任紅玉，白 露，李昊陽，苗艷麗，徐澤華，劉文龍，張興文

（1.東北農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150030；2.哈爾濱工業(yè)大學化工與化學學院，哈爾濱 150001）

臭氧層濃度每減少1%，到達地表有效紫外輻射（主要為UV-B，280～320 nm）將增加2%。UV-B輻射增強可降低植物根部、莖部及葉片中干物質量[1]，導致農作物蛋白質、氨基酸、碳水化合物含量降低[2-3]，改變農作物形態(tài)結構、生理功能，影響作物生長發(fā)育和產量[4-6]。UV-B輻射增強增加大豆葉片活性氧，膜脂過氧化加劇，使植物受到嚴重傷害甚至死亡[7]。東北UV-B輻射增加率較大[8]，夏季紫外輻射最強時，也是農作物生長期。因此，研究抗紫外輻射脅迫的栽培措施，對促進作物穩(wěn)產高產具有重要意義。

我國稀土技術在農業(yè)領域應用廣泛，施用稀土作物約120種[9]。李柳英等研究表明，稀土可改善作物生理指標和品質，提高作物抗逆境能力[10-13]。20 mg·L-1La3+可減緩UV-B輻射對大豆幼苗硝酸還原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶等多種酶活性影響，加快大豆幼苗中氨基酸轉化與蛋白質合成[14]。采用葉面噴施方法研究不同濃度稀土La3+對小麥產量和品質的影響發(fā)現，0.5～1.0 mmol·L-1La3+可提高不同品種小麥產量和百粒重，此濃度范圍可增加強筋小麥蛋白質含量[15]。在干旱脅迫下，采用 1 000 mg·kg-1La（NO3）3、Ce（NO3）3溶液對小麥浸種。稀土浸種能夠提高小麥部分生育期旗葉中POD、SOD活性，降低胞內MDA含量，提升小麥抵御逆境能力，顯著提高小麥株高、產量等[16]。對大豆種子采用水培方法，在La3++UV-B復合處理下大豆幼苗類黃酮、葉綠素及苯丙氨酸轉氨酶含量均有增加，顯著高于單獨UV-B處理組，20 mg·L-1La3+濃度稀土可有效緩解UV-B輻射傷害作用[17]。有關UV-B輻射增強條件下，稀土對大豆蛋白質和氨基酸組成的影響研究較少，缺乏稀土農用對大豆蛋白質營養(yǎng)價值評價。

大豆對紫外輻射敏感，本試驗研究UV-B紫外線增強條件下大豆穩(wěn)產增效，拓展稀土農用技術應用領域，抵御和減弱UV-B輻射對農業(yè)不利影響。本試驗基于我國東北地區(qū)氣候背景，選用東北典型高蛋白大豆東農42為研究對象，通過初花期施用不同濃度稀土鑭和鈰，探討UV-B輻射增強條件下稀土對成熟期大豆籽粒產量和品質的影響，依據糧農組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）提出的氨基酸評分模式[18]評價大豆籽粒蛋白質營養(yǎng)價值。為防御UV-B輻射對農作物傷害提供新途徑，對提升東北地區(qū)大豆原料附加值具有潛在應用價值，可為稀土農用調控大豆蛋白質營養(yǎng)品質提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

選用東北高蛋白代表品種大豆東農42，盆栽種植，常規(guī)管理。盆高30 cm，上口直徑35 cm，下口直徑25 cm。每盆裝土17.5 kg，定苗4株。試驗所用黑土來自東北農業(yè)大學園藝實驗站，土壤基礎肥力為pH 7.82，有機質6.65 g·kg-1，全氮35.81 g·kg-1，全磷1.47 g·kg-1，速效磷23.74mg·kg-1，速效鉀282.60 mg·kg-1，堿解氮40.60 mg·kg-1。試驗于2012年在東北農業(yè)大學園藝實驗站進行。

