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本文以芦荟属植物库拉索芦荟(AloeveraL.)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。然后,运用植物化学、高效液相色谱技术等方法测定了UV-B辐射对库拉索芦荟叶片生理生化的影响。应用常规石蜡切片、荧光显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法,观察UV-B辐射对芦荟叶细胞显微结构和超微结构的影响。
研究结果显示,增强UV-B辐射处理后的芦荟叶绿素a和胡萝卜素的含量略有增加,分别为0.08%和1.8%,叶绿素b降低了0.06%,数理统计结果显示增强UV-B辐射对叶绿素含量的影响没有显著性差异;幼叶、成熟叶和老叶三个叶龄的可溶性糖含量分别降低了17%、15.4%和31.9%;而芦荟大黄素含量和蛋白质含量都有所升高。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。在扫描电子显微镜下看到芦荟叶表面覆盖着一层厚厚的角质层,UV-B辐射处理后,气孔开度减小,气孔器周围的蜡质明显增多,芦荟叶表皮变厚。透射电子显微镜观察结果表明,经UV-B辐射处理后最明显的一个变化是内膜系统不仅没有受到破坏,反而特别发达,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。据此,作者分析,在增强UV-B辐射条件下,库拉索芦荟叶绿素含量降低不明显、生长发育正常,证明库拉索芦荟属于紫外线迟钝型植物。库拉索芦荟之所以抗UV-B辐射,一方面因为其叶表面有很厚的角质层,使进入植物体组织内部的紫外线量减少;另一方面是因为芦荟叶中含有芦荟大黄素等蒽醌类物质,这类物质能吸收部分紫外线,从而保护植物组织和细胞免受紫外线伤害。研究结果有助于了解植物在结构、生理上适应UV-B辐射的机理,为针对日益增强的UV-B辐射采取有效保护对策提供理论依据。