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1.
[目的]光合作用对UV-B辐射增强的响应对评价粳稻在全球气候变化背景下的适应能力至关重要。本文旨在分析UV-B辐射增强对粳稻剑叶光合作用内在机制的影响。[方法]以北方粳稻品种‘沈农265’为试验材料,采用盆栽形式,试验设对照组CK(采用自然光照射),处理组T1、T2分别在自然光照基础上增加UV-B辐射1.05和2.1 W·m~(-2),每个处理重复3或6次。选取粳稻幼苗移栽于无孔试验桶中,紫外灯照射时间为08:00—16:00,阴雨天不进行UV-B处理,直至成熟收获。试验期间对粳稻各生长时期进行剑叶活体测量,测定光合电子流传递分配、光合响应曲线及参数,包括非环式光合电子流中参与碳还原或光呼吸的那一部分电子流J_c、J_o,表观量子效率(AQY),最大净光合速率(P_(max))和暗呼吸速率(R_d)的变化特征。[结果]对光合电子传递的影响:UV-B辐射增强在剑叶各个生长期J_c和J_o(非环式电子流中参与光呼吸和碳还原的电子流)均降低,J_o/J_F与J_o/J_c(光呼吸所占的比例)均增加,说明UV-B增强降低了光合电子进入碳还原的部分;UV-B处理在剑叶各个生长期也降低了V_o(Rubisco的氧化速率)和V_c(Rubisco的羧化速率),但V_o/V_c呈上升趋势,且与UV-B辐射强度成正比,说明UV-B辐射增强降低了Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸加氧酶)的羧化速率。对光合响应特性的影响:剑叶各生长期在UV-B处理下,CK与T1、T2的光合响应曲线趋势相同,净光合速率(P_n)从大到小的处理为对照组、低剂量UV-B辐射、高剂量辐射;除成熟期,LSP(光饱和点)均降低,在灌浆期降幅最大,除灌浆期,LCP(光补偿点)均上升,在孕穗期升幅最大;AQY总体呈下降趋势;P_(max)显著下降,T2对P_(max)的抑制程度大于T1;除成熟期,R_d(暗呼吸速率)都呈增加趋势,灌浆期增幅最高。[结论]UV-B辐射增强总体上增加了剑叶光呼吸耗能,降低了光合电子进入碳还原的过程,增加了光合电子在Rubisco氧化反应上的消耗比例,抑制了更多的光合电子向羧化方向传递,导致羧化传递速率降低。在相同PAR(光合有效辐射)下,随着UV-B辐射的增强,粳稻剑叶净光合速率呈降低趋势,光合作用能力逐渐减弱。 相似文献
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《南京农业大学学报》2017,(5)
[目的]本文旨在研究光系统Ⅱ的叶绿素快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和参数的变化特征,分析UV-B辐射的增强对剑叶光化学活性的影响。[方法]以北方粳稻品种‘沈农265’为试验材料,采用盆栽试验,对照组CK采用自然光照射,处理组T1、T2分别在自然光照基础上增加UV-B辐射1.05和2.10 W·m-2,每个处理重复3~6次。选取粳稻幼苗移栽于无孔实验桶中,紫外灯照射时间为08:00—16:00,阴雨天不进行UV-B处理,直至成熟收获。[结果]随着UV-B辐射强度的增加,PSⅡ反应中心供体侧上各个生长时期O-J-I-P曲线上的P相降低,受体侧参数除诱导曲线初始斜率(Mo)呈增加趋势,其他参数均降低;UV-B辐射增加对PSⅡ反应中心能量分配有显著影响,在剑叶各生长期单位反应面积的比活性参数均呈现降低趋势,说明UV-B辐射对其起到抑制作用,导致单位反应中心的比活性参数增强;剑叶各生长期的Fv/Fm、q P、r ETR均减小,T2对Fv/Fm、q P、r ETR的抑制作用大于T1;剑叶各生长时期的性能指数均降低,且在孕穗期降幅最大,各个时期T2对PIabs的抑制程度大于T1。[结论]UV-B辐射的增强降低了粳稻剑叶各生长期单位面积上吸收的光能、热耗散、捕获的光能、电子传递的量子产额以及活性反应中心的数量,促进了单位反应中心的各项比活性参数的增长,但UV-B辐射的增强也导致剑叶在各个生长期原初光能转换效率、光化猝灭系数、光合电子传递相对速率及性能指数(以吸收光能为基础)的降低。 相似文献
3.
