不同光质对延迟栽培‘巨峰’葡萄新梢生长及生理特性的影响

为研究不同光质对延迟栽培‘巨峰’葡萄新梢形态特征和叶绿素含量、叶片光合特性的影响，从‘巨峰’葡萄新梢开始生长前进行不同光质的早晚补光，以不补光为对照。结果表明，不同光质补光均促进新梢生长，缩短了新梢节间长度；不同光质补光下叶绿素含量大小顺序为黄光、红光、白光、蓝光、红＋蓝光、对照：不同光质对叶片的净光合速率影响很大，以补红光处理的最强，补黄光的次之，补红光＋蓝光的最低．     

不同补光光质对日光温室草莓生长结果的影响

以‘红颜’草莓为试材,以LED白光为对照,研究了不同补光光质对草莓植株生长、叶片叶绿素含量、植株干物质积累量、果实产量及品质的影响。结果表明:以红、蓝混合光为4∶1处理的草莓植株干物质积累量及果实产量均显著高于其他4个处理,其叶片纵横径、叶片叶绿素含量、平均单果重、果实可溶性固形物含量及维生素C含量较高,与对照差异显著。综合分析认为,日光温室草莓以红光∶蓝光为4∶1进行补光,最有利于提高果实产量,增加草莓植株生物量的积累,促进部分生长指标和果实品质的改善,补光效果最好。     

不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响

 采用新型半导体光源精确调制光质(红光、黄光、绿光、红蓝组合光和蓝光)，对大棚内的黄瓜‘中农21’和‘中农27’，辣椒‘巨无霸5号’和‘镇研六号’，番茄‘荷兰红粉’和‘以色列虹丰’进行定时补光。研究结果表明，不同光质补光对3种蔬菜共6个品种幼苗生长影响显著且存在差异，总体认为，补充红光和红蓝光使幼苗茎粗、鲜样质量和干样质量以及壮苗指数均显著高于对照（无补光处理），黄瓜‘中农21’、番茄和辣椒的可溶性糖含量也显著提高。在蓝光处理下，辣椒‘巨无霸5号’壮苗指数和干样质量均达到最大且显著高于对照。红光或黄光显著提高黄瓜、番茄‘以色列虹丰’的叶绿素和类胡萝卜素含量。     

不同光质对‘秋红宝’葡萄试管苗生长的影响

【目的】探索不同光质对‘秋红宝’葡萄试管苗生长及生理特性的影响。【方法】以‘秋红宝’葡萄试管苗为试材,设置7种不同光质处理,观测试管苗的株高、茎粗、叶片叶绿素含量及抗氧化酶活性等生理生化指标,并结合主成分分析和灰色关联分析筛选出最优光质。【结果】单白光与单红光处理的株高显著高于其他处理;单蓝光处理的植株根数和最长根长均达到各处理最大值,且叶片叶绿素含量均显著高于其他处理;红蓝光质4∶1处理的叶片SOD活性显著高于其他处理;POD与CAT活性在红蓝光质5∶1中最高。综合灰色关联分析得出最适光质排序为:红蓝光质5∶1单蓝光单白光单红光红蓝白光质3∶1∶1红蓝光质4∶1红蓝光质3∶1。【结论】红蓝5∶1光质可作为促进‘秋红宝’葡萄试管苗生长的最理想光质;影响不同光质下试管苗生长的主要指标有总叶绿素、最长根长、株高、叶长、SOD。     

光质对延迟栽培巨峰葡萄果实品质的影响

研究了不同光质补光对延迟栽培3年生巨峰葡萄果实品质的影响。结果表明,不同光质补光处理均提高了葡萄果实可溶性糖和可溶性固形物含量,其中蓝光和红光处理效果最好;红光和蓝光处理果实可滴定酸含量高于对照,而黄光和白光处理效果不及对照;黄光和蓝光处理明显提高果实花青苷含量,红光和(红+蓝)光处理效果不及对照。综合来看,对于延迟栽培巨峰葡萄的补光效果以蓝光为最佳。     

红蓝光质对转色期间番茄果实主要品质的影响

采用LED精量调制光源,以番茄品种‘Micro-Tom’为试材,设置红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光3︰1(3R1B)3个处理,以白光(W)为对照,研究红蓝光质对转色期间番茄果实主要品质及番茄红素生物合成关键酶基因表达的影响。结果表明,与对照相比,红光和3R1B处理可显著提高番茄果实可溶性糖含量和糖酸比,降低可滴定酸含量;蓝光下维生素C、可溶性蛋白和可滴定酸含量明显升高,可溶性糖含量较低,但与对照差异不明显。随着果实成熟,红光和3R1B处理下番茄红素含量及牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)和八氢番茄红素合成酶(PSY)基因的表达量显著高于蓝光和对照,尤以3R1B处理最明显;蓝光则显著降低了番茄红素含量,GGPS和PSY1表达受到抑制。综上,蓝光能够促进维生素C、蛋白质和有机酸含量增加;红光和红蓝组合光则有利于碳水化合物的积累,且通过提高番茄红素生物合成关键酶基因GGPS和PSY1的转录水平和活性,促进番茄红素合成,尤以3R1B处理最佳。说明适宜比例的红蓝组合光有利于番茄果实转色,提高果实品质。     

