紫外线辐射在调节地衣Xanthoria candelaria (L.) Th.Fr.和Xanthoria elegans (L.) Th.Fr的某些生理和生化过程中的作用

《Journal of Plant Growth Regulation》：The Role of Ultraviolet Radiation in Regulating Certain Physiological and Biochemical Processes in the Lichens Xanthoria candelaria (L.) Th.Fr. and Xanthoria elegans (L.) Th.Fr

研究评估了PAR和UVR对两种地衣生理生化影响，发现parietin层在Xanthoria elegans中作为天然屏障减少UVR伤害，并激活抗氧化系统应对ROS，表明parietin对耐强光环境至关重要。

　　

摘要

地球不断接收到来自太阳的天然阳光，其中包含光合作用活跃辐射（PAR）和紫外线辐射（UVR），这些辐射对地衣有着显著的影响。然而，关于地衣对紫外线辐射的耐受性研究却很少。因此，本研究旨在评估紫外线辐射对附生地衣Xanthoria candelaria和Xanthoria elegans的生理和生化影响。在受到PAR + UV-A + UV-B（PAB）辐射的作用下，地衣中的壁层蛋白（parietin）含量显著增加。暴露于PAB辐射下的地衣光合作用性能和叶绿素（Chl）浓度显著下降。在X. candelaria中（其壁层蛋白含量较低），紫外线辐射对光合色素的数量和叶绿素荧光产生了不利影响。由此可以得出结论，在X. elegans中，壁层蛋白层起到了天然屏障的作用，减少了藻类细胞受到紫外线辐射的强度。此外，麦角甾醇含量降低，而硫代巴比妥酸反应性物质含量增加。这些发现表明，紫外线辐射导致细胞膜损伤的主要因素是活性氧（ROS）的生成。地衣具有强大的抗氧化防御机制，以应对ROS引起的氧化应激，这些防御机制包括多种抗氧化物质和酶，如类胡萝卜素以及过氧化氢酶、过氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶。根据本研究的结果，我们可以推断壁层蛋白对于研究中的地衣在恶劣环境条件（包括强烈的太阳辐射）下的持续生存可能是必不可少的。