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由臭氧层损耗引起的UV-B辐射增强会对植物产生一系列不利影响,硅营养能够提高植物对UV-B辐射胁迫的抗性,但其作用机理尚不清楚。本研究以双子叶作物大豆(Glycine max (L.)Mell)为试验材料,在人工气候室条件下,采用营养液培养方式,研究了硅(K2Si03· nH2O,1.70 mM)营养对UV-B辐射增强胁迫(5.4Kj m-2 d-1)下大豆幼苗形态变化、初生代谢物质和次生代谢物含量、植物内源激素水平、叶片蛋白质表达量以及DNA损伤情况的影响。旨在阐明硅在提高植物对UV-B辐射的防护、修复功能中的生物学效应及其机理。主要结果如下：1.W-B辐射增强对大豆幼苗形态的影响包括：引起叶片细胞死亡加剧,叶片卷缩,叶面积减小；使总根长变短,根系平均直径、根体积和表面积均变小；改变干物质在地上部与地下部之间的分配,减少干物质积累量。硅预处理能有效缓解UV-B辐射胁迫对幼苗的影响,表现为：减轻叶片的细胞死亡和卷曲程度,抑制根系总根长、表面积和体积的减小,减轻对植株生长的抑制,降低生物量的减少幅度。2.UV-B辐射胁迫下,大豆幼苗叶片的内源激素IAA含量降低,ABA和ETH含量升高,IAA/ABA比值降低；硅预处理能抑制UV-B辐射引起的IAA含量下降,并降低ABA和ETH含量,使IAA/ABA比值上升。UV-B辐射胁迫降低可溶性糖和可溶性蛋白的含量,增加游离氨基酸的含量；硅预处理则能缓解可溶性糖和可溶性蛋白含量的降低,并降低游离氨基酸的含量。UV-B辐射胁迫诱导苯丙氨酸解氨酶PAL的活性增强,促进次生代谢物质蜡质、UV-B吸收物质、酚类物质和类黄酮合成的增加,提高大豆幼苗对辐射胁迫的被动适应能力；硅预处理能进一步促进PAL酶活性的增加,提高叶片内蜡质、酚类物质和类黄酮的含量,增强植株对辐射胁迫的抗性。3.UV-B辐射胁迫下,硅预处理能够通过调节相关蛋白表达使大豆幼苗更好地适应环境,这些调控涉及到代谢/能量、次级代谢、防御系统、抗氧化系统、激素合成等方面。UV-B辐射胁迫通过调控分子信号物质乙烯和ROS诱导病原相关蛋白(PR)的积累,使得植物获得系统抗性。硅预处理能够显著提高幼苗的广谱抗病性,并改善植物的光合作用和次生代谢。4.UV-B辐射胁迫诱导大豆幼苗叶片中CPDs的形成和积累,而直接的氧化胁迫并不能诱导CPDs的形成,即DNA的光化产物CPDs只能通过UV-B胁迫的直接辐射诱导形成。大豆叶片中CPDs的修复以光修复为主。硅预处理能够减少CPDs的形成、通过促进光修复作用,提高DNA损伤的修复能力、减少CPDs的积累。硅预处理可通过以下机制减轻UV-B辐射对DNA的伤害：1)修复机制,光裂合酶主导的修复作用；2)避免机制,紫外吸收物质介导的表皮屏蔽作用；3)抗氧化机制,诱导抗氧化物质合成的增加,如抗坏血酸等。