外源脫落酸緩解UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑氣孔及光合特性的影響

李悅 張慶怡 董佳偉 徐洪偉 周曉馥

摘要：為探討外源脫落酸（abscisic acid，簡(jiǎn)稱ABA）緩解紫外線-B（UV-B）脅迫對(duì)植物氣孔及光合特性的影響。本試驗(yàn)以牛皮杜鵑（ Rhododendron chrysanthum ?Pall）為試驗(yàn)材料，共設(shè)PAR、UV-B、 ABA+PAR及 ABA+UV-B等4組處理，測(cè)定氣孔、花青素（anthocyan）含量以及葉綠素?zé)晒鈪?shù)，并進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，UV-B脅迫使牛皮杜鵑氣孔特征、花青素含量、 F? m、 F? v/ F? m、 F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o、 q? P顯著降低（ P <0.05）， q? P快速光響應(yīng)曲線下降幅度增大， ABA預(yù)處理顯著提高了花青素的含量、 F? m、 F? v/ F? m、 F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o、 q? P（ P <0.05），且使 ?q? P、NPQ快速光響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)。這些結(jié)果證實(shí)了外源ABA能緩解UV-B對(duì)牛皮杜鵑光合系統(tǒng)造成的損傷，提高了其光合能力，從而提高了牛皮杜鵑對(duì)UV-B的耐受能力。

關(guān)鍵詞：牛皮杜鵑;UV-B;外源脫落酸;花青素;葉綠素?zé)晒鈪?shù)

中圖分類號(hào)： S685.210.1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）07-0145-07

收稿日期：2021-07-09

基金項(xiàng)目：吉林省科技發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：20190301059NY）;中央指導(dǎo)地方科技發(fā)展資金吉林省基礎(chǔ)研究專項(xiàng)（編號(hào)：202002016JC）。

作者簡(jiǎn)介：李 悅（ 1998—），女，吉林白城人，碩士研究生，研究方向?yàn)橹参镞z傳學(xué)。E-mail：13194363751@163.com。

通信作者：周曉馥，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事植物分子生物學(xué)研究。E-mail：zhouxiaofu@jlnu.Edu.cn。

牛皮杜鵑（ Rhododendron chrysanthum ?Pall），別稱牛皮茶，是一種具有重要觀賞和藥用價(jià)值的瀕危物種，是我國(guó)長(zhǎng)白山的特有物種，也是研究植物耐逆性的重要植物資源[1]。長(zhǎng)白山環(huán)境惡劣，空氣稀薄，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，其中紫外線-B（UV-B）輻射是該地區(qū)主要的非生物脅迫因子[2]。

UV-B脅迫會(huì)對(duì)植物的生理代謝造成影響[3]。孟凡來(lái)等都指出，UV-B輻射脅迫可造成葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞或使葉綠素發(fā)生光氧化，從而導(dǎo)致葉綠素含量的下降[4-5];徐超群表示，UV-B輻射會(huì)導(dǎo)致葉綠素和類胡蘿卜素上的雜環(huán)與共軛雙鍵產(chǎn)生活性氧，進(jìn)而破壞細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，與此同時(shí)，類胡蘿卜素的含量在UV-B的輻射下，也會(huì)發(fā)生顯著變化[6]。研究顯示，類胡蘿卜素分子所含有的共軛雙鍵既能參與光能的捕獲又可耗散過(guò)剩光能，能夠防御光氧化對(duì)葉綠素的不利影響，同時(shí)也導(dǎo)致了自身含量的減少[4-5，7]。

脫落酸（abscisic acid，簡(jiǎn)稱ABA）具有引起休眠、抑制生長(zhǎng)、促進(jìn)脫落的生理作用。研究證明，ABA在植物遭受干旱、低溫、鹽漬等不良環(huán)境脅迫時(shí)可快速做出響應(yīng)，其含量的增加能很好地增強(qiáng)植物的防御能力，因此又稱ABA為“脅迫激素”[8-9]。王娟通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，外源ABA可以改善在干旱條件下的煙草幼苗的葉黃素循環(huán)，從而耗散了過(guò)剩的激發(fā)能，在一定程度上提高了煙草幼苗的抗旱性[10]。劉曉龍發(fā)現(xiàn)，外源 ABA 預(yù)處理顯著抑制了堿脅迫導(dǎo)致的根系活性氧（ROS）過(guò)量積累，提高抗氧化酶活性并緩解堿脅迫導(dǎo)致的水稻根系損傷和幼苗死亡[11]。目前，對(duì)外源ABA增強(qiáng)牛皮杜鵑抗UV-B脅迫能力的研究還比較少。

