濾減UV—B輻射對不同烤煙品種光合色素的影響

摘 要 通過大田自然環境（CK）和大棚覆膜濾減UV-B輻射（T）對比試驗，研究了云南高海拔煙區濾減UV-B輻射對K326、紅花大金元、NC71和NC297這4個烤煙品種在旺長期、生理成熟期和工藝成熟初期光合色素的影響。結果表明，減弱UV-B輻射后，葉綠素含量變化表現為K326增加，且在旺長期和工藝成熟初期對T響應敏感，紅大、NC71和NC297生理成熟期的含量減少。類胡蘿卜素含量變化為4個品種的生理成熟期含量都減少，且紅大和NC297的差異都達到顯著水平。K326工藝成熟初期增加，NC71旺長期增加，NC297旺長期和工藝成熟初期均增加。減弱的UV-B輻射下葉綠素a與葉綠素b含量變化方向一致，變化程度差異較小。

關鍵詞 濾減UV-B輻射；烤煙品種；光合色素

中圖分類號：S572 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.05.002

在低緯高原的云南，UV-B輻射作為一種重要的環境生態因子在烤煙產業中的重要作用，它對煙葉的外觀形態和生理代謝都有著重要的影響。而葉綠素作為光合作用的重要色素，是形成煙葉質量和產量的物質基礎，類胡蘿卜素是光系統的重要組分，擔負著吸收和傳遞電子的功能；同時，發揮抗氧化能力，清除UV-B輻射傷害產生的超氧自由基，對植物起保護作用[1]。類胡蘿卜素降解物已是確定的重要香氣成分，產生的香味閾值較低，香氣質好，對煙氣香氣貢獻率大[2]。前期研究表明，減弱UV-B輻射對烤煙品種K326的農藝性狀、類黃酮等生理指標和常規化學成分含量都有著重要影響[3]。而不同烤煙品種對UV-B輻射變化的適應性研究目前很少有報道，因此，本研究在最高海拔最適煙區之一的通海縣（海拔1 806 m），通過大田種植和大棚覆膜濾減UV-B輻射，以K326、紅花大金元、NC71和NC297為試驗材料，探討了UV-B輻射對不同烤煙品種光合色素的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

試驗在云南省玉溪市通海縣（北緯24°09′，東經102°42′）四街鎮進行。以玉溪煙區廣栽烤煙品種K326、紅花大金元、NC71和NC297為試驗材料，漂浮育苗，于2014年4月27日移栽至大田，株行距為50 cm×120 cm，按優質烤煙生產栽培管理。試驗設處理組和對照組：處理組T覆蓋0.08 mm厚聚乙烯膜，UV-B輻射強度為自然輻射強度的80%；對照組CK，即自然環境種植，待烤煙進入旺長期時開始處理，在煙株上方搭建長20 m，寬5 m，高2.2 m的大棚，棚下部東西兩側留出1 m左右的高度及南北方向敞開用于通風透氣，對處理和對照中的四個品種分別在旺長期、生理成熟期、工藝成熟初期同步采樣。

1.2 光合色素含量的測定

光合色素采用丙酮：無水乙醇（1∶1，V∶V）浸提—比色法，通過測定663 nm、646 nm和470 nm處的吸光值計算葉綠素a、b和類胡蘿卜素的單位面積含量[4]。

1.3 數據處理

采用 Microsoft Excel 2003對數據進行處理和繪圖，采用DPS 7.5和SPSS17.0統計分析軟件對數據進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

由表1可以看出，除紅大外，T處理和CK環境下，其他3個品種的葉綠素a和葉綠素b含量都表現出一致的規律，8葉位>13葉位>16葉位。K326中T三個葉位的葉綠素a、b含量都大于CK，且第13葉位的葉綠素a含量和第8、第13葉位的葉綠素b含量差異達到顯著水平。紅大T的第8、第13葉位葉綠素a、b含量都小于CK，第16葉位大于CK。NC71中T的第8和第16葉位葉綠素a、b含量大于CK，第13葉位小于CK。NC297中T的第8葉位葉綠素a、b含量大于CK，第13、16葉位小于CK。在4個品種中對比各葉位，T和CK都表現出第8葉位葉綠素a、b含量最高。在CK中，對比各品種，3個葉位的葉綠素a、b含量都表現出紅大>NC297>K326>NC71；在T中，受處理影響，含量順序有變化，因葉位差異而變化不一。

