近年来，由于大气中氮氧化物和含氧有机挥发物含量剧增，导致近地层大气O3浓度日益升高[1]，目前全球近四分之一的地区夏季O3浓度已超过60 nmol/mol[2]。同时，由于臭氧层的侵蚀和破坏日趋加重，使到达地面的紫外辐射增强[3]。据报道大气中臭氧每减少1%，地球表面的UV-B强度就会增加2%[4]。UV-B辐射增强和O3浓度升高能够对植物生长发育、形态建成、光合作用以及生理生化代谢等过程产生诸多影响[5, 6, 7]。因此，研究未来近地面O3浓度增加和紫外线辐射强度加强对植物的影响，成为国内外学者关注的焦点[8, 9]。

植物激素作为一类重要的植物代谢产物，在植物生长发育、生理生化代谢、应激抗逆反应等方面扮演着重要角色。高浓度O3可以明显降低银杏叶片IAA和ZR含量，ABA含量升高[10]，O3胁迫改变了油松内源激素物质间的平衡，IAA/ABA、CK/ABA比值降低[11]。Li等[12]研究了UV-B增强对10个小麦品种内源激素的影响，发现ABA含量显著升高的有3个品种，显著降低的有5个品种，ZR含量和IAA含量在不同品种间也表现出类似的趋势。研究表明，UV-B辐射增强使大豆幼苗IAA和GA(Gibberellin，GA)含量下降，而ABA含量增加[13]。郑有飞等[14]、Ambasht等[15]研究了UV-B辐射增强和O3浓度升高复合作用对大豆、小麦光合作用的影响，赵天宏等[16]研究了二者复合胁迫对大豆活性氧代谢的影响，结果发现O3和UV-B复合胁迫表现为协同作用，而且O3胁迫占主导作用。目前，国内外关于臭氧和紫外线辐射复合胁迫对植物内源激素影响的研究鲜见报道，复合作用对大豆叶片激素物质的影响及其响应机理研究尚不明确。

大豆是我国重要的油料作物，对O3污染较为敏感，本文利用开顶式气室(Open-top chamber，OTC)，研究O3浓度升高和UV-B辐射增强对大豆叶片内源激素含量及与其相关的活性氧代谢的影响，旨在揭示大豆内源激素对臭氧浓度升高和紫外线辐射增强的适应机制与响应方式，为进一步深入研究作物对全球变化的适应机理提供理论依据和思路。

以大豆(Glycine max.)栽培品种“铁丰29”(辽宁省农科院提供)为试验材料。该品种以铁8114-7-4与铁84059-13-8杂交选育而成，生育期为130—133 d，适合中等或中等以上肥力的土壤种植。

试验在中国科学院沈阳农田生态系统国家野外研究站进行，利用开顶式气室对大豆进行熏蒸试验。主要设备为12个结构完全相同的OTCs(横截面为正八边形，边长1.15 m，高2.4 m，玻璃室壁)及与其配套的通气、通风控制设备。主要包括用于产生臭氧的臭氧发生器(BGY-Q8，中国)以及监控开顶箱内O3浓度的臭氧传感器(S-900，新西兰)和数据分析与自动控制充气系统。UV-B强度处理采用高度可调的灯架，紫外灯管(北京电光源研究所生产，峰值310 nm)置于大豆植株上方40 cm处，产生的UV-B辐射经0.08 mm乙酸纤维素膜过滤后照射大豆植株，模拟增强的UV-B辐射为0.32 W/m2，相当于沈阳夏天紫外强度增加5%左右[17]。采用手持式O3检测仪(S200，新西兰)和双通道紫外辐照计(北京师范大学光电仪器厂)对大豆冠层上方的O3浓度和UV-B辐射强度进行检测和调节，使其在预设范围内浮动。

试验共设4个处理，即：CK处理(OTC中的对照，O3为环境浓度(45±8)nmol/mol，UV-B为环境强度0.30 W/m2)、O3处理(O3浓度升高，为(110±10)nmol/mol)、UV处理(UV-B强度增大，0.32 W/m2)和O3+UV复合处理(O3浓度和UV-B强度分别为(110±10)nmol/mol和0.32 W/m2)，每个处理设置3次重复。采用盆栽试验，试验土壤主要理化性质为速效氮95.83 mg/kg，有效磷10.98 mg/kg，速效钾88.20 mg/kg。于2011年5月14日播种，每个气室内放置25盆，每盆播种10粒大豆种子，出苗后每盆保留5株生长一致的幼苗(即每个气室约125株，相当于18万株/hm2)，出苗20 d后开始胁迫试验，每天胁迫处理9 h(8:00—17:00)。试验期间水分、肥料均匀一致，无病虫害及杂草等限制因素。分别于大豆分枝期(6月30日)、开花期(7月24日)和结荚期(8月12日)取样，9月7日停止胁迫处理直至大豆成熟。在每个生育时期各处理分别选取6—7片相同部位的功能叶并混合，测定相关生理生化指标。

内源激素吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZR)含量测定：采用高效液相色谱法测定[18]。将1 g大豆叶片加8倍量80%甲醇(预冷)浸泡，机械匀浆4 ℃过夜，离心10 min(4 ℃，18800 r/min)，离心后残渣加入少许甲醇重复提取2次，离心后合并上清液。合并液中加入PVPP(Polyvinylpyrrolidone)充分摇匀，离心10 min后上清液过C18小柱。再加入1 mL pH3.0磷酸缓冲液溶解，乙酸乙酯等体积萃取3次，上层(乙酸乙酯)相真空干燥浓缩，2 mL甲醇溶解，过0.45 μm有机系微孔滤膜，所得样品在高效液相色谱仪(Agilent 1100LC，美国)上测定IAA、ZR、ABA含量。

活性氧指标测定[19]：超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT(Nitrotetrazolium Blue chloride)光还原法测定；过氧化氢酶(CAT)活性采用紫外吸收法，以每分钟OD240减少0.01为一个酶活力单位；过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定，以每分钟OD470增加0.01为一个酶活力单位；丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定；超氧阴离子自由基(O.2)产生速率采用羟胺法测定。

应用Excel和SPSS17.0软件对实验数据进行统计分析，采用单因素方差分析，并用LSD在0.05水平下进行多重比较。实验数据为各个处理的均值±标准差。

如图 1所示，随着大豆生育期的推进，大豆叶片ABA含量呈上升趋势。在整个生育期内，大豆叶片ABA含量的变化趋势为CK>O3+UV-B>UV-B>O3。与CK相比，O3处理、UV-B处理和O3+UV-B 处理下ABA含量的降幅分别为18.73%—30.15%、15.43%—39.01%和11.95%—18.20%，并且在3个处理在各个生育时期均达到显著差异(P