氣孔作為植物體和外界進(jìn)行H 2O和CO 2交換的重要介質(zhì)，當(dāng)植物遭受脅迫時(shí)會(huì)通過(guò)調(diào)整氣孔的開(kāi)度等特征來(lái)抵御損傷，這也是植物對(duì)于脅迫耐受能力的體現(xiàn)。McAinsh等發(fā)現(xiàn)，脫落酸能夠通過(guò)Ca2+依賴和Ca2+非依賴途徑調(diào)節(jié)氣孔大小，適應(yīng)外部逆境[12-13]。然而，目前有關(guān)外施脫落酸對(duì)逆境脅迫下作物苗期葉片氣孔特征和光合性能的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。通常外施脫落酸能夠誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉和氣孔密度，降低氣孔導(dǎo)度，從而影響光合速率。

類黃酮（flavonoids）是植物中再生代謝產(chǎn)物的主要類型，它主要以糖苷的形式存在于植物液泡中，莫運(yùn)才通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在低UV-B輻射下，植物會(huì)誘導(dǎo)類黃酮合成，隨著UV-B輻射強(qiáng)度的增加，植物會(huì)消耗類黃酮以抵御損傷[14]。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)已經(jīng)被認(rèn)為是衡量植物受 UV-B 輻射傷害及植物抗性的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)采用PAM熒光計(jì)進(jìn)行測(cè)量葉綠素?zé)晒獾母黜?xiàng)參數(shù)，試驗(yàn)主要研究的參數(shù)如表1所示。

本研究以牛皮杜鵑為材料，探究外源ABA對(duì)牛皮杜鵑在UV-B脅迫下氣孔、花青素含量以及葉綠素?zé)晒鈪?shù)所受影響的緩解效應(yīng)，以期為ABA對(duì)植物的抗輻射功能提供理論支持，同時(shí)為外施ABA以增強(qiáng)植物耐受性與抗性提供可行方案與指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牛皮杜鵑采自長(zhǎng)白山（40.10° N、100.10° E），用 1/4 MS 培養(yǎng)基置于吉林師范大學(xué)吉林省植物資源科學(xué)與綠色生產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室模擬高山植物智能人工氣候室中正常培養(yǎng)[光暗周期為14 h/10 h;白天/夜晚溫度為18 ℃/16 ℃;光子通量密度為 50 μmol/（m2·s）]。本試驗(yàn)選取 8 個(gè)月大且長(zhǎng)勢(shì)一致的牛皮杜鵑組培苗為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 材料處理 選用相同生長(zhǎng)狀態(tài)的牛皮杜鵑組培苗作為試驗(yàn)材料。共設(shè)4組處理，分別記為PAR、UV-B、ABA+PAR、ABA+UV-B，每組處理均設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)。第1組與第2組采用空白處理的1/4 MS培養(yǎng)基對(duì)牛皮杜鵑進(jìn)行移栽，第3組與第4組采用另添加ABA（100 μmol/L）的1/4 MS培養(yǎng)基對(duì)牛皮杜鵑進(jìn)行移栽，移栽后置于人工氣候室培養(yǎng)6 d后，將第2組與第4組植物于UV-B輻射（2.3 W/m2）下脅迫8 h/d，UV-B輻射處理2 d后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。本試驗(yàn)利用人造UV-B輻射燈管進(jìn)行UV-B輻射，燈管的波長(zhǎng)發(fā)射范圍為280～320 nm。于進(jìn)行UV-B處理的牛皮杜鵑上方放置295 nm濾光片（Edmund，F(xiàn)ilter Long 2IN SQ，USA）以排除干擾;于不進(jìn)行UV-B處理的牛皮杜鵑上方放置400 nm濾光片（Edmund，F(xiàn)ilter Long 2IN SQ，USA）以過(guò)濾輻射。