基于转录组研究光质对转色期红地球葡萄果实着色及品质的影响

[目的]探讨不同光质对设施红地球葡萄果实着色及品质的影响,并从中挖掘出关键的光调控基因.[方法]以8年生红地球葡萄为试验材料,采用4种不同光质(红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光)补光处理设施红地球葡萄,以不补光为对照,对果实中花青素、还原糖、可滴定酸和可溶性固形物含量进行测定,并对果皮进行转录组测序.[结果]不同光质处理下果实中花青素、还原糖和可溶性固形物含量均高于对照,其中在蓝光处理下最高.利用FPKM计算基因表达量,以差异表达倍数| log2fold changes|≥1,P-adjust＜0.05为筛选条件,共获得1313个差异表达基因,包括上调基因728个,下调基因585个,其中红蓝光、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为638、434、375和320个.GO分析发现差异基因与代谢过程、细胞过程、膜、催化活性、结合等条目密切相关.KEGG分析发现不同光质通过调控葡萄光合作用、类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢等相关基因表达进而影响葡萄果实着色及品质.根据富集结果选取9个差异表达基因,经qRT-PCR验证,基因表达趋势与转录组测序结果一致.[结论]不同光质补光均能改善葡萄果实的着色及品质,其中以蓝光的效果最为明显;葡萄果实中类黄酮基因CHS、F3H及淀粉和蔗糖代谢基因INV、SPS、HK和BG的差异表达,是导致各处理葡萄果实着色及品质差异的重要原因.     

基于转录组研究补光对设施‘红地球’葡萄萌芽的影响

【目的】探究不同光质补光对设施‘红地球’葡萄冬芽萌发的影响。【方法】以8年生‘红地球’葡萄为试验材料,采用4种不同光质补光(红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光)处理‘红地球’冬芽,以不补光为对照,进行生理指标测定和转录组学分析。【结果】红蓝光2∶1处理下芽萌发最快,其展叶率及可溶性糖、总蛋白和H_2O_2含量均高于其他处理。利用FPKM计算基因表达量,以差异表达倍数|log_2fold changes|≥1、P-adjust 0.05为筛选条件,共获得1423个差异表达基因,包括上调基因309个,下调基因1114个,其中红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为1051、880、836和325个;GO分析发现差异基因涉及代谢过程、细胞过程、结合和催化活性等。KEGG分析显示,差异基因主要富集在植物与真菌互作、植物激素信号转导、内质网蛋白加工、植物MAPK信号通路等途径;其中植物信号转导途径中生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯和茉莉酸信号转导相关基因在红蓝光2∶1处理下表达显著。根据富集结果随机选取9个差异表达基因进行qRT-PCR验证,基因的表达趋势与转录测序结果基本一致。【结论】不同光质补光均加快了葡萄芽的萌发,红蓝光2∶1可作为葡萄芽萌发的理想光质;植物激素信号转导通路中SAUR、A-ARR、GID1、PYR/PYL、PP2C基因的差异表达,是各处理葡萄芽萌发差异的重要原因。     

不同红蓝光处理对“隋珠”草莓光合特性、产量和果实品质的影响

以"隋珠"草莓为试验材料,利用LED精量可调光源,设置2个光强水平(400μmol·m~(-2)·s~(-1)和600μmol·m~(-2)·s~(-1))和3个红蓝光配比梯度(1∶1、2∶1和4∶1),共6个试验处理,以常规钢架塑料大棚栽植为对照,研究不同红蓝光处理对"隋珠"草莓叶片光合特性、植株营养生长、果实产量及品质的影响。结果表明,在一定范围内增加红光比例或光强,有利于提高"隋珠"草莓叶片净光合速率,促进植株营养生长,提升果实品质及产量。处理E(光强600μmol·m~(-2)·s~(-1)、红蓝光2∶1)和处理F(光强600μmol·m~(-2)·s~(-1)、红蓝光4∶1)均有效增加了"隋珠"草莓叶片纵横径和复叶数,提高了叶绿素含量、净光合速率和果实产量,改善了果实品质,果实可溶性固形物含量、维生素C含量和固酸比均较对照有不同程度的增加。处理E与处理F对果实产量方面的影响相当,但处理E在品质指标方面的表现均优于处理F,因此,确定处理E是本试验中适合"隋珠"草莓生长发育的最佳红蓝光配比方案。     

