不同生育期美丽风毛菊PSⅡ光化学效率和色素含量对UV-B辐射的响应

以高山植物美丽风毛菊为材料,在矮嵩草草甸植物群落生长季的不同月份,采用短期滤除太阳辐射光谱中UV-B成分的方法,研究了UV-B辐射对PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外吸收物质的影响。结果表明,1)与对照相比,low UV-B处理时3min暗适应的PSⅡ最大光化学量子效率Fv/Fm呈升高的趋势,说明UV-B辐射能加剧PSⅡ反应中心的可逆失活或损伤程度。2)PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ和光化学猝灭系数qP在生长季内具有基本一致的变化趋势;low UV-B处理能引起ΦPSⅡ和qP的升高和NPQ的降低,表明自然光谱中的UV-B成分能降低叶片的光能捕获效率,促进非光化学能量耗散过程。3)low UV-B处理时光合色素的降低与叶片变薄有关,强太阳UV-B辐射下光合色素的相对增加是一种表象。综上可知,青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物的光合生理过程具有潜在的负影响,叶片中高含量且相对稳定的UV-B吸收物质可有效屏蔽太阳UV-B光量子抵达光合机构等敏感部位,不同生育期叶片PSⅡ光化学效率的差异与环境因子和叶片发育状态有关。

高山植物美丽风毛菊PSII光化学效率和光合色素对短期增补UV-B辐射的响应

在中国科学院海北高寒草甸生态系统实验站的综合观测场,于植物生长季的不同月份进行短期增补UV-B辐射的模拟试验,研究了高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)的PSII光化学效率、光合色素和UV-B吸收物质对增强UV-B辐射的响应。结果表明,尽管差异不显著,暗适应3min的PSII最大光化学量子效率在不同月份均有降低的趋势,说明增强UV-B辐射能加剧光合机构的光抑制。不同月份短期增补UV-B辐射均引起光下PSII实际光化学量子效率和光化学猝灭系数的降低,以及非光化学猝灭系数的增高,表明增强UV-B辐射能降低叶片的光能捕获效率,促进非光化学能量耗散过程。增补UV-B辐射后,叶片光合色素的含量略有降低趋势,可能与短时间内光合色素形成过程受抑制和光氧化程度的加剧,以及叶片厚度的略微降低有关。UV-B吸收物质的含量在不同月份没有一致和较为显著的变化,说明高原强UV-B环境下生存的美丽风毛菊叶表皮层中由类黄酮和衍生多酚类组成的内部紫外屏蔽物质相对稳定,倾向于较少受增补UV-B辐射的影响。