1.2.2 牛皮杜鵑氣孔特征的測(cè)定

取牛皮杜鵑葉片中部靠葉脈處2 mm×2 mm 小塊，將透明指甲油均勻涂抹于葉片背面分別采集葉片氣孔，制成臨時(shí)裝片，每個(gè)處理制作 3 張臨時(shí)裝片，每張臨時(shí)裝片里隨機(jī)選擇 5 個(gè)視野，利用顯微攝像系統(tǒng)（Model C-SHG 1，Nikon Corp，日本）進(jìn)行觀察和拍照，每個(gè)處理得到15張氣孔結(jié)構(gòu)圖片，隨機(jī)選取 3 張圖片。然后，利用Image J軟件分別測(cè)量氣孔的長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)和面積，進(jìn)一步計(jì)算氣孔形狀指數(shù)。氣孔形狀指數(shù)的計(jì)算公式為 S=P/2 π A （以圓為參照幾何形狀）。式中：S為葉片氣孔形狀指數(shù);P表示氣孔周長(zhǎng);A表示氣孔面積。

1.2.3 牛皮杜鵑花青素含量的測(cè)定

花青素含量用分光光度法測(cè)定。將新鮮葉片按照25 ∶9的比例在甲醇與鹽酸（體積比為99 ∶1）的混合液中組成細(xì)胞勻漿，室溫下黑暗中提取3 d，在546 nm處讀取提取物的吸光度以測(cè)定花青素含量，吸光度用葉片處于新鮮狀態(tài)時(shí)的質(zhì)量表示。

1.2.4 牛皮杜鵑PS Ⅱ葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定及相關(guān)參數(shù)計(jì)算

利用IMAGING-PAM 葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)（Heinz Walz，德國(guó)）對(duì)其進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定，在相同葉齡的葉片上選取 3 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，暗適應(yīng) 20 min 后對(duì)初始熒光（ F? o）、最大熒光（ F? m）、光下最大熒光（ F? m′）以及光下最小熒光（ F? o′）進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算以下參數(shù)，同時(shí)對(duì) ?q? P、NPQ 和電子傳遞效率（ETR）快速光響應(yīng)曲線進(jìn)行測(cè)定。

光系統(tǒng)Ⅱ（PS Ⅱ）的最大量子產(chǎn)量： F? v/ F? m=（ F? m- F? o）/ F? m;

光系統(tǒng)Ⅱ（PS Ⅱ）的有效量子產(chǎn)量： F? v′/ F? m′=（ F? m′- F? o′）/ F? m′;

光系統(tǒng)Ⅱ（PS Ⅱ）的潛在活性： F? v/ F? o=（ F? m- F? o）/ F? o;

光化學(xué)淬滅系數(shù)： q? P=（ F? m′- F? s）/（ F? m′- F? o′）;

非光化學(xué)淬滅系數(shù)：NPQ=（ F? m- F? m′）/ F? m′。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析（ P <0.05），利用非線性擬合曲線對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，采用Sigmaplot 12.5軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑花青素含量的影響

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，與PAR組相比，UV-B 輻射處理顯著降低了花青素含量（ P <0.05），數(shù)值下降40.42%;ABA+PAR組的花青素含量顯著降低（ P <0.05），數(shù)值下降25.70%;經(jīng)過(guò)UV-B、ABA雙重處理的牛皮杜鵑表現(xiàn)出了更高的花青素含量，為36.703 mg/g（表2、圖1）。花青素作為公認(rèn)的抗紫外化合物，在植物抗紫外輻射中起到至關(guān)重要的作用，高強(qiáng)度的紫外輻射消耗了植物體中花青素的含量，降低了植物的色素含量，破壞了植物葉綠體，從而影響植物正常的光合作用。ABA單一處理使牛皮杜鵑花青素含量降低，但在ABA和UV-B的雙重作用下提高了花青素含量水平，說(shuō)明ABA通過(guò)調(diào)控花青素含量來(lái)保持牛皮杜鵑體內(nèi)色素含量的穩(wěn)定，增強(qiáng)其光合能力，具有緩解UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑的負(fù)面影響的作用。

2.2 外源ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑氣孔的影響

為探究UV-B脅迫對(duì)氣孔的影響，制作牛皮杜鵑氣孔臨時(shí)裝片，在顯微鏡成像系統(tǒng)下觀察并拍攝照片進(jìn)行測(cè)量及數(shù)據(jù)分析。與PAR組進(jìn)行對(duì)比，UV-B脅迫顯著降低了氣孔長(zhǎng)度、寬度、 周長(zhǎng)及面積，