自然光條件下的大豆植株在初花期（6月26日）噴施蒸餾水，設為對照組1，CK1表示，對照組2在大豆植株初花期（6月26日）噴施蒸餾水，后期（6月28日～7月18日）增加紫外光處理，但不施用稀土，CK2表示。大豆植株初花期（6月26日）葉面噴施稀土處理，將稀土鑭和鈰配成不同濃度溶液，噴施濃度為30、60、90 mg·L-1LaCl3溶液的處理分別用La3、La6、La9表示；噴施濃度為90、120、150 mg·L-1CeCl3溶液處理分別用Ce9、Ce12、Ce15表示，分別用噴霧器均勻噴灑在大豆葉片表面，直到滴液為止；稀土噴施2 d后，增加UV-B輻射處理（6月28日～7月18日)，紫外燈（購自北京電光源研究所）（UV-B，光譜為313 nm）懸掛于植株上方60 cm，試驗用5支平行40 W燈管作為UV-B輻射加強光源，相當于哈爾濱地區(qū)自然條件下UV-B強度增加12.80%，重復3次。燈管隨植株高度增加及時調節(jié)。UV-B輻射處理時，每天照射時間為7:00～17:00（雨天除外）。

1.2 測定指標與方法

大豆籽粒產量：成熟的大豆籽粒自然晾干，統(tǒng)計每盆大豆籽粒重量（g·盆-1）。

大豆籽粒蛋白質含量：將成熟大豆籽粒自然晾干后粉碎過篩，采用凱氏定氮法測定蛋白質含量。大豆籽粒蛋白質含量計算公式：

PC=W（N）×K

PC-籽粒蛋白質含量（%）；W（N）-籽粒全氮含量（g·kg-1）；K-氮與蛋白質轉換系數，6.25。

氨基酸總量及組成：成熟大豆籽粒自然晾干后粉碎過篩，稱取一定量大豆樣品和10 mL 6 mol·L-1HCL，加于安瓿瓶中混勻后封口。110℃烘箱內水解24 h，冷卻后定容至50 mL。用0.45μm水相濾頭過濾400μm液體至廣口瓶中。再次放置到60℃烘箱內烘干后，加入2 mL的0.02 mol·L-1HCL混均，采用日立L-8800全自動氨基酸分析儀測定氨基酸含量（酸水解方法測定氨基酸含量導致色氨酸分解）。

蛋白質營養(yǎng)評價方法：根據FAO/WHO（1973年）氨基酸評分標準模式（%）計算氨基酸評分（Aminoacid score，AAS）、化學評分（Chemical score，CS）、氨基酸比值系數分（Score of ratio coefficient of amino acid，SRC）、必需氨基酸指數（Essential amino acid index，EAAI），各指標具體數值按文獻[18]公式計算。

1.3 數據分析

Excel 2007工作原始數據處理及制圖，SPSS19作各項指標的相關分析。

2 結果與分析

2.1 UV-B輻射脅迫條件下稀土對大豆產量影響

如圖1所示，與CK1相比，CK2產量顯著降低31.34%，說明UV-B輻射增強使大豆減產。UV-B輻射增強抑制大豆胚根生長，降低葉片中葉綠素和光合作用相關酶含量，降低大豆光合作用；同時也影響作物暗呼吸和光呼吸[19]，大豆生長發(fā)育受阻而減產。

與CK2相比，噴施不同濃度稀土鑭和鈰處理大豆產量有所提升。隨稀土鑭和鈰濃度增加，大豆產量出現先增后減趨勢，體現稀土“低促高抑”效應。噴施濃度60 mg·L-1LaCl3的大豆產量達到最大值31.36 g·pot-1，此濃度稀土鑭處理大豆籽粒產量分別比 CK1、CK2增產 16.03%（P＞0.05）、69.03%（P＜0.05）。稀土鈰CeCl3處理時，噴施濃度120 mg·L-1CeCl3大豆產量達到最大值為29.49 g·pot-1，分別比CK1、CK2增產9.14%（P＞0.05）、59.00%（P＜0.05）。王少先等研究表明，稀土可促進大豆根系對N、P吸收和利用，促進大豆體內多種酶活性，增強大豆光合作用和呼吸作用[20]。因此，施用稀土可促進大豆生長發(fā)育，同時增強其抗逆性，提高產量。

圖1 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆產量影響Fig.1 Effect of spraying CeCl3 and LaCl3 on yield of soybean under UV-B radiation