为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除O2-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受UV-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因. 相似文献
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为探讨乙酰水杨酸(ASA)对增强UV-B辐射条件下长春花光合功能的调控作用,以长春花幼苗为试材,喷施一定浓度的乙酰水杨酸溶液,测定其在UV-B辐射增强下叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、MDA含量及抗氧化酶活性的变化,结果表明:UV-B辐射降低了长春花叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(φpsⅡ)及光合电子传递速率(ETR),提高了类胡萝卜素的含量和非光化学猝灭系数(qN).UV-B辐射引起了长春花叶片丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(S()D)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低.2 mg/L的乙酰水杨酸处理则降低了UV-B辐射胁迫下上述指标的变化幅度.分析认为,乙酰水杨酸可能直接或间接地通过清除02-.而使类囊体膜保持完整及光合色素免受Uv-B的伤害,进而使PSⅡ维持较高的光化学活性和电子传递速率,这可能是乙酰水杨酸提高增强UV-B辐射下长春花光合速率的内在原因. 相似文献
5.
以普通番茄和黄化番茄幼苗为试材,研究在UV-B辐射增强条件下对蕃茄生长及叶绿素荧光猝灭的影响,以揭示UV-B辐射增强对番茄光合作用的伤害机理.结果表明:UV-B辐射增强对番茄叶片的光合机构造成了一定伤害,使番茄幼苗生长量、叶片PSⅡ最大转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和天线转化效率(Fv′/Fm′)下降,非光化学猝灭系数(qN)明显升高;两种类型的番茄幼苗对UV-B辐射增强的反应存在差异,黄化番茄幼苗更为敏感. 相似文献
6.
[目的]了解增强UV-B辐射对芒果成年树光合作用、产量和常规品质的影响,为制定芒果抗增强UV-B辐射栽培技术提供理论依据.[方法]以台农一号芒果成年树为试验材料,设6个增强UV-B辐射(采用UV-B紫外灯进行照射)处理(20、40、80、120、160和200 W),以自然光照射为对照(CK),测定分析各处理成熟叶片的光合指标、果实产量和常规品质.[结果]增强UV-B辐射处理芒果成熟叶片的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)总体上均随增强UV-B辐射剂量的增加而下降,且表现增强UV-B辐射积累效应和剂量效应.160和200 W处理芒果的株产低于CK,其余增强UV-B辐射处理的株产与CK相当;可溶性糖含量、果实糖酸比和维生素C(Vc)含量总体上随增强UV-B辐射剂量的增加而降低,且除第2造果的200 W处理外其他处理果实的糖酸比、80 W以上处理的可溶性糖含量及120 W以上处理的Vc含量均显著低于CK(P<0.5,下同);可滴定酸含量总体上随增强UV-B辐射剂量的增加而升高,其中80 W以上处理显著高于CK.[结论]芒果成年树受增强UV-B辐射后其叶片光合作用受到抑制,果实可溶性糖含量、糖酸比和Vc含量降低,且具有增强UV-B辐射积累效应和剂量效应,引起果实减产和品质变劣. 相似文献
7.
[目的]研究增强UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆（Phaseolus radiatus L.）幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制因素。[方法]试验设1个对照（CK）和3个试验组,分别为增强UV-B辐射（UV-B）组、Cd2＋（Cd）组、增强UV-B辐射＋Cd2＋（UV-B＋Cd）组,研究0.35 W/m2的UV-B辐射、1μmol/L Cd2＋及其复合胁迫下绿豆幼苗对Cd的吸收、分配和光合作用的气孔、非气孔限制,分别利用原子吸收分光光度仪和光合测定仪测定Cd在绿豆幼苗各部位的含量及第1对真叶的光合指标。[结果]绿豆幼苗中Cd的积累是根〉胚轴〉叶,UV-B对Cd在幼苗中的积累和分配没有影响。此外,各胁迫下幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光合能力（A0）和羧化效率（dPn/dCi）含量均明显降低。UV-B组的细胞间隙CO2浓度（Ci）升高,气孔限制值（Ls）降低,Pn的降低是非气孔因素。Cd和复合处理组的Ci降低,而Ls升高,Cd组Pn的降低主要是气孔因素。复合组前期以非气孔因素为主,后期主要是气孔因素。[结论]该研究揭示了UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆幼苗光合变化的主要原因,可为进一步研究提供科学依据。 相似文献
8.
