论文摘要
采用水培法研究了稀土元素Ce(Ш)对人工模拟紫外辐射(UV-B,280-320nm)下大豆(Glycine max)幼苗叶片含水量(RWC)、水分利用效率(WUE)、气孔行为的影响,旨在揭示稀土对紫外胁迫下大豆幼苗水分代谢的保护作用,为拓展稀土农用方向提供实验依据。实验结果如下:1. 20mg·L-1CeCl3处理提高了大豆幼苗叶片自由水含量,Ce(Ш)+UV-B组自由水/束缚水值高于UV-B组。动态曲线显示Ce(Ш)缓解了UV-B辐射胁迫期大豆幼苗叶片含水量的下降,促进恢复期含水量的提升。UV-B辐射对大豆幼苗叶片两种渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖)含量的影响不同,使得游离脯氨酸大量积累,而可溶性糖含量急剧下降。Ce(Ш)处理对UV-B辐射表现出拮抗效应,即减弱了游离脯氨酸的积累,同时促进可溶性糖含量的增加。相关性分析结果显示Ce(Ш)改善了游离脯氨酸及可溶性糖调节大豆幼苗叶片含水量的作用。2. 20mg·L-1CeCl3处理减轻了UV-B辐射引起的大豆幼苗根系活力、根长和根冠比下降。较之CK,UV-B辐射处理使净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)下降,Ce(Ш)+UV-B组Pn、Tr的下降趋势得到缓解,且最终达到较好的恢复效果。低剂量UV-B(0.15W·m-2)辐射胁迫使得大豆幼苗水分利用效率(WUE)高于CK(1-4天),但恢复期(7-9天)WUE急剧下降;高剂量UV-B(0.45W·m-2)辐射下WUE低于CK,降幅明显。Ce(Ш)+UV-B组大豆幼苗WUE下降幅度小于UV-B组,且恢复期(7-9天)迅速提升。3. 20mg·L-1CeCl3处理显著提高了大豆幼苗叶片背面近轴气孔密度,高剂量UV-B(T2 0.45W·m-2)辐射降低了气孔密度,与CK差异显著;Ce(Ш)+UV-B处理减轻了UV-B胁迫引起的气孔密度下降。动态结果显示,较之CK,UV-B辐射使气孔导度(Gs)下降,Ce(Ш)+UV-B处理下Gs的下降趋势得到缓解,且最终达到较好的恢复效果。ABA、H2O2、CAT活性的变化趋势与Gs不同,与CK相比,UV-B辐射导致ABA、H2O2积累,CAT活性提高,Ce(Ш)处理降低了UV-B辐射造成的ABA和H2O2的积累,进一步提高了CAT活性。实验结果表明Ce(Ш)处理缓解了UV-B辐射对大豆幼苗水分代谢的胁迫伤害作用。
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