聂 鑫 聂海洋 李 响*
（黑龙江八一农垦大学，黑龙江 大庆163319）
众所周知，光合作用作为植物所有代谢的总和，是所有植物生长的基础，光合作用通过阳光照射与叶绿素发生化学反应[1]，吸收二氧化碳从而排出氧气和产生植物生长所需要的一系列养分的过程，光合作用的一切都以光照为基础，所以当改变太阳光组成对植物的光合作用会产生巨大的影响[2]。增强UV-B 辐射会通过降低植物叶片的光合作用等生理生化功能[3]，从而抑制植物的生长，大多数植物的含糖量都会呈现出先上升再下降的趋势，这种趋势会因为不同植物而产生差别。
1 材料与方法
1.1 材料
供试生菜（lactucis） 品种为美国大速生（Americanrapidgrowth）。该品种生长速度快，生育期45 天左右，品质甜脆，无纤维，不易抽薹；耐寒性强，温度12℃以上，适合北方露地和保护地周年生产。
1.2 光合相关指标测定
使用SPAD502 仪（日本柯尼卡美能达公司）和Li-6400XTR 光合仪(美国Li-COR 公司)对4 个不同UV-B 剂量处理且分别恢复3d、5d、10d、15d 的生菜，以及相应的对照，共20 个处理的植物，选择第二片全展叶进行相关指标的测定，每个处理至少重复10 次。其中光合仪测定时叶室CO2浓度为400μL·L-1,光强约为800mmol·m-2·s-1,温度为25℃±2℃。
1.3 还原糖含量的测定
称取叶片鲜样1.0g 进行研磨，放入10ml 的试管中定容至10ml，将试管放入50℃的水浴锅中煮30min，在煮样过程中一定要不断搅动。加热后放入离心机（4000r）10min 进行离心，离心后取上清液加入到10ml 的试管中并定容至10ml。再取2ml 的上清液加入1.5ml3,5-二硝基水杨酸(DNS)，将试管放入100℃的水浴锅中煮沸5min，再定容至25ml。冷却后放入分光光度计在540nm 波长下闭塞测定吸光值，带入标准曲线和公式后得出还原糖含量。
1.4 数据分析
采用EXCEL2010 和DPS9.2、MultiExperimentViewer 对数据进行统计分析。
2 结果与分析（图1）
2.1 UV-B 辐射对生菜相对叶绿素含量的影响
图1 不同UV-B 处理后的生菜图片
如图2 所示，从图中我们可以看出生菜的叶绿素含量随着UV-B 辐射的增加呈下降趋势，且效果明显。UV-B 辐射处理2h、4h、6h 和8h 等4 个处理，在处理后恢复UR3d、UR5d、UR10d和UR15d 时生菜叶片叶绿素含量变化趋势基本一致，即不同剂量UV-B 辐照导致生菜叶绿素含量显着降低，叶绿素含量降低程度与辐照剂量成正比，而且UV-B 辐照对生菜叶绿素的影响在供试的恢复期内未得到明显恢复。UR3d 和UR5d 各处理间的差异极显着，其原因是生菜在经过UV-B 辐射后，叶面会出现大面积的枯萎和变黄的迹象，这种现象在UR3d 时就已经表现的十分明显，所以在UR3d 和UR5d 时各处理之间的差异就已经十分显着。UR10d 和UR15d 的相对叶绿素含量从图中也可以看出差异极为显着，其原因可能是植物受到UV-B 辐射后的自我修复期较长，无法在15d 内完全修复，造成了相对叶绿素含量的明显差异。表明供试剂量UV-B 对生菜相对叶绿素含量造成显着的抑制。
图2 不同UV-B 处理生菜相对叶绿素含量变化
2.2 UV-B 辐射对生菜生光合速率的影响
