论文部分内容阅读
为了阐明不同强度UV-B对黄连体内小檗碱合成代谢的初步调控机理及黄连对UV-B的生理响应。试验设置了CK(自然光)、UL(0.05 W·m-2)、UM(0.10 W-m-2)、UH (0.20 W-m-2)4个处理组,探讨长期(35d每天辐射3h) UV-B辐射下黄连初生代谢中光合特性、PPP途径和次生代谢中酪氨酸酶及黄连根、茎、叶中小檗碱含量的变化特性;同时探讨短期(1~9h) UV-B辐射对黄连SOD、SOD、CAT同工酶、逆境指标的变化特性,以及短时UV-B(0~30min)处理黄连叶片后,运用[γ-P32]ATP放射性同位素测定蛋白激酶活性变化特性。得到如下结果:1.蛋白激酶活性的激活具有瞬时性,通过液体闪烁计数器对γ-P32放射强度表明,UL、UM辐射强度处理黄连叶片1min后,蛋白激酶活性显著增强,且UL组蛋白激酶活性要大于UM组,UL强度辐射2min后,蛋白激酶活性开始下降,到30min降至最低,UM强度辐射1min后,蛋白激酶活性开始回落,5min后基本恢复到正常水平,而重度UV-B辐射下,黄连叶片内的蛋白激酶活性无明显变化。2.在UH辐射强度下,黄连叶片中光合色素、qN、Fo、ETR以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性、根中小檗碱含量均较其它组低。而处于UM辐射下的黄连,光合作用能力、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性、酪氨酸酶活性以及根中小檗碱含量均高于对照组,且黄连会通过胁迫应激反应来抵御轻、中度UV-B辐射。3.UV-B辐射3h后,SOD1 (Rf=0.125)、SOD2 (Rf=0.312)、CAT1 (Rf=0.428). POD3 (Rf=0.290)、POD4 (Rf=0.636)谱带被先后诱导,随着UV-B辐射时间的增长,这些谱带开始丢失或减弱,尤其处于重度UV-B胁迫下,CAT1 (Rf=0.428)、POD3 (Rf=0.290)谱带会提前丢失;此外,UV-B辐射使得叶片中MDA、可溶性糖、脯氨酸含量显著高于对照组,但UV-B辐射7h后,除UL组脯氨酸上升外,各组MDA、可溶性糖、脯氨酸含量开始有所下降,可溶性蛋白谱带数增多。4.在本试验条件下,UL辐射强度处理35d最有利于黄连叶片中小檗碱含量的积累,处理21d有利于根中小檗碱的积累,增幅为46.9%;UM辐射强度处理黄连14d后,黄连叶中小檗碱含量的迅速积累,增幅达到72.9%,35d有利于根中小檗碱含量的积累;UH辐射强度处理黄连超过21d会导致根及叶中的小檗碱含量明显下降,但使得茎中小檗碱积累量增加。结论:UL(轻度)、UM(中度)辐射有利于诱导根和叶中小檗碱含量的积累,原因可能是黄连处于UL、UM辐射时,蛋白激酶活性升高,激活相关酶的活性及基因的表达,增强光合作用及PPP途径,以致提供较多的次生代谢物前体物及次生代谢物所必需的NADPH,进而小檗碱的含量也相应提高。且UL、UM组辐射强度会诱导黄连增加抗氧化酶同工酶的表达量及谱带数,积累可溶性糖、可溶性蛋白等抗性物质来提高自身抗性能力,虽然UH(重度)UV-B辐射会导致茎中小檗碱含量增加,但减少了根及叶中的小檗碱,这可能是重度UV-B辐射持续时间过长将使得黄连自身调节系统被破坏,代谢开始紊乱,小檗碱合成受阻。