UV-B辐射对植物光合影响：机制与影响

"UV-B辐射对植物光合器官和光合作用过程的影响* (2009年)" 本文主要探讨了UV-B辐射对植物光合器官和光合作用过程的影响。UV-B辐射是紫外线的一种类型，它在自然环境中对植物生长和发展具有显著的效应。植物的光合作用是其生存和能量获取的关键过程，因此对UV-B辐射的响应至关重要。 首先，UV-B辐射能够诱导活性氧的产生，这些活性氧分子可以破坏植物细胞中的类囊体膜，类囊体是叶绿体中进行光能转换的关键结构。膜的破坏会直接影响光能捕获和光化学反应的效率，从而降低光合效率。 其次，UV-B辐射会导致叶绿素的降解或合成受阻。叶绿素是植物进行光合作用的色素，负责吸收太阳光能。不同植物对UV-B辐射的抵抗力存在差异，这可能与它们体内抗氧化防御系统的差异有关。叶绿素含量的减少将直接影响光合作用的光捕获能力，可能导致光合速率下降。 在光系统II（PSII）中，UV-B辐射会引起两个关键组分D1蛋白和LHCII（光合色素辅助蛋白LHCB）的合成减少。尽管如此，D1蛋白可以通过自身的周转机制来维持PSII的活性，这是植物应对UV-B辐射的一种策略。PSII是光合作用光反应中的核心组件，其功能受损会降低光能转化为化学能的效率。 此外，UV-B辐射还会影响光合酶的活性，如RuBP羧化酶，它是光合作用碳固定过程中的关键酶。不同植物对UV-B辐射强度的响应程度不同，这可能导致光合速率的变化。有趣的是，C4植物（如玉米和甘蔗）中的NADP-ME（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-苹果酸酶）在面对UV-B辐射时能起到保护作用，帮助植物抵抗损伤。 在光合作用的过程中，UV-B辐射通过影响PSII的活性，降低电子传递速率，从而影响碳同化。除了影响酶活性，UV-B辐射还能调节气孔运动，进而影响二氧化碳的摄入，对光合过程产生间接影响。因此，深入理解UV-B辐射如何影响植物光合作用的机制，以及考虑当前UV-B辐射水平与其他环境因素的相互作用，对于预测和应对气候变化对植物生产力的影响至关重要。 关键词：UV-B辐射；光合器官；光合作用；影响机理 中图分类号：Q947.8 文献标识码：A 文章编号：1004-390X(2009)06-0895-09