蘆薈天然提取物對紫外線B脅迫下小麥的保護作用研究.pdf

1、地球大氣平流層中的臭氧層對太陽中的紫外線有較強的吸收作用,從而保護地球上的生物免受紫外線輻射的傷害。但伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,大氣中氟氯烴類化合物濃度在逐年增加。當(dāng)氟氯烴類化合物到達(dá)大氣平流層的頂部時,會被光降解而釋放出氯原子,這些氯原子可以催化臭氧分子轉(zhuǎn)化為氧分子,進(jìn)而消耗臭氧層,使地球大氣層的臭氧層變薄,進(jìn)而導(dǎo)致到達(dá)地面的太陽紫外線輻射增強,對地球表面生物造成不同程度的損傷。目前關(guān)于增強紫外線輻射對植物的傷害已有大量研究報道,但如

2、何防御或減輕增強紫外線輻射對植物損傷的研究資料較少。本文應(yīng)用植物解剖學(xué)、植物化學(xué)和植物生理學(xué)等方法研究了在人工增強紫外線輻射條件下,噴施蘆薈天然提取物質(zhì)對小麥葉形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化指標(biāo)的影響。旨在探究增強紫外線對小麥的傷害及蘆薈天然提取物對UV-B脅迫下的小麥的保護作用。得到以下研究結(jié)果:
　　 1.小麥葉表皮有一層細(xì)胞構(gòu)成,沿著葉片的長軸成行排列,包括長、短兩種類型的細(xì)胞。長細(xì)胞為長方形,長徑與葉的長軸方向一致,外壁角質(zhì)化并含有

3、硅質(zhì);短細(xì)胞為正方形或稍扁,插在長細(xì)胞之間,短細(xì)胞包括硅質(zhì)細(xì)胞和栓質(zhì)細(xì)胞。在上表皮中分布有泡狀細(xì)胞。上下表皮上有縱行排列的氣孔,氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞呈啞鈴形。在自然生長條件下,氣孔與長細(xì)胞、短細(xì)胞等表皮細(xì)胞在同一平面上。但在增強紫外線輻射條件下,氣孔明顯下陷,且表面角質(zhì)層增加。這是小麥葉片對增強紫外線輻射條件下,水分散失增加的一種結(jié)構(gòu)性適應(yīng)。噴施蘆薈天然提取物后,由于含有蘆薈多糖,具有保濕作用,能使水分散失減少,小麥葉片氣孔下陷狀況有所緩解。

4、
　　 2.用植物組織離析法和顯微觀察法研究了增強紫外線輻射對小麥葉肉細(xì)胞形態(tài)的影響。經(jīng)植物組織離析得到的完整小麥葉肉細(xì)胞為多環(huán)狀薄壁細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)有大量葉綠體。在自然光下,葉肉細(xì)胞的環(huán)數(shù)較多(6-8環(huán)),細(xì)胞較長,葉綠體較大。增強紫外光照射的小麥葉肉細(xì)胞的環(huán)數(shù)明顯減少(2-4環(huán)),細(xì)胞變短,葉綠體變小。證明增強紫外光照射不利于小麥葉肉細(xì)胞的生長發(fā)育。在增強紫外照射條件下,同時噴施蘆薈天然提取物,小麥葉肉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)接近于自然光下生

5、長的小麥葉肉細(xì)胞。
　　 3.生理生化指標(biāo)測定結(jié)果表明,增強UV-B輻射下,未噴施天然蘆薈提取物的小麥,其葉綠素含量和生物量等降低明顯,而POD、SOD活性、相對電導(dǎo)率、丙二醛等指標(biāo)升高;UV輻射下,噴施一定濃度蘆薈天然提取物的小麥其生理生化指標(biāo)均趨向于正常水平,其中以濃度為0.01mg/L的保護效果較好。用濃度為0.01mg/L的蘆薈提取物溶液處理的小麥,其葉綠素總量和生物量分別比UV組高了19.21％、9.74％;葉片相對電

6、導(dǎo)率、丙二醛含量和POD酶活性相對UV組分別降低了21.16％、21.98％、11.53％。
　　 4.綜合分析植物解剖學(xué)和生理生化研究結(jié)果,證明蘆薈天然提取物對植物防御紫外線輻射有保護作用。植物化學(xué)分析表明,蘆薈天然提取物主要包括蘆薈葸醌和蘆薈多糖兩大類物質(zhì)。熒光顯微鏡觀察證明,蘆薈葸醌類物質(zhì)經(jīng)紫光或藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出橙黃色熒光。據(jù)此作者分析,蘆薈天然提取物噴施到小麥表面后,蘆薈蒽醌吸收了紫外線的光能,使電子發(fā)生由基態(tài)—激發(fā)態(tài)的躍