K326中T的第8、第13葉位的類胡蘿卜素含量都小于CK，第16葉位大于CK。紅大T的第8、第13葉位類胡蘿卜素含量都小于CK，且第13葉位差異水平達到顯著，第16葉位大于CK。NC71中T的第8葉位類胡蘿卜素含量大于CK，第13、16葉位小于CK。NC297中T的第8、第16葉位類胡蘿卜素含量大于CK，第13葉位小于CK，且第13葉位差異達到顯著水平。在CK中，對比各品種，3個葉位都表現出紅大的類胡蘿卜素含量最高，NC71含量最低；在T中，受處理影響，含量有變化，因品種和葉位差異而變化不一。

K326中T的第8、第13葉位的葉綠素a/b都小于CK，第16葉位大于CK.紅大T的第8葉綠素a/b大于CK，第13葉位、16葉位小于CK。NC71和 NC297中3個位葉位葉綠素a/b都小于CK。在CK中，對比各品種，第8、13葉位表現出K326的葉綠素a/b最高；在T中，受處理影響，有變化，因品種和葉位差異而變化不一。

3 結論與討論

本實驗表明，減弱UV-B處理提高了K326葉綠素a、b的含量，與黃勇等的研究結論一致[5]。K326旺長期和工藝成熟初期的葉綠素b含量差異水平達到顯著，表明減弱UV-B輻射對其作用明顯，說明葉綠素含量對UV-B輻射反應敏感。紅大、NC71和NC297生理成熟期的葉綠素含量都低于對照CK，可能是生理成熟期80%的UV-B輻射不利于烤煙品種紅大、NC71和NC297葉綠素的合成和積累。在自然環境中，對比各品種3個葉位的葉綠素a、b含量都表現出紅大最高，NC71最低，UV-B輻射減弱后，紅大旺長期和生理成熟期的葉綠素含量卻下降，表明自然環境下的UV-B輻射有更利于紅大葉綠素的合成和積累。

類胡蘿卜素是光系統的重要組分，該實驗表明，自然環境下，紅大的類胡蘿卜素含量最高，NC71最低。減弱UV-B輻射后，K326和紅大旺長期和生理成熟期的含量降低，工藝成熟初期含量增加，且紅大生理成熟期處理與對照間差異顯著。NC71旺長期的含量增加，生理成熟期和工藝成熟初期含量減少。NC297旺長期和工藝成熟初期含量增加，生理成熟期含量減少。4個品種的生理成熟期含量都減少，且紅大和NC297的差異都達到顯著水平，說明80%的UV-B輻射在生理成熟期抑制了煙葉類胡蘿卜素的合成或是加速了類胡蘿卜素的降解。

葉綠素a/b的比值變化可以作為植物受到環境脅迫的指示。該試驗中，各品種葉綠素a/b的比值在處理和對照間差異都不顯著，原因是在當前減弱的UV-B輻射下葉綠素a與葉綠素b含量變化方向一致，變化程度差異較小引起的。K326與紅大不同葉位的變化有差異，可能是UV-B輻射作為特殊的環境因子，在烤煙不同生理代謝階段葉綠素對UV-B輻射的敏感程度不同，也可能存在不同的特定閾值范圍。NC71和NC297三個時期的葉綠素a/b的比值都小于CK，說明在一定強度范圍內，NC71和NC297的葉綠素a/b的比值與UV-B輻射呈正向關系。

不同烤煙品種對生態環境的適應性不同，因此K326與更多新品種之間的適應性比較和多種氣象因素相互搭配對煙葉品質的影響機制還有待進一步研究和探討。

參考文獻

[1]Carletti P，Masi A，Wonisch A，et a1. Changes in Antioxidant and Pigment Pool Dimensions in UV-BIrradiated Maize Seedlings[J].Environ Exp Bot， 2003（50）：149-157.

[2]周冀衡，楊虹琦，林桂華，等.不同烤煙產區煙葉中主要揮發性香氣物質的研究[J].湖南農業大學學報，2004，30（1）：20-23.

[3]陳宗瑜，鐘楚，王毅，等.減弱UV-B輻射對煙草形態、光合及生理生化特性的影響[J].生態學報，2010，30（21）：5799-5809.

[4]鄒琦.植物生理生化實驗指導[M].北京：中國農業出版社，1995：36-39.

[5]黃勇，周冀衡，鄭明，等.UV-B對煙草生長發育及次生代謝的影響[J].中國生態農業學報，2009，17（1）：140-144.

（責任編輯：趙中正）