2.2 UV-B輻射脅迫條件下稀土對大豆蛋白質含量的影響

如圖2所示，與CK1相比，紫外輻射增強條件下CK2大豆蛋白質含量減少2.43%（P＞0.05）。蛋白質的最大吸收波長為280 nm，正處于UV-B輻射波長范圍內，同時UV-B輻射抑制大豆氨基酸轉化，紫外輻射增強可降低蛋白質合成，降低大豆蛋白質含量，籽粒品質變差。在初花期經不同濃度LaCl3和CeCl3處理后，各處理大豆籽粒蛋白質含量均高于CK1和CK2。隨著稀土濃度增加，蛋白質含量呈先降后增趨勢。鑭處理下蛋白質含量從高到低順序為 La3＞La9＞La6，與 CK1相比增幅分別為 11.47%（P＜0.05）、7.36%（P＜0.05）、3.07%（P＞0.05）。鈰處理下蛋白質含量從高到低順序為Ce15＞Ce9＞Ce12，與CK1相比分別顯著增加9.22%、9.00%、7.64%。各處理中La3蛋白質含量最高，為43.53%，與CK2相比顯著增加14.25%。噴施稀土提高氨基酸含量，氨基酸是合成蛋白質主要原料，同時稀土與蛋白質中氨基酸結合后，改變合成蛋白部分酶結構中某些化學修飾基團，促進蛋白質合成。

圖2 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白質含量影響Fig.2 Effect of spraying CeCl3 and LaCl3 on theprotein of soybean under UV-Bradiation

2.3 UV-B輻射脅迫條件下稀土對大豆籽粒氨基酸總量和組分影響

2.3.1 氨基酸總量

由圖3可知，增加UV-B輻射使大豆氨基酸總量降低26.36%。在UV-B輻射脅迫下，經稀土處理大豆籽粒氨基酸總量與CK2相比均有增加。隨稀土LaCl3濃度增加，大豆氨基酸總量呈遞減趨勢，30 mg·L-1處理下大豆籽粒氨基酸總量最高，較CK2提高25.96%。隨稀土CeCl3濃度增加，大豆氨基酸總量呈遞增趨勢，在150 mg·L-1處理下大豆籽粒氨基酸總量最高，較CK2提高20.37%。

2.3.2 必需氨基酸含量

氨基酸是組成蛋白質基本單位，在機體中起重要作用。必需氨基酸包括組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸，其中組氨酸是嬰兒必需氨基酸。非必需氨基酸中胱氨酸和酪氨酸可補充必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸需求量。植物蛋白具有資源豐富、產量大、生產周期短等優(yōu)勢，同時膽固醇含量低于動物蛋白（豬肉等），利于人體健康[21]。

與表1中FAO/WHO的人體必需氨基酸需求量相比，表2在紫外輻射增強條件下，大豆所有稀土處理下亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蘇氨酸含量均可滿足成年人需求，苯丙氨酸+酪氨酸含量可滿足少年需求量，說明稀土可調節(jié)紫外條件下大豆蛋白質品質。大多數動物必需氨基酸有異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等7種[22]。經不同濃度稀土鑭和稀土鈰處理后，大豆籽粒中相應動物必需氨基酸含量均有提升。

圖3 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆籽粒氨基酸總量影響Fig.3 Effect of spraying CeCl3 and LaCl3 on the total amino acidsof soybean seedunder UV-B radiation

如表2所示，紫外增強條件下CK2所有必需氨基酸含量均低于CK1，說明增加UV-B輻射減少大豆籽粒必需氨基酸積累與合成。在UV-B輻射條件下，隨稀土LaCl3濃度增加，大多數氨基酸含量呈遞減趨勢（纈氨酸除外），纈氨酸含量則先增后減。UV-B輻射可降低大豆幼苗谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶、硝酸還原酶和谷氨酸脫氫酶活性，影響氨基酸合成與轉化[14]?？扇苄蕴鞘呛铣砂被崽脊?，UV-B輻射可減少可溶性糖含量，缺乏則導致氨基酸含量降低。與CK2相比，噴施LaCl3大豆籽粒必需氨基酸含量均有所提升。其中30 mg·L-1處理下絕大部分必需氨基酸含量達到最大值，His、Ile、Leu、Lys、Met+Cys、Phe+Tyr、Thr和Val，分別比CK2提高25.28%、18.43%、26.70%、19.16%、5.49%、25.08%、18.47%、10.21%。必需氨基酸總量隨稀土濃度升高呈先增再減趨勢，30 mg·L-1濃度下總量達最大，較CK2增加20.62%。谷丙轉氨酶和谷氨酸脫氫酶是氨基酸代謝關鍵酶，稀土元素La和Ce可促進兩種酶活性[23]。酶的活性增強后，加速大豆氮代謝及氨同化作用，提高氨基酸含量。

