不同光强LED蓝光对滇重楼生长、光合特性及皂苷累积的影响

旨在为滇重楼的栽培和LED光源的应用提供理论依据。实验光源波长为460 nm的单质蓝光，将3 年生滇重楼分别放于光照强度为50、100、150、200 μmol/(m2 · s)的光照下进行栽培，观测其生长状况。结果表明，滇重楼株高、地上生物学产量、净光合速率和地下生物学产量均以光强150 μmol/(m2 · s)处理最高，气孔导度、蒸腾速率在100 μmol/(m2 · s)处理时最高，200 μmol/(m2 · s)处理最低。不同光强蓝光对滇重楼叶片光能转换效率及反应活性影响不显著。滇重楼根茎皂苷组分含量和总皂苷含量随蓝光光强的增加呈先增后降的趋势，在光强100 μmol/ (m2 · s) 处理下最高，200 μmol/(m2 · s)处理下最低。综合分析滇重楼生长状况、光合荧光特性和根茎皂苷含量，蓝光光强150 μmol/(m2 ·s)最有利于促进滇重楼叶片生长和光合作用，100 μmol/(m2 · s)最有利于滇重楼根茎皂苷累积。建议在滇重楼设施栽培上将蓝光光强控制在100~150 μmol/(m2 ·s)。     

不同光质对菊花组培苗生长的影响

本文研究新型光源LED辐射的不同光质对菊花组培苗生长的影响,以期为植物组培专用LED光源的研发提供数据支持和理论依据。以菊花组培苗为试材,采用LEDs光源发射的单色光谱红光[(658±20) nm]、蓝光[(460±20) nm]、远红光[(730±20) nm]和绿光[(530±20) nm],进行不同光质配比组合,荧光灯作为对照,对组培苗形态、生根,色素含量,碳氮代谢及抗氧化酶系活性进行差异比较。菊花组培苗在红光下徒长,能效最大。蓝光下矮壮,根系活力最大,复合LEDs光质下,组培苗形态正常。RBG处理的菊花组培苗叶片色素含量最高。红光有利于叶绿素b的合成,蓝光有利于叶绿素a的合成。单频红光处理的菊花叶片淀粉含量最高,RBG处理的叶片可溶性糖、碳水化合物蔗糖、游离氨基酸含量最高。蓝光有利于蛋白质的合成,LEDs光质处理的叶片C/N比高于荧光灯。随着LEDs技术的改进与发展, LEDs光照系统将会替代荧光灯成为植物组织培养的理想光源。     

不同 LED 光源对乌塌菜光合特性及品质的影响

以菊花小八叶乌塌菜品种为试验材料,利用LED精量调制光源,设红光、蓝光、红／蓝（3／1）、红／蓝（7／1）、白／红／蓝（3／2／1）5个处理,以白光为对照,研究不同光质对乌塌菜光合特性及品质的影响。结果表明：叶绿素含量以红／蓝（7／1）处理最高,且叶绿素总量与红／蓝光比值呈正相关;光合速率、气孔导度、蒸腾速率均以红光处理最高,而蓝光处理下有较高的胞间CO2浓度;不同光质处理对乌塌菜的荧光参数有较大影响,白光的Fm／Fo、Fv／Fo和ΦPSⅡ均最大;红光可以提高可溶性糖含量而蓝光却能提高可溶性蛋白含量,白光能增加维生素C含量。综合分析得出,红／蓝（7／1）有利于增加光合色素含量,提高光合速率和营养品质。     

不同光质对马铃薯腋芽薯结薯特性及光合性能的影响

将“延薯4号”单叶节茎段转入白光、红光、蓝光、红蓝光（4:1）下,测定了腋芽薯结薯特性、蔗糖和淀粉含量及光合性能等指标。结果表明,蓝光处理腋芽薯形成最早,单薯重和结薯率最高;在腋芽薯形成过程中,叶片蔗糖含量、干物质含量、叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）、净光合速率（P_n）、相对电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（q_P）、实际量子产量（Y_PSⅡ）显著高于其他光质处理;红光处理叶片的蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）显著高于其他光质处理,蓝光处理最低;相同扦插时间叶片的潜在最大光能利用率（F_v/F_m）在不同光质处理间无显著性差异。基于上述结果,蓝光为诱导马铃薯单叶节茎段腋芽薯的理想人工光源。     

