UVB吸收化合物和叶片色素
2004年温室研究评估了23.4 kJ m-2 UV-Bbe暴露后的UV-B吸收化合物和叶片色素浓度。埃塞克斯叶酸化甲醇提取物在300 nm - 320 nm处UV-B吸光度的初始含量
48 72 %
实验数小时
图16.8水利用效率随紫外线照射的变化。不同之处是紫外线控制。误差条是标准误差的差值。温室实验的各项测量值均高于Williams 82，且暴露后Essex的UV-B吸收量显著高于Williams 82。Essex和Williams 82品种的紫外- b吸收在紫外- b暴露18小时后，在测量的最小波长(280 nm)处出现峰值。紫外光照射植物与未照射对照植物叶提取物的体积UV- b吸光度差异较大(分别为4.36和1.80)。埃塞克斯植物的吸光度平均是威廉姆斯82的2.4倍。这与Murali等人(1988)的温室研究结果相反，Murali等人发现，在11.5 kJ m d的UV-Bbe下，威廉姆斯植物在34天的长得多的时间内，吸收紫外线的化合物浓度高于埃塞克斯植物。由于灯具的光谱辐照度分布不同于自然太阳辐射，因此根据灯具的光谱辐照度分布加权了照射后UV-B总体吸光度的变化。紫外线照射植物与对照植物之间的光谱加权吸收差(3.57)是Williams 82(1.02)的3.5倍。
3天的紫外线照射(总计23.4 kJ m UV- bbe)导致Williams 82和Essex几种叶片色素浓度增加(表16.3)。Williams 82植株的叶绿素a和类胡萝卜素浓度显著高于对照植株(t检验P = 0.10)。相比之下，紫外线对两个品种的叶绿素b浓度没有显著影响(表16.3)。叶绿素a是植物中分布最广泛的光合色素，主要负责光合作用光吸收这为光合作用提供动力。与我们目前的研究结果类似，叶绿素a已被观察到比叶绿素b更受影响(Teramura 1983;Strid等人，1990)。Williams 82对暴露在紫外线辐射下的类胡萝卜素产量增加也有反应，而Essex则没有(表16.3和16.4)。类胡萝卜素在光收集和光保护方面发挥着重要作用(Taiz和Zeigler, 2002)。同样，Steel和Keller(2000)观察到紫外线- b暴露后，葡萄中的类胡萝卜素浓度增加。
表16.3 2004年温室试验V2期叶片色素浓度
UV -控制
UV -控制
表16.3 2004年温室试验V2期叶片色素浓度
简历 |
类胡萝卜素(毫克/ cm2) |
叶绿素a (mg/cm2) |
叶绿素b (mg/cm2) |
花青素(毫克/ cm2) |
埃塞克斯的意思 |
0.008 |
1.29 |
- 0.22 |
0.00012 |
SE |
0.054 |
1.07 |
0.35 |
0.00068 |
威廉姆斯82平均 |
0.121 * |
4.22 * |
0.20 |
- 0.00017 |
SE |
0.043 |
1.88 |
0.57 |
0.00063 |
* - P - 0.10处差异有统计学意义。
* - P - 0.10处差异有统计学意义。
表16.4 2004年田间研究V5叶片色素浓度
UV -控制
表16.4 2004年田间研究V5叶片色素浓度
UV -控制
简历 |
类胡萝卜素(毫克/ cm2) |
叶绿素a (mg/cm2) |
叶绿素b (mg/cm2) |
|
埃塞克斯 |
的意思是 |
- 0.014 |
- 0.23 |
- 0.26 |
SE |
0.046 |
1.45 |
0.49 |
|
威廉姆斯82 |
的意思是 |
0.017 |
0.57 |
0.18 |
SE |
0.034 |
1.10 |
0.40 |
紫外线照射在Essex和Williams 82品种中，花青素浓度似乎都没有发生变化(表16.3)。因此，增强的紫外吸收化合物不明显包括花青素。而
Chalker-Scott(1999)认为花青素与某些品种的UV-B耐受性有关，我们的研究结果并没有表明在UV-B辐射存在的情况下，所研究品种的植物在V2阶段产生花青素。
2004年的实地研究评估了大约150 kJ m UV-Bbe(种植后35天)暴露后的V5和大约488 kJ m UV-Bbe(种植后84天)暴露后的R3的UV-B吸收化合物和叶片色素浓度。与温室实验一样，Essex和Williams 82品种的紫外- b吸收光谱在V5和R3的最小测量波长(280 nm)处均出现峰值。在V5期，Essex与未暴露对照植物叶片提取物的体积UV- b吸光量差异是Williams 82的4.7倍(分别为2.35和0.50)，而在R3期差异不显著(分别为- 0.10和- 0.03)。紫外线照射植株与对照植株叶片吸光度的光谱加权差值在V5时比Williams大2.6倍，在R3时比Williams小4.3倍。在V5时，埃塞克斯叶片的光谱加权UV-B吸光度比威廉姆斯叶片大的趋势与2004年温室研究中V3时的结果相似。UV- b吸收化合物量最大的品种随生长发育的变化是由于紫外线照射R3(0.007)的埃塞克斯叶的UV- b加权吸光度较V5(0.065)有所下降，而威廉姆斯叶在R3(0.27)的UV- b加权吸光度变化与V5(0.25)相似。当植物处于繁殖阶段时，早期吸收紫外线化合物的差异可能就不那么重要了。
2004年田间研究中的对照植物的所有色素浓度都低于2004年温室研究中的植物。温室和大田研究中叶绿素含量的差异与温室研究中普遍报道的对蓝光和UV-A辐射增加的反应一致。这种减少也可能是田间植物受到额外压力的结果。除了自然降水之外，田里的植物没有补充浇水。与对照植物相比，紫外线照射植物的类胡萝卜素、叶绿素a或叶绿素b浓度没有显著差异(表16.4)。缺乏统计显著性不是由于大田植物的变异性较大，因为大田研究中叶绿素a和叶绿素b的变异系数与温室研究非常相似。大田研究中叶片类胡萝卜素浓度的变异性大于温室研究。
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