如图3 所示，UV-B 辐射处理2h、4h、6h 和8h 等4 个处理，在处理后UR3d、UR5d、UR10d 和UR15d 时生菜光合速率受到不同程度的抑制。与对照相比，U2 和U4 剂量的UV-B 对生菜光合速率的影响基本一致，在UR3d 和UR15d 阶段与对照间无显着差异，在UR3d 时U0、U2、U4 间没有明显差异，U0、U2、U4与U6 和U8 之间差异性显着，在UR15d 时U0、U2、U4 间没有明显差异，U6 与U8 没有明显差异，但U0、U2、U4 与U6、U8 间差异性显着；在UR5d 时差异最明显，在UR10d 时开始恢复；U6 和U8 剂量的UV-B 辐射在供试4 个取样期一直与对照间差异显着，未发生有效的恢复，由于植物的光合速率与植物的叶绿素含量有着直接的关系，生菜在经过UV-B 辐射后，叶绿素含量发生明显的变化，导致生菜的光合速率也受到了极大的影响，可能与光合色素和光合系统受到高剂量UV-B 损伤有关。
图3 不同UV-B 处理生菜光合速率变化
2.3 UV-B 辐射对生菜生气孔导度的影响
如图4 所示，随着辐射时间的增加，生菜的气孔导度呈不断的下降趋势。UR3d 的生菜U0、U2、U4、U6、U8 的气孔导度存在着明显差异，呈现出下降趋势且效果显着，其中U4 与U6 之间的差异不显着。UR5d 的生菜U0、U2、U4、U6、U8 间仍然存在着差异，但是经过5d 的恢复时间，各处理之间的差异有降低的趋势。UR10d 的生菜中，趋势与UR5 相一致。15d 的时候差异性进一步降低，其中U0、U2、U4 之间差异不显着，U6 与U8 间差异也不显着，这说明生菜在经过UV-B 辐射后，通过一定时间的恢复，气孔导度差异性会逐渐降低。气孔导度与蒸腾速率相一致，在UR3d 和UR5d 时U4 与各处理之间存在明显的差异性，在UR10d 和UR15d 时U4 与U2 之间差异性不显着，在蒸腾速率与气孔导度中我们可以看出U4 确实有这明显的优势。
图4 不同UV-B 处理生菜气孔导度变化
2.4 UV-B 辐射对生菜还原糖含量的影响
UV-B 辐射处理2h、4h、6h 和8h，在处理后UR3d、UR5d、UR10d 和UR15d 时，生菜的还原糖含量随着UV-B 辐射的增加呈先上升再下降趋势，即U2 和U4 处理生菜还原糖含量较对照增加，U6 和U8 处理还原糖含量降低；而且随恢复时间的延长，处理间差异显着性逐渐增加，至UR15d 时4 个处理及对照间差异显着。其中U4 辐射处理生菜在供试的4 个恢复期均大幅度显着增加。纵观整个试验过程，U4 的还原糖含量在UR3d、UR5d、UR10d 和UR15d 时均为最高值，这与可溶性糖的趋势相一致。在UR3d、UR5d、UR10d 和UR15d 的4 个恢复期U4 处理生菜还原糖含量较对照显着增加，U6 和U8 处理还原糖含量显着降低。表明，U4 剂量UV-B 辐照有助于增加生菜还原糖含量，U6 和U8 降低了生菜的还原糖含量。
3 结论
在经过UV-B 辐射照射2h、6h、4h、8h 后，生菜的相对叶绿素含量、光合速率、气孔导度、均有不同程度的变化。随着UV-B辐射剂量的增加，对生菜的损伤越大且各处理间的差异显着，生菜的生长受到了明显的影响。还原糖含量均出现先上升再下降的趋势且各处理之间的差异显着，其中各项指标在经过照射4h 时最高，8h 时最低，这种趋势一直贯穿了试验的整个过程，这表明8h 处理对生菜代谢产生严重损伤，致使无法恢复。相对低剂量的UV-B 辐射有助于增强代谢产物的积累，所以我们认为经过40μw/cm2UV-B 辐射4h 的生菜最有生产价值。