LED补光对番茄光合特性的影响

为找出适于番茄生长的最佳光谱成分,采用发光二极管(light-emitting diode,LED)研究不同光质处理对番茄‘菜都5号’叶片光合特性的影响。结果表明,补光改变了番茄叶片光合速率日变化规律,使番茄光合速率日变化曲线由“单峰”型变为“双峰”型;LED光源虽然可以延长光合作用时间,但对胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率的影响不明显。LED光源对番茄光合速率的影响因光质而异,红灯和蓝灯的光合速率显著大于绿灯,这表明红灯和蓝灯比绿灯更有利于增加番茄的光合速率,促进番茄叶片内有机物质的积累。     

不同LED光质对矾根组培苗生长和生理特性的影响

以矾根‘紫色宫殿’(Heuchera‘palace purple’)为试材,将丛生苗切割成单苗作外植体,接种于添加0.2 mg/LNAA的1/2MS培养基上,分别置于LED红光(R)、蓝光(B)和红蓝复合光(2RB;4RB;8RB)下进行生根培养,以荧光灯为对照,研究不同光质对矾根组培苗生长和生理特性的影响,筛选适合矾根组培苗生根培养的最优LED光质。结果显示:(1)与荧光灯相比,红蓝复合光质处理下矾根组培苗的大部分生长指标均有一定程度的提高,其中4RB处理下生根苗的生根数、根长、整株鲜重、地上部鲜重、地下部鲜重、整株干重、地上部干重、地下部干重值最大,分别比对照显著提高了58.73%、22.56%、36.08%、19.82%、65.90%、40.37%、45.72%和37.84%;(2)仅单一红光处理不利于矾根组培苗叶片光合色素的合成,其他处理间无显著差异;(3)红光有利于矾根组培苗可溶性糖的积累,蓝光能够降低其可溶性蛋白质含量;(4)4RB处理下SOD、CAT和POD抗氧化酶活性表现次高或最高,提高了矾根组培苗对活性氧的解毒能力。综合分析认为,4RB处理有助于矾根组培苗的形态建成、生物量的积累以及叶片光合色素的合成,且抗氧化酶活性良好,所以LED红蓝复合光质比为4:1是矾根生根培养的优选光质。     

不同比例红蓝光对烟苗生长及碳氮代谢的影响

为探索湖南冬季烤烟漂浮育苗补光技术,研究不同比例红蓝光对烟苗根系和叶片生长及主要碳氮代谢产物及酶活性的影响。试验分别采用蓝光与红光1:3、1:1、3:1比例组合的 LED灯,并且与日光灯组合成不同照光强度光源对烟苗进行光照处理。研究结果表明,光质和照光强度对烟苗的出叶时间影响不大;照光强度达到7200 lx以上且红光︰蓝光比为3:1时,烟苗生长最好。红光︰蓝光为3:1有利于叶片叶绿素的合成及生长,而红光︰蓝光为1:3可促进根系生长和根系活力提高。组合光源光照下蓝光强度占总照光强度的5%~15%时,对烟苗的茎的作用尤为明显。随着照光强度增加,组合光源中红光︰蓝光为3:1处理的烟苗叶片可溶性总糖含量和转化酶活性显著提高;组合光源中红光︰蓝光为1:3处理烟苗叶片的蛋白质含量和硝酸还原酶活性显著提高。光质及光照强度对烟苗叶绿素合成、碳氮代谢具有十分灵敏的调节作用。合理光照可促进烤烟幼苗根系与叶片的生长。     

丛枝菌根对滇重楼幼苗生长及光合特性的影响

研究接种多种丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌对滇重楼幼苗期生长指标、光合特性及生理生化指标的影响,为利用AM真菌促进滇重楼实生苗快速生长提供理论依据。采用盆栽育苗,于种子共生接种多种AM真菌后进行滇重楼幼苗生长形态、光合特性及生理生化指标的比较试验。结果表明,在种苗繁育期接种多种外源AM真菌都能有效侵染滇重楼根系,但对植株生长形态无显著影响;绝大多数AM真菌均能够不同程度地促进滇重楼幼苗期叶片叶绿素合成,提高幼苗光合能力;不同种类AM真菌对滇重楼幼苗生理生化影响不同,其中Acaulospora scrobiculata和Ambispora leptoticha能促进滇重楼幼苗进行光合作用,提高其抗逆性。     