通过人工增加UV-B辐射,研究UV-B辐射对水稻叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等光合特性的影响。试验设3个处理,CK为对照组（自然基础）．T1（0．5w／m^2）和T2（1w／m^2）。试验结果表明：随着UV-B辐射的增强,水稻叶片不同生育期净光合速率T1和T2组较CK组分别下降13．91％和22．36％,13．21％-22．06％,14．31％-20．56％。UV—B辐射的增强促使不同生育期水稻的蒸腾速率和水分利用效率降低． 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2014,(5)
通过人工增加UV-B的方式,研究盆栽条件下粳稻品种沈农265各生育时期叶绿素含量、气体交换参数及保护酶活性的变化特征。试验以自然光为对照,设计2个UV-B辐射增强处理(分别在自然光基础上增加UV-B辐射0.32w·m-2和0.61 w·m-2)。结果表明:2个UV-B辐射增强处理Chla、Chlb、Chla/b均下降,Chla在成熟期降幅最大(分别为18.74%和27.00%),Chlb在抽穗期降幅最小(分别为2.47%和8.81%);2个UV-B辐射增强处理Pn的最大降幅分别出现在孕穗期和灌浆期(分别为10.19%和13.9%),Tr在灌浆期下降最多(分别为21.76%和21.00%),Gs在抽穗期下降最多(分别为14.96%和23.40%),Ci变化规律不明显,Ls呈现与Ci相反的变化趋势;2个UV-B辐射增强处理SOD和CAT先升高后降低,最大增幅均出现在拔节期(分别为9.85%、48.93%和19.6%、35.62%),最大降幅均出现在成熟期(分别为11.02%、20.33%和6.9%、13.23%),POD呈上升趋势,最大增幅分别出现在灌浆期和孕穗期(分别为27.87%和50.82%)。因此,UV-B辐射增强会降低粳稻叶绿素含量,气体交换参数也受到影响,SOD、CAT生育前期受到诱导活性升高,生育后期则受到抑制活性降低。 相似文献
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盐胁迫对2种菠萝蜜属植物幼苗生长及光合荧光特性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】 研究盐胁迫对2种菠萝蜜属植物幼苗生长和光合荧光特性的影响,为热带盐碱地开发利用,发展岛礁特色农业提供参考。【方法】 以两种菠萝蜜属植物菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.）和面包果（Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg）为材料,采用沙培法,从3叶期开始进行盐胁迫（处理设为T0—T4,盐浓度分别为0、3.4、10.2、17.0和23.8 g?kg -1）,研究盐胁迫下菠萝蜜和面包果幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数的变化。 【结果】 盐胁迫显著抑制菠萝蜜幼苗生长、叶绿素含量和生物量积累,对面包果的抑制作用小于菠萝蜜。盐胁迫使菠萝蜜叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）降低,气孔抑制率（Ls）增加,面包果的变化幅度较菠萝蜜小。高盐胁迫（盐浓度>17.0 g?kg -1）显著抑制菠萝蜜叶片光化学猝灭系数（qP）、光系统Ⅱ活性（Fv/Fo）、潜在最大光能转换效率（Fv/Fm）、实际光能转换效率（ΦPSⅡ）、相对电子传递效率（rETR）;使面包果叶片qP、非光化学猝灭系数（NPQ）、ΦPSⅡ和rETR显著下降。叶绿素含量与光合参数呈显著正相关关系。盐胁迫、叶绿素含量和净光合速率以及它们之间交互作用解释作物生物量变化的比例为35.6%。 【结论】 盐胁迫显著抑制菠萝蜜幼苗生长、叶绿素含量、光合参数和生物量积累;面包果的光合参数和生物量在高浓度盐胁迫下较敏感。盐胁迫、叶绿素含量和净光合速率的变化与两种菠萝蜜属植物生物量变化密切相关。 相似文献
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在大田栽培条件下,研究了采用可调式UV-B辐射增强自动控制系统对晚稻品种“协优432”生长发育及产量的影响。结果表明,UV-B辐射增强对该水稻品种光合及产量的影响不显著,具体表现在:(1)叶绿素a、叶绿素b在分蘖期分别上升4.60%和8.37%;拔节期叶绿素a下降3.20%,叶绿素b上升0.20%;孕穗期叶绿素a、叶绿素b上升2.57%和1.52%;(2)最大光合速率在拔节期和孕穗期分别上升1.38%和下降1.29%;(3)孕穗期叶绿素荧光参数PSII效率(PhiPS2)、电子传递效率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)上升幅度为10.22%、10.22%、10.21%;(4)株高在分蘖期上升0.18%;拔节期上升0.87%;孕穗期上升3.90%;成熟期上升0.14%;(5)水稻成熟后,经UV-B辐射的水稻平均穗长增加了0.16%,每穗穗粒重、每株有效穗数、千粒重分别下降了0.35%、3.02%、1.23%。以上指标和自然日光UV-B辐射组进行方差分析,差异均不显著。 相似文献