數(shù)值分別降低16.32%、26.52%、11.85%、28.68%;UV-B脅迫同時(shí)顯著增高了形狀指數(shù)（ P <0.05），數(shù)值升高33.33%;與PAR組相比，ABA+PAR組的氣孔特征變化顯著，氣孔長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)及面積均顯著下降（ P <0.05），數(shù)值分別降低14.43%、19.61%、13.86%、26.35%;與UV-B組相比，ABA+UV-B組的氣孔特征除寬度外均下降，但并不顯著（ P >0.05）。氣孔作為植物和外界交換H 2O 和 CO 2的重要介質(zhì)，當(dāng)植物遭受脅迫后會(huì)通過(guò)調(diào)整氣孔特征以抵御損傷。當(dāng)牛皮杜鵑遭受UV-B脅迫后，氣孔長(zhǎng)度、寬度、周長(zhǎng)及面積等指標(biāo)均顯著降低，氣孔開(kāi)度減小，從而減弱蒸騰作用減少水分散失，UV-B引起過(guò)多的光抑制，以致過(guò)多的熱量無(wú)法通過(guò)蒸騰作用散發(fā)到外界環(huán)境中。外源ABA通過(guò)增加氣孔寬度提高蒸騰速率，使由 UV-B 造成的光抑制而無(wú)法散出的熱量散發(fā)，提高光合速率，并使CO 2更易通過(guò)氣孔擴(kuò)散進(jìn)入到牛皮杜鵑葉片組織內(nèi)部，影響光合作用的最大反應(yīng)速率，從而提高牛皮杜鵑對(duì)UV-B脅迫的耐受性（表3、圖2）。

2.3 外源ABA與UV-B對(duì)牛皮杜鵑葉綠素?zé)晒鈭D像的影響

為探究ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑葉綠素?zé)晒鈭D像的影響，將2組材料分別進(jìn)行PAR和UV-B輻射處理，在脅迫前后分別進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定。圖3顯示了在PSⅡ光系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)各種處理的牛皮杜鵑的 F? o和 F? m圖像。 其中 F? o是初始熒光值，其數(shù)值大小取決于PSⅡ光系統(tǒng)中心是否受到損傷，當(dāng)PSⅡ光系統(tǒng)反應(yīng)中心遭到破壞時(shí)， F? o數(shù)值會(huì)提高。 F? m是熒光的最大值，是處于黑暗適應(yīng)狀態(tài)下關(guān)閉植物光反應(yīng)中心時(shí)的熒光強(qiáng)度。 F? m數(shù)值反映PSⅡ光系統(tǒng)電子傳遞的情況，是體現(xiàn)植物承受脅迫能力的一個(gè)重要特性。由圖3可知，與PAR組相比，牛皮杜鵑在經(jīng)受UV-B脅迫后，生長(zhǎng)受到限制，其生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)并無(wú)明顯變化，說(shuō)明UV-B脅迫使牛皮杜鵑的生長(zhǎng)速度減緩;并且通過(guò)圖像可以發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)受UV-B脅迫后，牛皮杜鵑的發(fā)病區(qū)域多為葉片，葉片承受UV-B脅迫，這也體現(xiàn)了 UV-B 脅迫最初以及最主要的作用目標(biāo)便是光合作用。

2.4 外源ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑PSⅡ葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)的影響

2.4.1 UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑PSⅡ葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)的影響