不同光质及组合对番茄幼苗生长及生理特性的影响

为LED光源在园艺栽培中的应用积累经验,用自制LED光源,研究了不同光质及组合对番茄幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:单色、双色和三色光质处理番茄幼苗,单色光质的蓝光、绿光处理更有利于提高番茄幼苗株高;除红光、黄光处理外均有利于番茄幼苗茎粗、鲜质量、干质量和壮苗指数的提高;处理红蓝光比1∶1、红蓝紫光比5∶3∶2处理壮苗指数最优,可作为番茄培育壮苗的首选光源。所有光质处理均未提高番茄幼苗的CAT活性。黄光、红蓝光比3∶2、红蓝紫光比5∶3∶2和5∶4∶1、红蓝绿光比5∶3∶2和5∶4∶1这6种处理有利于提高番茄幼苗POD活性,并以红蓝绿光比5∶3∶2最优。红蓝光比4∶1、红蓝黄光比5∶3∶2和5∶4∶1、红蓝紫光比5∶3∶2这4种处理有利于提高番茄幼苗SOD活性。隶属函数法综合评价来看,红蓝紫光比5∶3∶2处理位列第一,可作为促进番茄幼苗生长的最优光质组合。     

露薇花离体培养及光质效应分析

为了开展露薇花无菌播种试验,研究不同外植体类型、植物激素种类与浓度对愈伤组织诱导及增殖分化影响,并探讨露薇花不同花色品种在不同光质条件下对植株株高的作用。光源采用LED灯管的8种不同光质配比,分别是100%蓝光(B)、100%红光(R)、20%蓝光+80%红光(B:R=2:8)、80%蓝光+20%红光(B:R=8:2)、30%蓝光+70%红光(B:R=3:7)、70%蓝光+30%红光(B:R=7:3)、50%蓝光+50%红光(B:R=5:5)、PGF (植物组培用荧光灯),用以筛选愈伤增殖分化、诱导胚性愈伤组织的最适光质条件。试验结果表明:愈伤组织诱导最适外植体为叶片,最适培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L,继代愈伤组织增殖分化最适光质条件为20%蓝光+80%红光(B:R=2:8);最适培养基为MS+6-BA 2.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L,诱导胚性愈伤最适光质条件为20%蓝光+80%红光(B:R=2:8)。5个花色品种在100%红光下株高生长效应值最大,并且随着蓝光比例的增加,株高增长趋势変缓,在100%蓝光时株高生长效应值最小。带边双色对光质敏感性最高。通过本次试验,为露薇花快繁过程中进行合理补光提供理论基础。     

2个MADS-box基因在山葡萄雌花和雄花中的表达分析

为了探明MADS-box基因在山葡萄性别分化中的作用,笔者利用实时荧光定量PCR技术对Vv MADS5和Vv MADS8 2个基因在山葡萄雌、雄花发育过程的表达情况进行分析。结果表明,2个基因在山葡萄雌花和雄花中都有表达,Vv MADS8在雌花和雄花中的表达趋势以及表达量基本相同。Vv MADS5在雌花和雄花中的表达类型相同,而其在雌花中的表达量显著高于雄花。Vv MADS8在花芽膨大期(4月30日)表达量最高,而Vv MADS5在花序展露期(5月14日)表达量最高。Vv MADS8、Vv MADS5参与山葡萄性别分化,但不是控制性别分化的关键基因。     

外源硒对谷子叶绿素荧光特性的影响

为了探讨外源硒对谷子叶绿素荧光特性的影响,在大田条件下以‘长农35’为试验材料采用随机区组设计,在谷子抽穗期叶面喷施不同浓度亚硒酸钠,分析谷子叶绿素含量、叶片SPAD值以及叶绿素荧光参数的变化趋势。结果表明:叶面喷施亚硒酸钠提高了谷子功能叶的叶绿素含量并且显著影响谷子叶绿素的荧光特性,叶面喷施合理浓度的硒可以提高谷子叶片的最大光化学效率(Fv/Fm),对电子传递(ETR、ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)有增强作用,一定程度上降低了非光化学猝灭系数(q N),从而削弱PSⅡ光能的热耗散,增大PSⅡ的光化学效率。由此可见,叶面喷施硒对谷子叶绿素光和色素、叶片SPAD值以及叶绿素荧光参数相关指标有明显正效应,在谷子抽穗期叶面喷施硒浓度67.84 g/hm2对其叶绿素荧光特性增益效果最佳。     

