光質(zhì)對喜樹幼苗生理生化特性及喜樹堿積累機(jī)理的影響.pdf

1、本文以喜樹一年生實生苗為試驗材料，用溫室土培盆栽的方法，通過設(shè)置紅光、黃光、藍(lán)光和白光這4個處理，研究了喜樹幼苗生長的特性、光合作用指標(biāo)、生理生化指標(biāo)及喜樹堿合成途徑關(guān)鍵酶活性和相應(yīng)基因表達(dá)水平的變化。光質(zhì)環(huán)境的調(diào)控是獲得高產(chǎn)喜樹堿的一種有效的栽培手段。通過對各項指標(biāo)的分析和比較，主要研究結(jié)果如下：
　　（1）在光質(zhì)處理45天的情況下，喜樹幼苗的生長出現(xiàn)不同程度的變化?？偟膩碇v，紅光處理下喜樹幼苗的總生物量，葉面積，比葉面積和苗高

2、最大，而藍(lán)光處理下的各生長指標(biāo)最低。和白光處理相比較，隨著時間的逐漸增加，紅光處理對幼葉生物量的提高作用逐漸加大，而黃光處理和藍(lán)光處理的減弱效果逐漸明顯。
　?。?）紅光處理下的喜樹幼苗葉片的MDA和REC含量較對照白光有明顯下降，證明紅光減少了細(xì)胞自由基的產(chǎn)生，減緩了膜脂過氧化。藍(lán)光和黃光處理下的喜樹幼苗葉片的抗氧化酶SOD、CAT和POD活性均增大，用來清除細(xì)胞的活性氧并減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，從而保護(hù)植株。不同光質(zhì)處理下喜樹幼苗

3、抗氧化酶活性處于不同水平，說明其中的保護(hù)機(jī)制不同。
　?。?)藍(lán)光和黃光處理下喜樹幼苗葉片的脯氨酸和可溶性蛋白含量顯著升高，這可能是對膜氧化的一種保護(hù)機(jī)制。而在紅光處理下喜樹幼苗葉片的脯氨酸和可溶性蛋白含量顯著降低，說明喜樹幼苗在紅光下能很好地生長。
　　（4）紅光處理較白光對照顯著提高喜樹幼苗葉片的Pn、Gs、Ci和Tr值，而藍(lán)光處理的Pn、Gs、Ci和Tr顯著降低，說明不同光質(zhì)對喜樹幼苗光合作用的影響不同。同時，本實驗研

4、究發(fā)現(xiàn)紅光能促進(jìn)喜樹幼苗葉片中葉綠素的合成，而藍(lán)光和黃光顯著降低了喜樹幼苗葉片葉綠素含量。
　?。?）在本實驗中，喜樹幼苗的葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm、ETR、φPSII和qP都在紅光處理下達(dá)到最大而黃光和藍(lán)光處理下有所降低。說明在藍(lán)光和黃光處理下，PSⅡ最大光化學(xué)效率與PSⅡ?qū)嶋H量子產(chǎn)量的下降，導(dǎo)致PSⅡ反應(yīng)中心的電子傳遞受阻。藍(lán)光和黃光處理造成了熱耗散NPQ的明顯增加，這說明了喜樹在黃光和藍(lán)光處理下通過能量的耗散來緩解由于光合損

5、傷造成的膜質(zhì)過氧化作用，是一種有效的光保護(hù)機(jī)制。
　?。?）藍(lán)光處理下顯著減少的氣孔開度和單位面積的氣孔數(shù)量可能是由于喜樹幼苗在單色藍(lán)光情況下光合效率降低所導(dǎo)致；而紅光處理下觀察的明顯增大的氣孔開度和氣孔數(shù)量使得喜樹幼苗增加了CO2吸收的能力，從而促進(jìn)了喜樹幼苗葉片光合能力的增加。在本實驗中的氣孔掃描結(jié)果證明了植物的形態(tài)生長，光和作用參數(shù)和葉片內(nèi)部光合器官的形態(tài)活性是顯著相關(guān)的。
　?。?）和其他光質(zhì)處理相比較，在紅光處理下

6、觀測到了更多的清晰的葉綠體基粒，這說明了紅光處理對喜樹幼苗葉片的葉綠體結(jié)構(gòu)的生長有較好的促進(jìn)作用。同時在黃光處理下的葉片超微結(jié)構(gòu)中觀測到腫脹的葉綠體和結(jié)構(gòu)紊亂的基粒片層說明了黃光處理對喜樹幼苗葉片的葉綠體結(jié)構(gòu)生長造成了顯著的傷害。
　?。?）藍(lán)光顯著提高了喜樹幼苗葉片中的喜樹堿含量(黃光、紅光和白光依次降低），但紅光在四個光質(zhì)處理中對于喜樹幼苗單株喜樹堿產(chǎn)量的提高作用最大。在本實驗中，喜樹堿合成途徑關(guān)鍵酶TSB、TDC的活性以及對