜节律,改善睡眠,调节性行为和视网膜生理,提高机体免疫功能,减缓机体衰老,治疗癌症等[1-3]。Van Tassel和O′Neill[4]采用放射性免疫测定法和气相色谱质谱联用方法首次在高等植物牵牛花和番茄果实中检测到褪黑素,自此打开了植物褪黑素的研究之门。褪黑素可以调节植物的生长发育,调控光合效率及叶片衰老,增强植物对冷热、渗透、氧化、病菌等胁迫的耐受性[5-7]。
近年来,随着工业的迅猛发展和人类活动的增加,大气中臭氧的含量日益减少。臭氧减少后将导致到达地面的UV-B辐射增加,从而对地面植物产生重要的影响,成为公认的全球十大环境问题之一。UV-B辐射除对生物体产生毒害作用外,UV-B 辐射增强可以使植物植株矮化、叶面积减少、发育迟缓、光合作用和蒸腾作用下降、影响各种酶活性、产量降低、作物品质发生变化、影响整个植物生态系统[8-11]。
已有研究证明,UV-B辐射会对马铃薯的形态和生理产生不良影响。增强的UV-B 辐射使马铃薯株高降低、节距缩短、叶面积减小、叶片解剖结构不同程度增厚;非腺毛的密度和叶片气孔增加明显,腺毛有增多趋势,净光合速率、气孔导度等参数均受到抑制,光能利用效率明显降低,叶片中过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶活性均表现出下降趋势,总叶绿素含量持续降低,丙二醛含量逐渐增加[12-14]。……
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