蝉蜕诱导对球孢白僵菌生物学特性及其毒力影响的研究

利用改良蝉蜕诱导培养基对球孢白僵菌进行诱导,以无蝉蜕PDA培养基作为对照,目的是比较蝉蜕诱导后球孢白僵菌菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率等多个生物学指标,及二者对3龄亚洲玉米螟幼虫的毒力。经蝉蜕诱导的球孢白僵菌菌株的产孢量、孢子萌发率以及对玉米螟幼虫毒力都高于对照组,且差异显著,对玉米螟幼虫毒力处理组LT₅₀为4.73天,对照组需要6.97天。同时经蝉蜕诱导过的菌株开始产孢时间和胞外蛋白酶活性都优于对照组,胞外蛋白酶活性的变化范围是1.497×10^-2~3.538×10^-2 IU/mL,但经诱导菌株的生长速率低于处理组。鉴于球孢白僵菌菌株经蝉蜕诱导后,其产孢量和孢子萌发率增加,并且能够增强对玉米螟幼虫毒力,可利用其进行球孢白僵菌菌种保存和改良。

     

百合科十二卷属玉露的组培快繁关键技术研究

为建立十二卷属多肉花卉玉露的快繁技术体系,以当年抽生的花序为外植体,以MS为基本培养基,研究不同的激素配比对外植体的诱导、分化、增殖、壮苗与生根的影响,建立适合玉露离体快繁的技术体系,最佳启动培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.02 mg/L,愈伤组织诱导及分化培养基MS 6-BA 0.5 mg/L KT 0.5 mg/L NAA 0.01 mg/L,愈伤组织诱导率达87.1%,丛芽分化率达52.3%,生根培养基为1/2MS IBA 0.5 mg/L NAA 0.1 mg/L AC 0.5 g/L。试管苗生根率达97.5%,炼苗成活率达90%以上。本项研究结果可以在不损伤母本的基础上实现玉露的人工组培快繁,通过此项技术可以实现玉露种苗的规模化生产。     

沉水植物苦草和轮叶黑藻对水环境的影响

为了研究沉水植物苦草和轮叶黑藻的对水环境的影响,在控制条件下单独种植苦草、轮叶黑藻和二者混种,笔者比较研究了苦草、苦草+黑藻、黑藻组合水体中总氮(TN)、总磷(TP)、铵氮(NH4+-N)、叶绿素a、总悬浮质(TSS)及总有机氮(TOC)浓度的区别。结果表明:苦草和轮叶黑藻对水环境的影响不同,单独种植苦草时,上覆水中总氮和氨氮含量高于其他处理,但总磷、叶绿素、TSS和TOC含量都低于轮叶黑藻单种和混种处理。研究结果说明,苦草对于降低上覆水中总磷和叶绿素含量作用优于轮叶黑藻,对维持水体水质有良好效果。     

西瓜枯萎病菌的鉴定及申嗪霉素对其防效评价

由于重茬西瓜种植面积增多,西瓜枯萎病的发生面积逐步扩大,严重影响了西瓜生产。本研究用PDA培养基从中国农业科学院郑州果树研究所大棚温室萎蔫枯萎的西瓜上分离病原菌。形态学鉴定为尖孢镰刀菌;ITS序列分析表明其与西瓜枯萎病菌的序列一致性达到99%;发现该菌引起西瓜枯死严重,发病率达96.7%以上。因此,证实是西瓜枯萎病菌引起的。为了防治该病害,进行了温室和室内的申嗪霉素药效评价。室内抑菌实验和温室内药剂处理结果一致,1%申嗪霉素100倍防治效果最好,抑菌率达76.03%,灌根防治率达58.86%。因此,生产上建议在西瓜枯萎病发病早期使用1%申嗪霉素100倍连续3次灌根,每次间隔约8天左右,尽可能减少西瓜枯萎病菌对西瓜的影响。     

山羊β-防御素表达载体的构建及产物的活性鉴定

对山羊GBD-1进行载体构建,转到毕赤酵母中高效表达并对表达产物的生物学活性进行鉴定,为进一步研究防御素抗菌机理打下基础。根据GenBank中山羊β-防御素的CDS区序列,设计含有特殊酶切位点的引物扩增到目的片段,将该片段克隆到真核表达载体pPICZαA中,构建重组表达质粒pPICZαA/GBD-1,电转化到毕赤酵母中进行诱导表达。测序结果表明扩增的目的片段为114 bp,编码38个氨基酸,经Tricine-SDS-PAGE电泳验证在4.3 KD处有目的蛋白;作抑菌实验发现,重组蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。山羊防御素成功地在毕赤酵母中诱导表达,为进一步研究GBD-1的蛋白纯化以及抗菌机理打下基础,并为利用基因工程方法生产防御素提供理论依据。     

