UV-B辐射增强与CO2浓度倍增的复合作用对冬季大棚黄瓜品质和产量的影响

论文摘要

臭氧层减薄引起的太阳紫外线-B（UV-B,280-320nm）辐射增强和工业化进程导致的大气CO2浓度升高对生物圈的影响已越来越引起人们的关注。增强的UV-B辐射和CO2浓度升高都会直接或间接影响植物的生理、形态结构和生长发育过程。以往的研究大多只重视其中的单一因子效应,而对二者的复合效应研究较少。本文在大棚及熏气室内运用植物生理学和生态学方法研究增强的UV-B辐射和CO2浓度倍增的复合作用对黄瓜生长发育、生理生态和品质产量的影响。大棚内UV-B辐射剂量分别为:0.581 kJ·m-2·d-1、1.163 kJ·m-2·d-1、2.905 kJ·m-2·d-1,CO2浓度为700μmol·mol-1,各处理编号依次为:CK、C、B1C、B2C、B3C、B4C;熏气室内UV-B剂量为1.163 kJ·m-2·d-1,CO2浓度为700μmol·mol-1,各处理编号依次为:CK、B、C、BC。结果表明: （1） 形态方面,在UV-B辐射和CO2浓度倍增的复合下,黄瓜生长节律正常,生长发育加速。复合处理与对照相比使植株的株高增加,叶柄长度、叶面积增大,茎粗增加。 （2） 增强的UV-B辐射抑制了光合速率,CO2浓度倍增促进了光合速率,复合处理下黄瓜光合速率与对照相比变化不大,这也许与植物组织对UV-B辐射的吸收在高CO2浓度环境下有所下降有关。气孔导度在CO2浓度倍增与增强的UV-B辐射作用下均下降。复合处理下提高了植物的水分利用率。 （3） UV-B辐射处理提高了黄瓜叶片中MDA含量,使植物发生膜脂质过氧化,破坏了黄瓜叶片细胞的细胞膜;同时也提高了紫外吸收物的含量,这样可以很好的阻止UV-B辐射对植物细胞的辐射损伤,从而起到保护的作用。 （4） 复合处理B2C明显提高了黄瓜叶绿素的含量,整个处理对黄瓜蛋白质的含量没有大的影响:B2C处理时,其SOD、POD、CAT酶活性最高。 （5） 在品质和产量方面:复合处理B2C提高了黄瓜果实的叶绿素含量、果实含水量、可溶性蛋白质、可溶性糖以及维生素C的含量,改善了黄瓜品质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.增强UV-B辐射对植物的生物学效应
• 1.1 增强UV-B辐射对植物生长、发育和形态的影响
• 1.2 增强UV-B辐射对植物生理生化影响的研究
• 1.2.1 UV-B辐射对光合作用的影响
• 1.2.1.1 UV-B的增加对光合色素的影响
• 1.2.1.2 UV-B辐射增强对叶绿体膜结构的影响
• 1.2.1.3 UV-B辐射增强对卡尔文循环及光合电子传递的影响
• 1.2.2 细胞膜及其氧化系统
• 1.2.3 蛋白质
• 1.2.4 植物内源调节物质
• 2浓度升高对植物的生物学效应'>2.大气CO₂浓度升高对植物的生物学效应
• 2浓度升高对植物影响的研究手段'>2.1 CO₂浓度升高对植物影响的研究手段
• 2.1.1 控制环境实验（Controlled environment，CE）
• 2.1.2 开顶式同化箱（Open-top chambers，OTC）
• 2气体施肥实验（Free-air CO₂ enrichment，FACE）'>2.1.3 自由CO₂气体施肥实验（Free-air CO₂enrichment，FACE）
• 2浓度升高对植物生长发育和形态建成的影响'>2.2 大气CO₂浓度升高对植物生长发育和形态建成的影响
• 2浓度升高对植物生理特性的影响'>2.3 大气CO₂浓度升高对植物生理特性的影响
• 2浓度升高的短期响应'>2.3.1 光合作用对CO₂浓度升高的短期响应
• 2浓度升高的长期响应'>2.3.2 光合作用对CO₂浓度升高的长期响应
• 2.3.2.1 Rubisco活性下降
• 2.3.2.2 光合产物的反馈抑制
• 2.3.3 呼吸作用
• 2浓度升高对植物的复合效应'>3.增强UV-B辐射和CO₂浓度升高对植物的复合效应
• 3.1 对光合作用的影响
• 3.2 对生物量分配的影响
• 3.3 对形态学建成的影响
• 3.4 对次生化合物、凋落物的降解和碳循环的影响
• 4 大棚对蔬菜的影响
• 5 本文研究的目的及主要内容
• 2浓度倍增复合对冬季大棚及熏气室黄瓜生长发育和果实品质的影响'>第二章 不同剂量UV-B辐射和CO₂浓度倍增复合对冬季大棚及熏气室黄瓜生长发育和果实品质的影响
• 1 材料
• 2 实验设计
• 3 材料处理
• 4 测试项目
• 4.1 UV-B辐射功率的测定
• 4.2 聚乙烯薄膜塑料大棚及处理室内外UV-B和PAR测定
• 4.3 黄瓜植株形态特征测量
• 4.4 光合作用指标的测定
• 4.5 黄瓜叶片叶绿素含量测量
• 4.6 黄瓜叶片可溶性蛋白质含量测定
• 4.6.1 可溶性蛋白质的提取
• 4.6.2 可溶性蛋白质的含量测定
• 4.6.3 可溶性蛋白质标准曲线的确定
• 4.7 丙二醛（MDA）含量测定
• 4.8 紫外吸收物含量测定
• 4.9 黄瓜叶片酶活性测定
• 4.9.1 超氧化物歧化酶（SOD）酶活性的测定
• 4.9.2 过氧化物酶（POD）酶活性的测定
• 4.9.3 过氧化氢酶（CAT）酶活性的测定
• 4.10 黄瓜果实品质和产量测定
• 4.10.1 黄瓜果实单果重及含水量测定
• 4.10.2 果实叶绿素含量测定
• 4.10.3 果实可溶性蛋白质含量
• 4.10.4 果实维生素C含量测定
• 4.10.5 果实可溶性糖含量
• 4.10.6 黄瓜果实产量测定
• 5 统计分析
• 6 结果
• 6.1 大棚及熏气室内外UV-B值和PAR值的变化