表1 人體必需氨基酸的需求量Table1 Demand of human body of essential amino acid (mg·g-1)

表2 UV-B輻射條件下稀土對大豆籽粒中人體必需氨基酸含量影響Table 2 Effect of spraying LaCl3 and CeCl3 on the essential amino acid of soybean seed under UV-B radiation (mg·g-1)

紫外輻射條件下，經不同濃度稀土CeCl3處理大豆籽粒必需氨基酸含量與CK2相比提高。其中組氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸含量隨稀土濃度升高呈遞增趨勢；在150 mg·L-1處理下上述幾種氨基酸含量達到最高，較CK2分別提高20.14%、21.89%、17.73%、18.57%。異亮氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、蘇氨酸、纈氨酸隨稀土濃度升高氨基酸含量呈先增后減趨勢；在120 mg·L-1處理下氨基酸含量達到最高，較CK2分別提高26.01%、12.81%、16.81%、18.26%。籽粒中必需氨基酸總量也隨稀土濃度升高呈先增再減趨勢，所有處理濃度下氨基酸總量均高于CK2。在120 mg·L-1濃度下氨基酸總量達到最大值，較CK2增加17.42%。本試驗在UV-B輻射增強條件下，經稀土處理含硫氨酸含量明顯提高。120 mg·L-1CeCl3處理下含硫氨基酸含量最高，比CK2提高12.81%。

2.3.2 非必需氨基酸含量

由圖4可知，紫外增強條件下CK2非必需氨基酸含量均低于CK1，說明UV-B輻射增強使大豆籽粒非必需氨基酸含量減少。施用不同濃度LaCl3大豆籽粒中非必需氨基酸含量明顯提高。隨著稀土濃度增加，非必需氨基酸含量呈遞減趨勢；30 mg·L-1處理下氨基酸含量均高于CK2，且除丙氨酸外，谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、絲氨酸、脯氨酸、甘氨酸含量甚至高于CK1。幾種非必需氨基酸經稀土處理后含量從高到低依次是谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、絲氨酸、脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸，分別比CK2提高51.77%、30.97%、29.07%、28.93%、27.13%、25.97%、24.11%。與胡潤芳等研究中谷氨酸含量最高、其次為天冬氨酸的結論一致[24]。在植物的氮素代謝途徑中，幾乎所有氨基酸生物合成均以谷氨酸為氨基供體，稀土通過促進光合作用利于大豆生長，谷氨酸含量升高，促進其他氨基酸合成。

圖4 UV-B輻射脅迫下LaCl3對大豆籽粒非必需氨基酸含量影響Fig.4 Effect of spraying LaCl3 on thenon—essential amino acid of soybean seed under UV-B radiation

由圖5可知，隨稀土CeCl3濃度增加，大多數非必需氨基酸含量呈遞增趨勢（脯氨酸除外）；脯氨酸含量則先減后增，90 mg·L-1處理下脯氨酸含量最高，較CK1和CK2分別提高13.82%、49.45%。150 mg·L-1處理下，天冬氨酸、甘氨酸、精氨酸、脯氨酸含量均較CK1提高1.68%、2.03%、0.37%、0.99%。此濃度下，7種非必需氨基酸含量分別比CK2提高23.72%、19.97%、22.03%、22.77%、12.39%、27.45%、32.69%。

2.4 在U V-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白質營養(yǎng)評價影響

2.4.1 氨基酸評分

氨基酸評分（AAS）方法可比較待測蛋白質與標準蛋白質中必需氨基酸的含量差異。AAS值越接近100，表示與參照評分模式中氨基酸的組分越接近，蛋白質營養(yǎng)價值越高。ASS低于100是限制性氨基酸，必需氨基酸中AAS最低的為第一限制性氨基酸。

