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本文以药用植物长春花(Catharanthus roseus)作为材料,通过人为设置不同强度的UV-B辐射及土壤干旱环境,同期取样,以探讨增强UV-B辐射及干旱复合处理对长春花光合生理、氮代谢及生物碱含量的动态变化过程。从碳氮代谢角度分析了长春花生物碱代谢对UV-B及干旱响应的可能机理,总结和探讨了提高长春花中生物碱含量的环境因素。研究结果可为长春花次生代谢与环境关系的研究提供基础资料,对于以获取高含量长春花生物碱为目的的长春花栽培等生产实践也有一定的指导意义。主要结果如下:1.增强UV-B辐射及其与干旱复合处理使长春花叶片气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)降低,最终导致长春花叶片光合速率显著下降,且复合处理对光合速率降低的影响强于单一因素。但增强UV-B辐射及其与干旱复合处理却提高了叶片的水分利用率。2.增强UV-B辐射、干旱以及二者复合处理都导致长春花叶片初始荧光(Fo)、原初光能转化效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)下降,从而导致光合电子传递速率(ETR)下降。这可能是各胁迫处理导致长春花光合速率下降的内在原因之一。UV-B辐射增强单独处理显著地降低长春花叶绿素的含量,但干旱胁迫以及复合处理对叶绿素含量的降低作用不显著。各胁迫处理条件下促进了类胡萝卜素(Car.)的合成,从而导致Car/Chl值的提高。说明UV-B辐射破坏了光系统Ⅱ,增强的UV-B辐射导致叶片的光保护加强。3.增强UV-B辐射及其与干旱复合处理对长春花叶片中N代谢过程的影响表现为促进作用。增强UV-B辐射、干旱以及二者复合处理均导致氮代谢产物游离氨基酸及叶片中全氮含量的显著增加。不同处理对不同氮代谢酶活性影响不同,单独UV-B辐射降低了硝酸还原酶(NR)的活性,UV-B和干旱复合处理使其活性降低更多。单独UV-B辐射使谷氨酰合成酶(GS)活性升高,但UV-B及干旱复合处理对GS提高的效应低于单独UV-B处理。4.对生物碱含量的研究表明:增强UV-B辐射、干旱以及二者复合处理均导致叶片中文多灵(VIN)含量显著降低。增强UV-B辐射降低了长春质碱(CAT)的含量,而单独干旱处理提高了长春质碱的含量,干旱和轻度UV-B复合时长春质碱含量最高。轻度的UV-B辐射(10μW·cm-2)最有得利于长春碱(VBL)的积累。轻度的UV-B辐射和干旱复合处理(10μW·cm-2紫外强度、55%~60%土壤含水量)最有利于叶片中长春新碱(VCR)的积累。各处理对长春花茎中四种碱含量的影响与叶片的不同,随着处理时间各组文多灵和长春质碱含量下降,轻度的UV-B辐射和干旱复合处理下和长春碱和长春新碱含量最高。综上所述,增强UV-B辐射及干旱复合处理改变了长春花的碳氮分配,氮代谢过程加强,从而提高了次生代谢物生物碱的含量。因VBL、VCR的经济价值大于VIN、CAT,因此,在保证长春花旺盛生长一定阶段后,适当地进行短期的轻度UV-B辐射和干旱胁迫处理,是提高长春花中有经济价值的双吲哚类生物碱含量的有效手段。