• 2浓度倍增对黄瓜植株形态特征的影响'>6.2 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜植株形态特征的影响
• 2浓度倍增对黄瓜叶绿素含量的影响'>6.3 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜叶绿素含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜可溶性蛋白质含量的影响'>6.4 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜可溶性蛋白质含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜光合作用指标的影响'>6.5 增强UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜光合作用指标的影响
• 2浓度倍增对黄瓜叶子丙二醛和紫外吸收物含量的影响'>6.6 增强UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜叶子丙二醛和紫外吸收物含量的影响
• 6.7 对SOD、POD、CAT酶活性的影响
• 2浓度倍增对黄瓜SOD酶活性的影响'>6.7.1 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜SOD酶活性的影响
• 2浓度倍增对黄瓜POD酶活性的影响'>6.7.2 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜POD酶活性的影响
• 2浓度倍增对黄瓜CAT酶活性的影响'>6.7.3 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜CAT酶活性的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实品质和产量的影响'>6.8 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜果实品质和产量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实叶绿素含量的影响'>6.8.1 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜果实叶绿素含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实可溶性蛋白质含量的影响'>6.8.2 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜果实可溶性蛋白质含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实Vc含量的影响'>6.8.3 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜果实Vc含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实可溶性糖含量的影响'>6.8.4 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜果实可溶性糖含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜产量的影响'>6.8.5 UV-B辐射与CO₂浓度倍增对黄瓜产量的影响
• 7 讨论
• 7.1 聚乙烯薄膜对PAR和UV-B的吸收
• 2浓度倍增对黄瓜植株形态的复合作用'>7.2 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜植株形态的复合作用
• 2浓度倍增对黄瓜光合作用的影响'>7.3 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜光合作用的影响
• 2浓度倍增对黄瓜部分生理指标的影响'>7.4 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜部分生理指标的影响
• 2浓度倍增对黄瓜叶片叶绿素含量的影响'>7.4.1 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜叶片叶绿素含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜叶片可溶性蛋白含量的影响'>7.4.2 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜叶片可溶性蛋白含量的影响
• 2浓度倍增对黄瓜丙二醛及紫外吸收物的影响'>7.4.3 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜丙二醛及紫外吸收物的影响
• 2浓度倍增对黄瓜抗氧化酶系统的影响'>7.4.4 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜抗氧化酶系统的影响
• 2浓度倍增对黄瓜果实品质和产量的影响'>7.5 增强的UV-B辐射和CO₂浓度倍增对黄瓜果实品质和产量的影响
• 7.5.1 复合作用对果实品质的影响
• 7.5.2 复合作用对果实产量的影响
• 总结
• 参考文献：
• 致谢