紫外线B [He

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1、紫外线B He 摘要：采取激光辐射方法，对紫外线辐射下，花生幼苗在生长发育、生理生化等方面的损伤修复效应，从个体、细胞、分子等水平上进行了试验和分析。关键说明了激光在植物生长和细胞分子损伤修复过程中所起的促进作用，和激光促进生长和修复的路径、方法和作用机理。关键词：花生；激光；紫外线；辐射；生长；修复中图分类号：文件标识码：文章编号：0439114091749-03 Ultraviolet-B Radiated ， ，XU Xiao-yan， ： levels of ， ultraviolet-B radiated from ， ， pathway， ： ； ； ； ； ； 因为大气臭氧层变薄

2、，造成抵达地表的紫外线辐射量连续增强，对生物及农作物产生了广泛的影响。现在已证实绝大多数植物已受到紫外线辐射不一样程度的伤害，成为越来越受关注的全球环境问题之一。花生是中国关键的油料作物，被广泛种植，但因为受到紫外线辐射的影响，长久以来其产量受到制约。激光生物学效应是指在激光作用下生物体所产生的生物化学反应，光能的吸收可促进一些生化反应，促进植物细胞有丝分裂，提升抗氧化酶和光修复酶的活性，促进的修复。同时，促进植物进行光合作用，提升植物的水分吸收率、叶绿素含量及蛋白质合成效率，利于植物生长。本试验的目标关键是寻求因为紫外线辐射对植物伤害的一个新的处理路径，试图利用激光辐射来探索这一问题，经过激

3、光处理植物来防护和修复增强的紫外线辐射对植物的伤害，同时促进植物的生长，从而为农作物增产寻求新的路径。材料和方法材料选择来自山东省优质花生新品种花育种子粒，分为个处理组：单纯紫外线处理组、紫外线和激光复合处理组和对照组，每组粒。试验方法第一组单纯用紫外线辐射花生种子，由苏州技高电子科技有限企业生产的紫外辐射计，辐射强度为，辐射花生种子胚，辐射时间分别为 ， ， ， ， ；第二组先经过紫外线处理，然后用西北大学光电研究所制造的激光器，输出功率，光班直径 ，直射植物种子的胚，种子和激光束的夹角为；第三组花生种子不经过辐射处理作为对照。种子萌发以上种处理过的花生种子经表面消毒后，再用清水浸泡 。取大

4、田 的上表土，过筛去除大块土粒及植物残体，土壤充足混合均匀。选择大小及出芽情况一致的种子播于直径 、高 的花盆中，每盆株，放在玻璃温室中自然光照下培养，温度，培养 。观察个试验组的花生种子萌发、生长情况，记载花生株高、叶片生长情况及地上部分干重。花生根尖细胞的染色体效应试验取组处理的花生根尖，用秋水仙素于室温下处理 ，转入卡诺氏固定液中室温下固定 ；固定后的材料可用体积分数为酒精保留。制片前将材料取出于离析液中解离 ，用蒸馏水洗涤后漂洗 ，取出切取根尖生长点用改良石炭酸品红染液染色 后压片，镜检，观察细胞染色体畸变情况。每处理分别取根尖根以上进行制片，观察细胞不少于 个，统计花生发芽率、分裂指

5、数和染色体畸变率。结果和分析紫外线辐射对花生生长的影响由试验结果看出，花生种子伴随紫外线辐射时间的增加，花生生长抑制作用显著增强，其平均株高、叶片数量和地上部干重显著降低。从表看出，伴随辐射时间的延长，经紫外线辐射后的平均株高逐步降低，但却未达成显著水平。紫外线处理 以后，叶片总数和对照叶片总数的差异达成显著水平。紫外线辐射对花生地上部分干重的影响十分显著，从辐射 开始，干重和对摄影比已达成显著水平，有些处理间的差异也达成显著水平，伴随紫外线辐射时间的增加，干重降低量增加。花生种子经过紫外线辐射后，生长减弱，花生叶片数量和地上部干重逐步降低，辐射时间越长这种降低的趋势越显著。所以能够看出，紫外