不同光质对水培脱毒马铃薯光合与结薯特性的影响

以红、蓝、红蓝(7︰1)、红蓝(5︰1)和白光5种光质LED灯作为光源,其中白光为对照,研究光质对水培脱毒马铃薯植株叶片发育、叶片光合性能、叶绿素荧光特性和结薯特性的影响。结果表明,在红蓝光(5︰1)处理条件下,水培马铃薯植株生长前期叶面积系数、叶绿素含量、气孔密度、气孔导度(Gs)均高于其他处理,P_n、Φ_(PSⅡ)、q_P、和ETR等显著高于白光处理,块茎形成和膨大最快。且定植60 d时叶绿素含量下降,P_n和PSⅡ活性中心开放程度显著下降,成熟期提前,微型薯产量和成薯率最高。在单色红光处理下,植株叶面积系数、叶绿素含量、G_s、P_n、F_v/F_o、Φ_(PSⅡ)和q_P下降,NPQ升高,块茎的形成和膨大缓慢,产量最低。在单色蓝光处理下前期叶片生长较快,块茎形成早,但不利于匍匐茎的形成,并引起叶片早衰,制约了块茎产量的提高。基于上述结果,光质调控前期可增加红光比例,诱导匍匐茎形成,后期增加蓝光比例,促进块茎形成和膨大,提高块茎的数量和产量。     

基于蛋白质组学研究光质对番茄果实挥发性物质的影响机理

以‘Micro-Tom’番茄(Solanum lycopersicum L.)为试材,种子发芽后30d移入人工气候室,分别进行红/蓝光组合(1:1、3:1、5:1、7:1)处理,以白光处理为对照。在番茄果实绿熟期、转色期、成熟期取样,测定果实挥发性物质含量及蛋白组数据。结果表明,在转色期和成熟期,对番茄风味有积极作用的己醛、反式–2–己烯醛、β–紫罗兰酮、牻牛儿丙酮、6–甲基–5–庚烯–2–酮、2–苯乙醇、愈伤木酚的含量在红/蓝光3︰1组合处理中最高,而对风味有消极作用的水杨酸甲酯的含量较低,并且在成熟期为0。进一步分析了红/蓝光3︰1组合处理与对照相比的差异蛋白,在成熟过程中番茄果实共鉴定到12个与挥发性物质产生有关的差异蛋白,其中8个上调表达,4个下调表达。通过对12个差异蛋白进行mRNA水平的验证发现,只有转色期的苯丙酮酸互变异构酶(MIF)在蛋白质和mRNA水平表达不一致,其他11个蛋白在两个水平表达均一致。     

不同补光时长对日光温室番茄生长、产量及品质的影响

在日光温室条件下,以LED植物生长灯(红蓝光比例7∶2)为补光光源,以不补光为对照,研究不同补光时长(1、2、3 h)对番茄生长、产量及品质的影响。结果表明:与对照相比,补光2 h和3 h均能明显提高番茄的株高、茎粗和叶面积;补光3 h能够显著提高番茄的单果质量、单株结果数、产量,以及果实VC、可溶性糖含量及糖酸比,产量增加7.0%,每667 m~2利润增加528.9元。综上所述,补光3 h对促进番茄生长、提高产量及改善果实品质的效果最好。     

LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响

采用发光二极管（light emitting diode,LED）精确调制光谱能量分布,以单色光质（红光、蓝光、UV-B）和组合光质（红/蓝1∶1）进行每天4 h补光,以未补光组为对照,研究LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响。结果表明：与未补光组相比,LED光质补光处理显著促进了黄瓜幼苗的生长;不同光质对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响具有一定的差异性。其中,UV-B处理显著提高了黄瓜幼苗叶片单位鲜质量的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,但显著降低了Fv/Fm;红光处理显著提高了黄瓜幼苗的真叶数、叶面积、株高、干鲜质量、壮苗指数、根系活力、SOD活性和可溶性蛋白含量。总体而言,红光有利于培育壮苗,较适合作为黄瓜育苗的补光光质。     