F? o為初始熒光，其數(shù)值大小取決于 PSⅡ 光系統(tǒng)中心是否受到損傷，當(dāng)PSⅡ光系統(tǒng)反應(yīng)中心遭到破壞時(shí)， F? o提高。PSⅡ光系統(tǒng)的最大光化學(xué)效率（ F? v/ F? m）也是原初光能轉(zhuǎn)化效率，反映PSⅡ光系統(tǒng)活性，以及植物在受逆境脅迫下的光抑制程度。當(dāng)光合系統(tǒng)吸收過(guò)量的光能時(shí)，PSⅡ 光系統(tǒng)活性就會(huì)下降，這種現(xiàn)象稱為“光抑制”。 F? v′/ F? m′為PSⅡ光系統(tǒng)有效光化學(xué)效率，可以將捕獲的光能轉(zhuǎn)化為生物所需的化學(xué)能，反映了PSⅡ光系統(tǒng)反應(yīng)中心原初光能的捕獲效率。 F? v/ F? o作為植物PSⅡ光系統(tǒng)的潛在活性，其變化反映出植物在受到脅迫后光合生理活性的變化。通過(guò)分析得知，與PAR組相比，UV-B組 F? o值顯著升高（ P <0.05）， F? v/ F? m的值降低但無(wú)顯著影響（ P >0.05）， F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o的值顯著降低（ P <0.05）（表4、圖4）。說(shuō)明牛皮杜鵑在受到UV-B脅迫后，初始熒光和有效光化學(xué)效率降低，光能利用率降低，導(dǎo)致PSⅡ光系統(tǒng)潛在活性受損，最終導(dǎo)致光化學(xué)電子進(jìn)入碳還原過(guò)程受到抑制，降低了牛皮杜鵑的光合能力。

q? P是光化學(xué)猝滅系數(shù)，反映了PSⅡ光系統(tǒng)反應(yīng)中心開(kāi)放的比例和參與碳固定轉(zhuǎn)移的電子， q? P越大，說(shuō)明植物進(jìn)行光合作用利用的光能越多。NPQ是非光化學(xué)猝滅系數(shù)，反映了植物PSⅡ天線色素吸收光能后不能用于光化學(xué)電子傳遞，而以熱能形式耗散掉未利用光能的部分。與PAR組相比，UV-B組的 q? P顯著降低，NPQ顯著升高。 q? P的降低說(shuō)明 PSⅡ光化學(xué)電子傳遞活性降低，與 ?F? v/ F? m、 F? v′/ F? m′ 和 ?F? v/ F? o 的下降相吻合。而NPQ的升高，說(shuō)明 UV-B 引起了過(guò)多的光抑制（表4）。

2.4.2 外源ABA緩解UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑 PSⅡ 葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)的影響

與PAR組相比，外源ABA處理后初始熒光、最大光化學(xué)效率、有效光化學(xué)效率無(wú)明顯改變，與PAR組持平;與UV-B組相比，在ABA+UV-B處理后，牛皮杜鵑的 F? o降低，但并無(wú)顯著差異（ P >0.05）， F? v/ F? m、 F? v′/ F? m′ 、 F? v/ F? o以及 q? P顯著提高（ P <0.05），并與PAR組基本持平，而NPQ與PAR組相比顯著升高（ P <0.05）。這些結(jié)果都說(shuō)明外源ABA可以提高牛皮杜鵑PSⅡ的光合電子傳遞，從而緩解了UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑的負(fù)面影響（表4）。

2.5 外源ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑PSⅡ葉綠素?zé)晒饪焖俟忭憫?yīng)曲線的影響

2.5.1 外源ABA緩解UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑 PSⅡ ?q? P快速光響應(yīng)曲線的影響

q? P是光化學(xué)淬滅系數(shù)，反映了PSⅡ反應(yīng)中心開(kāi)放的比例和參與了碳固定轉(zhuǎn)移的電子， q? P數(shù)值越大說(shuō)明植物進(jìn)行光合作用利用的光能越多。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析可知，不同處理的 q? P快速光響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，與PAR相比，UV-B輻射處理后 q? P快速光響應(yīng)曲線呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，且隨著光照度的增加，其 q? P下降的幅度最小，這與 q? P動(dòng)力學(xué)數(shù)值的下降表現(xiàn)一致，且隨著光照度的增加，ABA 預(yù)處理的 ?q? P 快速光響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)，在光照度不斷增加的過(guò)程中，UV-B處理的 q? P下降的幅度最小。由此可見(jiàn)，經(jīng)UV-B脅迫的牛皮杜鵑光合能力變?nèi)?，?duì)光能的利用率大大降低，而ABA能夠提高光能利用率，從而緩解UV-B的負(fù)面影響（表4、圖5）。

2.5.2 外源ABA與UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑PSⅡNPQ快速光響應(yīng)曲線的影響

