图1 UV-B照射对大豆愈伤组织中可溶性糖含量的影响
可溶性糖作为渗透保护性物质,可以提高细胞液的浓度,增加细胞持水组织的非结冰水,从而降低细胞质的冰点[13]。在逆境条件下提高可溶性糖的含量对减少逆境伤害具有重要作用[14]。由图1可知,大豆愈伤组织在UV-B的照射下,第一天和第二天可溶性糖的含量基本保持不变,与对照相比增加效果不显著(P>0.05);UV-B照射第三天、第四天时可溶性糖含量与对照组相比分别增加了97.5%,87.1%,增加效果均达到极显著差异水平(P<0.01);UV-B照射第五天时可溶性糖含量大幅度下降,与对照相比下降了53.3%,降低效果达到极显著差异水平(P<0.01)。以上数据说明UV-B照射对大豆愈伤组织中的可溶性糖含量有影响,大豆愈伤组织内的可溶性糖含量随着UV-B照射天数的增加呈现先上升后下降的趋势。可溶性糖含量升高说明大豆愈伤对UV-B照射的伤害具有一定的缓解作用,但随着UV-B照射的持续,可溶性糖含量下降,失去渗透保护作用。
2.2 UV-B照射对大豆愈伤组织中可溶性蛋白含量的影响
图2 UV-B照射对大豆愈伤组织中可溶性蛋白含量的影响
蛋白质是生命现象最基本的物质基础,是机体更新和修复不可缺少的营养物质,也是体内各种酶和某些激素的构成原料并参与各种代谢活动。可溶性蛋白作为一种蛋白质,参与植物体内的渗透压调节,其含量的高低可以用来衡量植物体对逆境的适应能力,同时也是反映植物总体代谢活动状况的重要指标之一[15]。由图2可知,大豆愈伤组织在UV-B的照射下,第一天、第二天、第三天可溶性蛋白含量与对照相比分别增加了22.26%、68.49%、61.3%,其中第二天可溶性蛋白含量与对照相比增加效果达到极显著性差异水平(P<0.01);UV-B照射第四天、第五天时可溶性糖含量有所下降,与对照相比分别下降了4.79%、63.19%,其中第五天可溶性蛋白含量与对照相比降低效果达到极显著差异水平(P<0.01)。试验表明UV-B照射后,大豆愈伤组织受到胁迫后会启动防御机制,增加体内可溶性蛋白的含量,缓解UV-B照射的伤害作用,但随着UV-B照射的进行,蛋白质含量下降,抑制大豆愈伤组织的生长。
2.3 UV-B照射对大豆愈伤组织中脯氨酸含量的影响
脯氨酸是植物体内最重要和最有效的渗透调节物质,游离脯氨酸含量的增加能调控植物的渗透势,它在文持植物细胞膜的稳定性中起到了重要作用,几乎所有的逆境条件(如干旱、冷、冰冻、pH值低等),都会造成植物体内脯氨酸的积累[16]。植物体内脯氨酸的积累量是反映植物所受胁迫强弱的指标,其含量的变化可以认为是植物对逆境胁迫的一种生理生化反应。由图3可知,大豆愈伤组织在UV-B的照射下,与对照相比分别增加了6.34%、43.72%、152.38%、123.51%、8.13%,其中第二天、第三天、第四天脯氨酸含量与对照相比增加效果达到极显著性差异水平(P<0.01)。试验表明UV-B照射后,大豆愈伤组织增加脯氨酸含量有利于抵御外界伤害,但随着UV-B照射的持续,其伤害程度使大豆愈伤组织无法承受,脯氨酸含量会有所降低,大豆愈伤组织的抗性降低,从而加大对大豆愈伤组织的伤害。