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红松(Pinus koraiensis)又叫果松,是松科常绿乔木。红松有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等活性,具有很高药用价值。本文以药用植物红松为试验材料,利用环境胁迫(干旱复水和温度升高)对红松光合作用和次生代谢产物的影响进行分析,并对针叶和树皮绿色组织响应差异的深层生理生化基础进行揭示,为其栽培条件的优化以及培育优质原料提供了理论依据。得到以下结论：(1)干旱胁迫下红松针叶和树皮绿色组织叶绿素总量和叶绿素a/b值均有显著下降,这样可以通过降低PSII天线捕获的光能,减少发生光抑制的危险。干旱处理下红松净光合速率(R)降低是由气孔和非气孔因素影响。复水后,针叶和树皮绿色组织的净光合速率(Pn)恢复到对照水平。干旱胁迫下红松PSII最大荧光效率(Fv/Fm),PSII的实际光能转化效率(ΦPSⅡ),光化学猝灭(qP)均表现出不同程度的降低,非光化学猝灭(NPQ)均升高,表明热耗散仍是植株重要光保护机制,针叶和树皮绿色组织的叶绿素荧光特性对干旱胁迫的响应基本一致。红松针叶和树皮绿色组织在干旱胁迫下的丙二醛(MDA)含量明显升高,发生了氧化胁迫,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等酶的活性明显升高,这些抗氧化酶活性的提高对红松的干旱胁迫起到了积极地防御作用。干旱胁迫下树皮绿色组织磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)活性明显升高,说明这两种C4光合酶有利于树皮绿色组织抵御干旱胁迫。针叶C4光合酶的活性都表现不同程度的降低。总之,红松针叶和树皮绿色组织对干旱胁迫的响应呈现部分一致的反应,存在着一定差异, 树皮绿色组织在抵御干旱胁迫中也起到了重要作用。(2)干旱胁迫导致红松树皮绿色组织黄酮、单宁和原花青素含量均显著下降,复水后黄酮和单宁含量持续降低,三种含量均未恢复到对照水平；针叶黄酮和原花青素含量明显降低,单宁含量明显升高,复水后均未恢复到对照水平。干旱胁迫使红松针叶和树皮绿色组织提取物的DPPH清除能力均明显下降,复水后均恢复至对照水平。干旱胁迫下针叶和树皮绿色组织的反应存在一定差异。另外,在红松光合作用和次生代谢产物的相关性分析中,针叶和树皮绿色组织Pn与黄酮、单宁、原花青素的相关性均不显著(P>0.05)。(3)随着温度升高,树皮绿色组织叶绿素a+b含量呈上升趋势,叶绿素a/b比值在28℃最高；针叶叶绿素a/b比值随温度升高呈明显上升趋势,但对针叶叶绿素a+b含量没有影响。温度升高至33℃时,针叶和树皮绿色组织Pn受到抑制,Ci和Gs均升高。同时针叶和树皮绿色组织Fv/Fm和ΦPSII均呈下降趋势,表明红松光合作用受到抑制是由于叶肉因素所致即非气孔因素。随着温度的升高,红松树皮绿色组织和针叶POD、 APX和SOD活性升高可以减轻高温胁迫对红松树皮绿色组织和针叶引起的伤害。温度升高导致红松树皮绿色组织NADP-ME升高外,其余均降低,表明NADP-ME在抵御高温胁迫时起到积极作用；针叶PEPC和NADP-MDH在33℃下呈上升趋势,其余参数没有显著变化。(4)随着温度升高,红松松树皮绿色组织黄酮和原花青素含量均明显降低,单宁含量在33℃下为最高,此时高温对黄酮和原花青素主要变现为抑制作用；针叶单宁含量降低,这可能与不同器官有关。温度在28℃时,红松树皮绿色组织和针叶提取物的DPPH清除能力均明显下降降低,表明温度过低或过高均会提高红松树皮绿色组织和针叶的抗氧化活性。另外,在红松光合作用和次生代谢产物的相关性分析中,针叶Pn与单宁和原花青素是显著相关关系(P<0.05),树皮绿色组织Pn与黄酮和原花青素也是显著相关关系(P<0.05)。(5)在对红松针叶和树皮绿色组织对胁迫响应的对比研究中发现,干旱复水条件和温度升高条件下,26个生理指标中针叶的数值均有一半以上高于树皮绿色组织。同时,红松Ci、qP、Chla/b、APX、SOD、NADP-ME、Rubisco、NADP-MDH、 flavonoids、tannin、procyanidin对干旱复水和温度升高有明显变化(p<0.05),且变化趋势不一致(p<0.05)。