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以白籽南瓜‘青砧1号’为砧木,黄瓜作接穗,黄瓜‘津优3号’自根嫁接株为对照,研究耐盐砧木嫁接对Ca(NO3)2和NaCl胁迫下黄瓜幼苗光合特性和CO2同化特征的影响。结果表明:Ca(NO3)2胁迫下黄瓜植株光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、Rubisco活性和含量、碳同化关键酶基因表达水平均显著高于等渗的NaCl胁迫;Ca(NO3)2胁迫下植株的胞间CO2浓度(Ci)呈下降趋势,而NaCl胁迫下Ci呈上升趋势;Rubisco活性显著下降导致NaCl胁迫下黄瓜幼苗Pn显著下降。不同盐胁迫下,砧木嫁接株光合色素含量、Pn、Gs、Ci、WUE、ΦPSⅡ、Rubisco活性和含量均显著高于自根嫁接株,且可上调RbcL(Rubisco大亚基)、RCA(Rubisco活化酶)和PRK(5-磷酸核酮糖激酶)的基因表达,下调RbcS(Rubisco小亚基)的基因表达。因此认为,等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫下砧木嫁接株能维持较高的光系统Ⅱ活性和碳同化能力。 相似文献
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田间条件下UV-B辐射增强对大豆生长及光合特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确UV-B辐射增强对大豆生物量、叶绿素含量以及光合特性的影响,在田间条件下模拟UV-B辐射增强,对大豆相关指标进行了测定与分析。结果表明:UV-B辐射增强对大豆生长具有抑制作用,花期株高、干质量分别降低21.8%、77.0%,鼓粒期分别降低18.9%、20.8%;总体使大豆叶片的类黄酮、MDA含量增加,其中分枝期分别增加61.7%、35.2%,花期分别增加28.9%、37.4%,鼓粒期二者增加均不显著;使大豆分枝期、花期和鼓粒期的净光合速率分别降低23.2%、35.9%和20.8%,气孔导度降低,胞间CO_2浓度升高;对叶绿素含量有一定的影响,主要使分枝期叶绿素含量降低19.4%,但对ΦPSⅡ影响不显著。综合分析,UV-B辐射增强对大豆的影响主要体现在抑制叶片净光合速率,降低气孔导度,使得CO_2利用率下降,最终抑制了大豆生物量。 相似文献
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UV-B辐射对葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究UV-B辐射对葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响,以期为研究UV-B辐射增强对葡萄光合作用的影响提供依据。[方法]试验在室外条件下,以酿酒葡萄＂赤霞珠＂（Cabernet Sauvignon）为材料,通过增加不同强度的UV-B辐射,测量葡萄叶片光合色素和类黄酮含量的影响。[结果]低辐射（T1）处理下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量平均值分别比对照增加了5%、2%、4%、3%;高辐射（T2）处理下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量分别比对照增加了11%、9%、10%、7%,其中,叶绿素a差异达显著水平。类黄酮的含量也随着UV-B辐射天数延长而显著增加,T1、T2平均值分别比对照增加了13%、9%。[结论]葡萄对UV-B辐射增强具有较强的适应性,一定范围内适当增加UV-B辐射可能不会对葡萄叶片的光合作用产生不利的影响。 相似文献
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为了解水分抑制条件下棉花光合生理和叶绿素荧光特性响应机理,为抗旱棉花品种的筛选和培育提供理论依据,试验以3个北疆主栽棉花品种为材料,利用叶绿素荧光分析技术,研究了渗透胁迫下棉花品种的叶绿素荧光猝灭特性的响应变化.结果表明,长时间(16 h)和高浓度(30;)渗透胁迫会降低棉花PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm),使PSⅡ反应中心开放部分的比例(qP)缩小,用于光合作用电子传递的份额(qP)减少,从而使光合器官受到损伤,非辐射能量耗散增加,抑制了棉花叶片的光合功能.响应的结果同时与品种自身的恢复能力差异性有密切的关系.各个品种对长时间、高浓度胁迫后恢复的Fv/Fm、qP和qN及其与对照之间差异分别达到了极显著水平,建议用长时间、高浓度渗透胁迫的荧光猝灭特性的恢复能力差异来作为辅助鉴定和筛选棉花品种抗旱性的依据. 相似文献
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WANG Xiao-guang ZHAO Xin-hua JIANG Chun-ji LI Chun-hong CONG Shan WU Di CHEN Yan-qiu YU Hai-qiu WANG Chun-yan 《农业科学学报》2015,14(5):856-863
