大气平流层的臭氧层变薄及臭氧空洞的出现,导致到达地面的太阳紫外线辐射增强,对植物产生了不同程度的伤害。芦荟属植物原产于非洲,在其长期进化过程中形成了适应干旱和强光辐射的结构特征。本文以芦荟属植物库拉索芦荟(Aloe vera L.)和木立芦荟(Aloe arborescens Mill.)为研究对象,在获得自然光源的同时用波长为308nm的UV-B辐射灯照射,以增强UV-B辐射。运用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、植物化学、荧光显微镜和高效液相色谱技术等方法,研究了UV-B辐射对两种芦荟叶表皮生理生化指标和超微结构的影响。研究结果显示:　　 1、在增强UV-B辐射强度为18 K.J.m-2.d-1、辐射时间为1个月的条件下,增强UV-B辐射对库拉索芦荟叶表皮各种指标的影响如下:叶绿素Chlt、Chla、及Chlb含量降低幅度范围分别为0.32％-2.12％、0.34％-2.28％、0.30％-1.71％,叶绿素含量整体水平上受到的影响不显著;MDA含量升高幅度范围为0.615％-4.57％;相对电导率升高,变化范围在2.73％-10.10％之内;超氧阴离子产生速率的升高幅度变化范围为1.34％-9.75％;在处理前五天,SOD酶的活性显著降低,随后慢慢升高,到第三十天时,与对照的水平相当;与对照相比,芦荟大黄素的含量显著升高。　　 2、增强UV-B辐射对木立芦荟叶表皮各种指标的影响:叶绿素Chlt、Chla、及Chlb含量降低幅度的变化范围分别为0.10％-2.05％、0.11％-2.11％、0.08％-1.90％,结果显示增强UV-B辐射对叶绿素含量的影响没有显著性差异;MDA含量的升高幅度范围为0.86％-4.62％,说明UV-B辐射对木立芦荟叶表皮MDA含量的影响不明显;相对电导率升高,变化范围为1.48％-11.15％;超氧阴离子产生速率的升高幅度范围为1.66％-9.91％;SOD酶的活性表现为先降低后升高的趋势,这样有利于清除活性氧自由基。　　 3、在荧光显微镜下,看到具有散发荧光性质的蒽醌类物质分布在芦荟叶的表皮和维管束。扫描电镜结果表明,正常生境中的2种芦荟叶的表皮都覆盖有厚的角质膜,气孔下陷,但2种芦荟叶表皮角质膜的纹饰和厚度存在显著差异,木立芦荟的角质膜较厚,表面呈瘤状突起,库拉索芦荟的角质膜较平。增强UV-B辐射后,气孔开度减小,表皮层和角质层有不同程度的增厚,角质膜表皮蜡质的颗粒密度和直径均有明显的增加。　　 4、透射电子显微镜观察结果表明,经UV-B辐射处理后,2种芦荟细胞的内膜系统没有受到伤害,而且还表现出一定程度的发达趋势,高尔基体分泌活动旺盛,内质网发达,类囊体膜片层数目增加。　　 在增强UV-B辐射的条件下,2种芦荟的叶绿素含量降低不显著,生长发育接近正常,表明芦荟对紫外线辐射不敏感。芦荟之所以抗紫外线,一方面芦荟具备基本的防御机制,即叶表面有表皮蜡质和厚的角质层,可以减少进入到叶片内部的紫外线辐射量。另一方面,芦荟叶表皮角质层和细胞壁除含有一般角质层和细胞壁组分外,还含有具有自发荧光性质的蒽醌类等次生代谢物质,这类物质能吸收部分紫外线,并将有害的紫外辐射转化为有用的可见光,从而保护芦荟组织和细胞免受紫外线伤害。