乌桕和无患子容器苗育苗密度与苗木生长和质量的关系

为提高乌桕与无患子的苗木品质,研究育苗密度对乌桕与无患子的苗木生长形态变化及苗木品质的影响。试验以当年生乌桕与无患子幼苗为试验材料,设不同育苗密度5个处理,测定分析不同育苗密度下乌桕与无患子幼苗的生长进程以及干物质积累、叶片数、主根长形态指标。结果表明:不同育苗密度下,乌桕与无患子的生长进程差异十分显著;且无患子和乌桕的苗高随着密度的变大逐渐增加,但是当苗高增加到一定程度时,苗高并未随之增加;乌桕、无患子的单株、茎生物量表现为随着育苗密度的变大而逐渐增加。且乌桕与无患子的合格苗所占的百分率随其苗木密度的变大而降低,与之呈负相关关系。综合苗高、地径、单株生物量、茎生物量、幼苗形态因子分化参数、合格苗率、单位面积合格苗数等指标,无患子以育苗密度为280~342株/m2、乌桕以育苗密度为337~412株/m2时,其生长形态和植株品质比较协调,植株苗木品级合格率较高。     

青花菜小孢子发育时期与花器形态的相关性

对青花菜小孢子发育时期细胞学特征及其与花器外部形态的相关性展开研究,试图从花器的外部形态特征来推断小孢子的发育时期,最终目的是为花药或游离小孢子培养研究提供科学依据。结果表明,青花菜小孢子发育经历四分体时期、单核早中期、单核靠边期和双核期共4个时期,供试3个青花菜各时期细胞学特征存在明显差异。青花菜小孢子发育时期与花蕾大小和花药颜色等指标密切相关。供试青花菜花蕾纵径为10.52~11.05 mm,花蕾横径为3.64~4.25 mm,花药长度为2.85~2.87 mm,花药宽度为0.95~0.96 mm,且花瓣微露出花萼,花瓣和花药均为淡黄色时,80%以上的小孢子发育至单核靠边期。     

果园间作小麦对黑绒鳃金龟寄主选择行为的影响

黑绒鳃金龟(Maladera orientalis Motschulsky)是一种多寄主害虫,但是伴随着剧毒农药禁用,已经成为果园的一种重要害虫。由于黑绒鳃金龟昼伏夜出的生物学特性,喷雾防治很难收到好的防治效果。为有效控制果园黑绒鳃金龟,同时达到农药减用的效果。本研究以苹果(Malus pumila)、梨(Pyrus spp.)、桃(Prunus persica)、樱桃(Prunus species)和山楂(Crataegus pinnatifida)为寄主,以小麦(Triticum aestivum)为试材,通过室内选择和田间趋避试验研究了小麦对黑绒鳃金龟选择行为的影响。在果树枝条和小麦之间进行选择时,黑绒鳃金龟对每种果树枝条的选择率都≥90%,而对小麦的选择率都＜10%;不同果树枝条与小麦混合放入同一容器后,黑绒鳃金龟对混合物的选择率明显低于对单一果树枝条的选择率;小麦同时存在于H型嗅觉仪两臂时黑绒鳃金龟的选择行为明显受到影响,两臂之间的选择率差异不明显,且黑绒鳃金龟的不选择率最高达到了25%;田间间作试验发现无间作物的樱桃园、梨园、苹果园3种果树上黑绒鳃金龟的虫口数量分别达到了18.4、17.6、18.9头/株。而间作小麦后黑绒鳃金龟的虫口数量明显下降(P<0.05),其中樱桃上黑绒鳃金龟虫口数量最大,仅为4头/株;同时发现间作小麦后3种果树的叶片受害率相对于没有间作物的果园明显降低;距离试验表明,距小麦0.5、2 m的梨树叶片被黑绒鳃金龟为害率分别为8%、9%,差异不明显(P>0.05),而在距小麦6 m时梨树的叶片的受害率上升为35%,明显高于距离0.5 m时(P<0.05),而在距离8 m时梨树叶片的受害率73%,明显高出0.5 m时8倍(P<0.05)。这些结果表明,小麦严重干扰了黑绒鳃金龟的寄主选择行为。在樱桃园、梨园和苹果园间作小麦对黑绒鳃金龟具有较好的趋避防治效果,在间作果园当梨树与小麦距离在2 m以内对黑绒鳃金龟的趋避效果非常明显。