Potassium is an important nutrient element requiring high concentration for photosynthetic metabolism.The potassium deficiency in soil could inhibit soybean(Glycine max(L.) Merr.) photosynthesis and result in yield reduction.Research on the photosynthetic variations of the different tolerant soyben varieties should provide important information for high yield tolerant soybean breeding program.Two representative soybean varieties Tiefeng 40(tolerance to K~+ deficiency) and GD8521(sensitive to K~+ deficiency) were hydroponically grown to measure the photosynthesis,chlorophyll fluorescence parameters and Rubisco activity under different potassium conditions.With the K-deficiency stress time extending,the net photosynthetic rate(P_n),transpiration rate(T_r) and stomatal conductance(G_s) of GD8521 were significantly decreased under K-deficiency condition,whereas the intercellular CO_2 concentration(C_i) was significantly increased.As a contrast,the variations of Tiefeng 40 were almost little under K-deficiency condition,which indicated tolerance to K~+ deficiency variety could maintain higher efficient photosynthesis.On the 25 th d after treatment,the minimal fluorescence(F_0) of GD8521 was significantly increased and the maximal fluorescence(F_m),the maximum quantum efficiency of PSII photochemistry(F√F_m),actual photochemical efficiency of PSII(φ_(PSII)),photochemical quenching(q_p),and electron transport rate of PSII(ETR)were significantly decreased under K~+ deficiency condition.In addition,the Rubisco content of GD8521 was significantly decreased in leaves.It is particularly noteworthy that the chlorophyll fluorescence parameters and Rubisco content of Tiefeng 40 were unaffected under K~+ deficiency condition.On the other hand,the non-photochemical quenching(q_N) of Tiefeng 40 was significantly increased.The dry matter weight of Tiefeng 40 was little affected under K~+ deficiency condition.Results indicated that Tiefeng 40 could avoid or relieve the destruction of PSII caused by exceeded absorbed solar energy under K-deficiency condition and maintain natural photosynthesis and plant growth.It was an essential physiological mechanism for low-K-tolerant soybean under K-deficiency stress. 相似文献
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干旱及增强UV-B胁迫对金荞麦光合色素的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究干旱胁迫和增强UV-B辐射对金荞麦光合色素的影响,以期为金荞麦规范化种植提供理论依据。[方法]采用盆栽试验的方法,测定金荞麦在不同程度干旱胁迫和UV-B辐射处理下光合色素的含量,并计算光合色素比值。[结果]金荞麦叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b、类胡萝卜素含量都随干旱程度的加重而降低,类胡萝卜素/叶绿素在处理中后期基本随干旱程度的加深而有升高的趋势,在后期达到显著水平;在水分充足的状况下,增强的UV-B辐射降低了叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,显著提高了类胡萝卜素含量和类胡萝卜素/叶绿素;在干旱胁迫下,增强的UV-B辐射提高了叶绿素b和总叶绿素含量。[结论]金荞麦光合色素对干旱胁迫敏感,且在一定程度上能指示反映叶片受伤害程度,并反映土壤干旱水平;增强的UV-B辐射能减小由干旱胁迫带来的金荞麦光合色素变化。 相似文献