光质对辣椒幼苗生长、光合特性及氮代谢的影响

光是植物生长发育的必需条件,为探究光质对辣椒幼苗生长发育的影响,以兴蔬215为试材,分别给予红蓝光(RB=3∶1)、红蓝紫光(RBP=3∶1∶1)、红蓝绿光(RBG=3∶1∶1)、红蓝近红外光(RBF=3∶1∶1)4种不同光质处理,以白光处理为对照(CK),测定并分析了不同光质对辣椒幼苗形态、叶片叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光和氮代谢的影响。结果表明,RBP处理下辣椒幼苗的株高和地上部干、鲜质量最高,同时地下部干、鲜质量均显著高于对照及其他处理。RB、RBG和RBP处理均不同程度地提高了辣椒幼苗叶片的净光合速率,其中RB处理较对照增加幅度最大。RB处理的非光化学淬灭系数(NPQ)显著高于对照及其他处理,RBP处理的单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、被单位反应中心捕获的光能(TR_o/RC)、单位反应中心用于电子传递的能量(ET_o/RC)显著高于对照和其他处理。RBF处理下的硝酸还原酶(NR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性显著高于对照。综上,RBP处理显著提高了辣椒幼苗叶片吸收、捕获光量子的能力,增加用于电子传递的能量,优化光能分配,增强电子传递的能力,进而提高了辣椒幼苗地上部和地下部干物质积累;结合形态指标和叶绿素荧光的综合表现,在红蓝光基础上增加紫光对辣椒幼苗生长最为有利。     

酿酒山葡萄新品种‘紫晶甘露’

‘紫晶甘露’是以优质酿酒山葡萄酒品种‘左山二’为母本，‘哈桑’为父本杂交选育而成的能够单品种酿造干红酒的山葡萄新品种。果穗圆锥形，有岐肩或副穗。果实圆球形，果皮黑色，果肉绿色，无肉囊，种子2 ~ 4粒。生长势强，抗寒、抗病性极强，4年丰产，4 ~ 6年平均产量1 876 kg • km-2。果实可溶性固形物含量达到21.0%，总酸11.6 g • L-1，出汁率65.5%。     

红蓝绿LED 延时补光对日光温室番茄育苗的影响

以番茄品种辽园多丽为试材，选择白光（W）及红光（R）、蓝光（B）、绿光（G）3 种LED 光源组成6 种不同比例组合光R9B1（9∶1，灯的数量比，下同）、R8B2、R7B3、R9G1、R8B1G1、R7B2G1，研究不同LED 光源延时补光对冬春季日光温室番茄幼苗生长的影响。结果表明：补照LED 光源不同程度地促进了番茄幼苗的生长，其中R7B2G1 的效果最为显著，与不补光对照相比，茎粗增加27.42%，全株鲜质量和干质量分别提高17.84%、30.91%，壮苗指数提高57.61%；幼苗根系活力、叶绿素含量与净光合速率、叶片可溶性糖含量等也显著提高。综上，在红蓝光源的基础上增加一定比例的绿光，能显著促进番茄幼苗生长。     

蕹菜芽苗菜对LED 光强和光质的生长响应

以阔叶空心菜为试材，研究蕹菜芽苗菜对LED 光强和光质的生长响应。结果表明：绿化阶段结束时处理L₇₀₀₀RBW4∶1∶1（光强7 000 lx，红光∶蓝光∶白光为4∶1∶1）的脱壳率显著高于其他处理；光强为7 000 lx 时，3 种光质处理的蕹菜芽苗菜可食部分干质量均显著高于白光对照；光照强度过高显著影响叶绿素的累积，高光强（L₁₁₀₀₀）下的叶绿素a、叶绿素b 含量及叶绿素总量随红光比例的增加而降低，同时子叶白化现象越发明显；不同光强条件下，3 种光质处理的抗坏 血酸含量均随着红光比例的增加而降低，而可溶性糖含量处理间差异不显著；主成分分析结果表明，L₇₀₀₀RBW4∶1∶1 在本试验条件下表现最佳，是较适宜蕹菜芽苗菜工厂化生产的LED 光源配方。     

光质对番茄幼苗碳氮代谢及相关酶活性的影响

采用LED光源,研究了白光（对照）、红光、蓝光、紫光和红蓝（3︰1）组合光对番茄幼苗生长、碳氮代谢及相关酶活性的影响。结果表明：与白光相比,紫光明显抑制幼苗生长,红光抑制幼苗,尤其是其地下部的生长,红蓝组合光下幼苗干物质积累量及壮苗指数最高;在紫光下叶片净光合速率（Pn）、RuBP羧化酶活性、总糖和淀粉含量最低,红蓝组合光下最高;红光和紫光下转化酶的活性较高;红、蓝、紫、红蓝组合光均显著提高蔗糖合成酶（SS）活性,以红蓝组合光更明显,但红、蓝、紫光显著降低蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性;红光显著降低了硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性,蓝、紫、红蓝组合光则显著提高了GS、GOGAT活性以及叶片游离氨基酸和可溶性蛋白含量。总之,红蓝组合光有利于番茄幼苗生长,促进碳同化及总糖和淀粉积累,提高氮代谢相关酶活性及可溶性蛋白和游离氨基酸含量。