由表3可知，每組處理下蛋氨酸+胱氨酸AAS均為最低值，因此蛋氨酸和胱氨酸是高蛋白型大豆東農42第一限制性氨基酸。異亮氨酸和纈氨酸分別為第二、第三限制性氨基酸。在所有處理下賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸，以及除Ce9處理外亮氨酸、蘇氨酸ASS均高于100。與CK1相比，CK2異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸氨基酸評分減小；而蛋氨酸+胱氨酸、蘇氨酸和纈氨酸的氨基酸評分分別增加0.53、2.03和2.18。說明增加UV-B輻射對ASS影響在不同氨基酸間存在差異。UV-B輻射條件下，大部分稀土處理的氨基酸評分減小，其中Ce12處理亮氨酸和纈氨酸AAS均高于CK1和CK2，Ce15處理的異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蘇氨酸、AAS最高且均比 CK1高 2.08～9.88，Ce12的AAS最大為60.44。說明稀土在抵御逆境過程中可增加大豆蛋白質營養(yǎng)價值，相對較高濃度鈰效果更佳。

2.4.2 化學評分

化學評分（CS）值越接近100，表示與標準蛋白中氨基酸組分越接近，營養(yǎng)價值就越高，CS低于100的為限制氨基酸。

由表4可知，不同稀土濃度下第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸，與氨基酸評分結果相似。所有處理賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、亮氨酸、蘇氨酸的CS均高于100。與CK1相比，CK2異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸CS減小；賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、蘇氨酸和纈氨酸CS分別增加0.50、0.97、3.58、2.92。UV-B輻射對不同必需氨基酸CS影響存在差異。所有稀土處理對亮氨酸調控效果最好，其CS值較CK1提高1.96～5.63。在Ce15處理下，異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸CS值最高且分別較CK1提高6.85、4.90、1.85。苯丙氨酸+酪氨酸在La9處理下CS最高，較CK1增加1.86。蘇氨酸在La6處理下CS最高，較CK1高3.09。纈氨酸在Ce12處理下CS值最高為46.72，較CK1提高3.47。稀土對不同種必需氨基酸影響不同，但適宜濃度稀土下可抵御逆境，增加蛋白質營養(yǎng)價值。

圖5 在UV-B輻射脅迫下CeCl3對大豆籽粒非必需氨基酸含量的影響Fig.5 Effect of spraying CeCl3 on thenon-essential amino acid of soybean seedunder UV-Bradiation

表3 在UV-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白的氨基酸評分影響Table 3 Amino acid scorein protein of soybean seed treated with CeCl3 and LaCl3 under UV-B radiation

表4 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白的化學評分影響Table 4 Chemical score in protein of soybean seed treated with CeCl3 and LaCl3 under UV-B radiation

2.4.3 氨基酸比值系數分

氨基酸比值系數法（SRC）對蛋白質營養(yǎng)評價更客觀，可有效反映蛋白生物學價值，氨基酸比值系數（RC）值越接近1，SRC越接近100，蛋白質營養(yǎng)價值越優(yōu)。

由表5可知，大豆東農42的限制性氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸。與CK1相比，CK2的異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸RC減??；蛋氨酸+胱氨酸、蘇氨酸和纈氨酸RC增加，分別較CK1提高0.02、0.03、0.02，說明增加UV-B輻射對不同氨基酸RC影響存在差異。除蛋氨酸+胱氨酸外，大部分稀土處理下必需氨基酸RC值高于CK1或CK2。隨稀土鑭和鈰濃度提高，大豆SRC值呈先增后減趨勢。在Ce12濃度下，SRC值最高為68.93，分別較CK1、CK2高2.71和1.50。因此Ce12處理下蛋白質營養(yǎng)更均衡，抵御逆境脅迫效果更好。

表5 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白的氨基酸比值系數影響Table5 RCand SRC in protein of soybean seed treated with CeCl3 and LaCl3 under UV-B radiation

2.4.4 必需氨基酸指數

必需氨基酸指數（EAAI）反映蛋白質中必需氨基酸組分平衡程度，EAAI越接近100，樣品中的蛋白與參比蛋白必需氨基酸組分越接近，營養(yǎng)價值越高。如圖6所示，與CK1相比，CK2的EAAI降低，說明UV-B輻射增加對EAAI有不利影響。在不同濃度稀土處理下，EAAI變化順序依次為Ce15＞CK1＞Ce12＞CK2＞La6＞Ce9、La3＞La9。在Ce15處理下，EAAI最大且比CK1高1.90。此濃度下必需氨基酸均衡性良好，大豆蛋白質營養(yǎng)價值較高。高濃度稀土鈰對UV-B脅迫抵御效果優(yōu)于低濃度稀土鈰和稀土鑭處理。