植物處于UV-B脅迫時(shí)，PSⅡ天線色素吸收UV-B的高能光量子，不能用于光合電子傳遞的過(guò)量激發(fā)能以熱能形式淬滅，即非光化學(xué)淬滅，其份額可由非光化學(xué)淬滅系數(shù)NPQ來(lái)反映。通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析可知，與PAR組相比，牛皮杜鵑在受到UV-B脅迫后，NPQ快速光響應(yīng)曲線呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這與NPQ數(shù)值的顯著降低（ P <0.05）表現(xiàn)一致（表4、圖5）。說(shuō)明UV-B脅迫導(dǎo)致了牛皮杜鵑光合能力的顯著降低，引起了過(guò)多的光抑制，出于自我保護(hù)，牛皮杜鵑使NPQ上升，將不能利用的光能以熱能的形式散失以求部分減輕因PSⅡ吸收光能過(guò)多而導(dǎo)致的光氧化。

與PAR組相比，ABA+PAR組NPQ顯著上升（ P <0.05）;而與UV-B組相比，ABA+UV-B組NPQ顯著降低（ P <0.05）。并且NPQ快速光響應(yīng)曲線在不同處理下隨著光照度的增大而呈現(xiàn)出不同趨勢(shì)，其上升幅度表現(xiàn)為ABA+PAR>PAR>ABA+UV-B>UV-B（表4、圖5）。這說(shuō)明外源ABA預(yù)處理后可使NPQ快速光響應(yīng)曲線上升，即減輕了牛皮杜鵑PSⅡ中過(guò)剩光能的光抑制效應(yīng)，進(jìn)而增強(qiáng)光保護(hù)能力。

3 討論與結(jié)論

植物在受到UV-B輻射脅迫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種適應(yīng)、傷害與修復(fù)機(jī)制。梁東雨等研究發(fā)現(xiàn)，UV-B輻射會(huì)使植物光系統(tǒng)Ⅱ受損，使光合作用的原初反應(yīng)過(guò)程受到抑制[2]。陳娟等研究發(fā)現(xiàn)，ABA可以誘導(dǎo)葉片氣孔開(kāi)度受抑或氣孔關(guān)閉、蒸騰作用下降，因而水分耗散減少，最終使植物保水能力和對(duì)干旱的耐受性提高;在外源ABA作用下可加強(qiáng)活性氧的清除，減緩膜脂過(guò)氧化對(duì)膜系統(tǒng)造成的損傷，從而維護(hù)光合系統(tǒng)的正常功能[16]。

本試驗(yàn)中，UV-B脅迫限制了牛皮杜鵑的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，具體表現(xiàn)為植株氣孔特征的降低，葉片的 F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o顯著降低。然而，外施ABA可以通過(guò)調(diào)整氣孔的形態(tài)特征及其空間分布格局有效緩解了UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑造成的負(fù)面影響。牛皮杜鵑在單一的UV-B輻射和外施ABA下其光合色素含量并沒(méi)有顯著變化，而ABA與UV-B雙重處理的花青素含量卻發(fā)生了顯著變化，花青素作為次生代謝物質(zhì)類黃酮的一種，是植物抵御UV-B脅迫的主要物質(zhì)，花青素含量的升高是牛皮杜鵑對(duì)UV-B的一種適應(yīng)。在UV-B脅迫下，牛皮杜鵑PSⅡ的 F? v/ F? m受到影響但并不顯著，而 F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o數(shù)值均顯著降低，使?jié)撛诨钚越档?，?dǎo)致光化學(xué)電子進(jìn)入碳還原過(guò)程受到抑制，從而引起光系統(tǒng)損傷，導(dǎo)致光合生理活性下降。而ABA可以緩解UV-B脅迫對(duì)牛皮杜鵑PSⅡ光合特性造成的負(fù)面影響。結(jié)果表明，在ABA與UV-B的雙重處理下 F? o數(shù)值回落以及 F? v/ F? m、 F? v′/ F? m′、 F? v/ F? o有所升高，并能基本恢復(fù)到PAR組水平。并且在外源ABA作用下，ABA+UV-B組的 q? P和 NPQ快速光響應(yīng)曲線都呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)。

綜上所述，這些結(jié)果都證明了ABA可以緩解UV-B對(duì)牛皮杜鵑造成的負(fù)面影響，可以增強(qiáng)光合作用且使花青素等物質(zhì)積累以減輕傷害，并幫助其更好地適應(yīng)逆境。

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