摘要
平流层臭氧减少会导致到达地球表面的紫外线-B(UV-B，280-320nm)辐射显著增强，增强的UV-B辐射对植物产生显著生物学效应。本试验以不同树龄杜仲为试验材料，研究增加不同强度UV-B辐射对杜仲光合速率、抗氧化酶活性、自由基含量、次生代谢产物含量的影响，以探讨增加UV-B辐射及胁迫解除后杜仲光合生理特性的影响机制。主要结果如下: (1)增加环境UV-B辐射强度，显著减弱了不同树龄（一、三、五年生）杜仲光合能力，降低净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)、最大光合效率（Fv/Fm）、实际光合效率(Y(Ⅱ))(P＜0.05)，一年与三年生杜仲叶绿素和类胡萝卜素含量随UV-B辐射增加而降低，五年生杜仲叶绿素含量在低UV-B辐射强度下提升。 (2)增加环境UV-B辐射强度，显著增加了杜仲可溶性蛋白含量，降低了一年和三年生杜仲可溶性糖含量，而UV-B辐射对五年生杜仲可溶性糖含量无显著影响(P＞0.05)。对比不同树龄下各指标变化规律，杜仲可溶性蛋白和可溶性糖含量随树龄增长而增加。 (3)增加环境UV-B辐射强度，显著降低了杜仲抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性(P＜0.05)，增加了一年生和三年生杜仲超氧化物歧化酶(SOD)活性，对五年生杜仲SOD活性无显著影响(P＞0.05)。 (4)增加环境UV-B辐射强度，显著增加了杜仲丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2·-)和NO的含量(P＜0.05)。 (5)增加环境UV-B辐射强度，显著增加了杜仲苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、黄酮、总酚、单宁、绿原酸、京尼平和京尼平苷的含量，降低了桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸的含量(P＜0.05)。随树龄增加杜仲桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸含量逐渐增加，而绿原酸和京尼平的含量逐渐降低。 (6)经过一年恢复期，杜仲叶面积、分枝数增加、含水量无显著变化，致其叶片生物量增加;光合指标回归正常，UV-B恢复期中经过紫外处理的杜仲绿原酸和京尼平的含量显著增加，桃叶珊瑚苷、京尼平苷和京尼平苷酸的含量减少。 综上所述，本实验研究证实增加环境UV-B辐射，显著增加了杜仲自由基的积累，降低了抗氧化酶活性，导致植物体产生伤害效应，杜仲则通过自身防御系统如次生代谢水平以缓解UV-B辐射对植物的伤害。经过隶属度函数计算，发现五年生杜仲抗UV-B辐射能力更强，且经过一年恢复期后，五年生杜仲光合指标回归正常，部分代谢产物得到有效提升。
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