6、线辐射对花生生长有显著的抑制作用。紫外线加激光复合处理对花生的效应依据试验可知，单独紫外线处理花生种子，其发芽率显著降低，而由紫外线加激光复合处理的花生种子发芽率显著高于单纯紫外线处理组；经过紫外线辐射后的花生种子细胞分裂指数显著降低，伴随辐射时间的加长，细胞的分裂指数随之降低，但加了激光处理后，细胞分裂指数显著提升。花生染色体的畸变效应，伴随紫外线辐射时间的增加，总畸变率显著增加，而紫外线加激光复合处理组的染色体畸变率显著低于单纯紫外线处理组。说明激光照射促进了细胞的分裂，激光辐射对受损植物含有修复作用。激光辐射对损伤植物的修复作用激光辐射对植物细胞的影响依据深入的试验研究，发觉植物幼苗受到

7、紫外线辐射损伤时，其中植物是紫外线辐射损伤的关键靶目标之一。受到伤害时，在相邻的两个碱基之间形成二聚体。核酸内切酶能特异识别环丁烷嘧啶二聚体，并在该损伤位点切断磷酸二醋键，造成单链断裂。所以，上的磷酸二醋键是核酸内切酶的敏感位点，以其的产生和消失作为生成及被修复的指标。从试验结果可知，增强的紫外线辐射，的数量显著提升，从而说明紫外线辐射造成了植物的伤害。研究表明，当受紫外线辐射形成后，光修复酶利用蓝光和近紫外光作为能量，使二聚体分解成单体，完成修复作用。所以，它在植物伤害修复中是一个很主要的酶。同时，植物在白天光照下进行修复，并不能完全修复，而在黑暗中修复更慢。然而用激光处理紫外线辐射损伤的植

8、物，上的能快速变成单体。同时发觉，激光可显著提升光修复酶的活性。激光对植物酶活性的提升已经有大量的报道，激光对酶的刺激作用已为大家所公认。所以，光修复酶也毫无例外地被激光刺激而使其活性增强。本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文激光辐射对的影响是膜脂质过氧化的关键产物之一，它可和细胞膜上的蛋白质、酶等结合、交联使之失活，从而破坏生物膜的结构和功效，是有细胞毒性的物质，对很多生物大分子都有破坏作用。花生种子的含量在紫外线辐射和激光辐射复合处理下靠近对照，而在紫外线单独辐射作用下全部升高，在单独激光辐射处理下均降低。说明紫外线辐射加速了膜脂质过氧化，而激光辐射使之减弱，二者共

9、同作用时相互平衡，起到修复作用。激光辐射对植物生长的促进作用激光辐射对植物水分利用效率的影响紫外线处理花生的水分利用效率要比对照低，说明紫外线辐射显著降低了花生的水分利用效率。经激光辐射后，花生的水分利用效率恢复到和对摄影当的水平。同时，延长激光辐射时间和辐射密度，造成花生的水分利用效率比对照高，说明激光辐射对紫外线辐射损伤花生水分利用效率有着显著的恢复作用。激光辐射对植物叶绿素含量的影响从试验中可知，当紫外线辐射剂量增高时，花生的光合速率逐步降低，说明高剂量的紫外线对光合速率有显著的抑制作用。据研究发觉，紫外线辐射抑制光合作用，关键原因是使光系统反应中心失活，降低了的活性，激光辐射能够为光合

10、作用提供充分的原料，而且可提升羧化酶活性，增强光合作用对的固定能力，和此同时，升高还抑制了加氧酶的活性，从而降低光呼吸底物乙醇酸的合成，降低了植物的光呼吸强度，最终有利于提升光合速率。小结激光对紫外线辐射含有防护作用。经紫外线加激光复合处理后的花生种子其发芽率、细胞分裂指数显著高于单纯紫外线处理，其染色体畸变率大大低于单纯紫外线处理组。试验结果表明，采取激光辐射方法，对紫外线辐射下花生幼苗在生长、发育、生理、生化等方面全部含有显著的损伤修复效应。激光辐射含有显著的提升酶活性的作用，促进植物体内调用大量抗氧化酶来清除活性氧自由基，使自由基抗氧化酶之间恢复动态平衡。激光辐射使花生发芽率提升，使幼苗的气孔导度升高，幼苗的水分利用率、光合速率升高，而且花生经紫外线辐射损伤后再经激光修复，其气孔导度、水分利用率、光合速率和叶绿素含量均得到很好的恢复。紫外线辐射引发花生损伤后，再经过激光辐射，能直接打断二聚体之间的共价键，使二聚体分解成单体，从而形成一个断键修复方法。