圖6 UV-B輻射脅迫下稀土對大豆蛋白必需氨基酸指數變化影響Fig.6 Essential amino acid index in protein of soybean seed treated with CeCl3 and LaCl3 under UV-Bradiation

3 討論與結論

以氨基酸、蛋白質和產量為指標，依據糧農組織和世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）提出氨基酸評分模式，對比研究UV-B輻射增強條件下，大豆初花期噴施不同濃度的稀土鑭和鈰，對東北典型高蛋白大豆東農42成熟期籽粒產量、品質和蛋白質營養(yǎng)價值影響。試驗結果顯示，不同濃度的稀土鑭和鈰對大豆產量和品質具有促進作用。隨濃度增加，產量呈現“低促高抑”效應；其中鑭對氨基酸總量產生“低促高抑”效應，稀土鈰則呈現隨濃度升高連續(xù)促進作用，說明稀土種類不同促進機制可能存在差異，其內在機理有待后續(xù)研究。稀土對蛋白質促進作用表現為高濃度和低濃度優(yōu)于中等濃度，可能因稀土離子與Ca離子在結構上和性質上具有相似性，稀土離子可占據鈣位置與細胞膜上磷脂結合，調節(jié)鈣代謝。同時稀土離子還能改變細胞膜穩(wěn)定性和通透性，提高細胞膜保護功能，增強生物對不良環(huán)境抵抗力，提高植物的抗逆性[25]。

在UV-B輻射增強條件下，大豆產量和品質降低。分析其原因，當大豆受UV-B輻射影響后，幼苗葉片硝酸還原酶（NR）活性降低，葉片光合作用受到抑制[26]，外源氮素同化下降導致氮代謝過程受阻，可溶性糖含量下降與其后淀粉合成減少，合成氨基酸的碳骨架匱乏，氨基酸含量下降，最終影響蛋白質合成，大豆品質下降。鑭和鈰介入可緩解逆境對大豆影響。高蛋白型大豆東農42蛋白質含量和氨基酸總量在30 mg·L-1LaCl3濃度下達到最大值，在此處理下，稀土對大豆防御UV-B脅迫效果最好，與東農47抵御UV-B輻射研究結果一致，適宜濃度稀土可在抵御逆境同時提高大豆品質[27]。大豆氨基酸總量提高可能因稀土元素具有與微量元素相似性質，在適宜濃度下促進大豆對N、P元素的吸收。同時稀土離子進入大豆體內后對生物酶和生長素等蛋白質的大分子配體產生作用，促進大豆光合作用和吸收營養(yǎng)元素能力，提高相關酶含量和活力。植物通過抗氧化物酶的上調保護源于UV-B脅迫傷害，通過增加硝酸還原酶、谷氨酸合成酶等酶活性提高氨基酸總量。本試驗發(fā)現，150 mg·L-1CeCl3處理下，EAAI最大，甚至高于CK1。大部分必需氨基酸在120 mg·L-1CeCl3和150 mg·L-1CeCl3濃度下營養(yǎng)均衡程度高于CK1或CK2。

在UV-B增加條件下，通過在初花期噴施適宜濃度稀土鑭和鈰，增加大豆體內多種酶活性，加速植物體內生物化學反應，形成和累積豐富有機物質。在營養(yǎng)生長階段由于有機物質豐富，細胞分裂進程加快，數目增多，體積增大，植物莖稈粗壯、高度增加，根系發(fā)達，擴大根系吸收養(yǎng)分面積，為作物生殖生長奠定物質基礎，提高抵御逆境能力。本試驗表明，在UV-B輻射脅迫下，適宜濃度稀土LaCl3和CeCl3可使大豆東農42增產，增加蛋白質含量、氨基酸總量、必需氨基酸總量和大豆蛋白質營養(yǎng)價值。60 mg·L-1LaCl3產量最大，較CK1增加16.03%，較CK2顯著增加69.03%。30 mg·L-1LaCl3蛋白質含量最多為43.53%，較CK1顯著增加11.47%。30 mg·L-1LaCl3氨基酸總量和必需氨基酸總量較CK2分別提高25.96%、20.62%。120 mg·L-1CeCl3的AAS、CS、SRC最高，分別為60.44、46.72和68.93；150 mg· L-1CeCl3的EAAI最高且比CK1高1.90。

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