红蓝单色光质下茄子叶片的光吸收与光合响应特性

以日光温室茄子'黑帅圆茄'为试材,测试了高亮型发光二极管LED光源发出的白光(400～700 nm)和单色光质[红光(650±5)nm、蓝光(470±5)nm]下叶片和叶绿素的光吸收,以及光合对光强响应特性参数的影响,分析了红、蓝单色光质的光合效率.通过分光光度计在400～700 nm波长范围内扫描表明,叶绿素对强吸收波长400～480 nm和650～680 nm范围内的红光(660 nm)和监光(470 nm)的吸光值较高,白光(400～700 nm)较低.通过积分球采用LED光源测得红光下茄子叶片的光吸收系数ε最高,其次为白光,蓝光最低.在白光和红、蓝单色LED光源下,光饱和点LSP无明显差异,在1 800～2 000 μmol/(m2·s)之间;但是,蓝光的表观光量子效率AQY、实际光量子效率PQY、最大净光合速率Pnmax和最大光合光转化效率LCEmax均比红光的低;蓝光的光补偿点LCP、光半饱和点LSPsemi比红光的高,白光居中.综合反映出蓝光的光合效率低于红光,其原因主要与蓝光的光吸收系数ε低于红光有关.     

不同光质对茄子幼苗形态建成、光合特性及酶活性的影响

利用发光二极管(LED)为光源,研究白光、红光、蓝光、红蓝光、紫光处理对茄子幼苗形态建成、光合特效和酶活性的影响。结果表明,红蓝光对茄子幼苗茎粗、地上部干质量、地下部干质量、叶片光合速率影响相对最大,显著高于对照白光(P0.05);红光处理的茄子株高相对最高,根冠比相对最大;紫光使茄子幼苗的株高、茎粗、地上部干质量、地下部干质量及光合速率较白光处理有极显著降低(P0.01);不同处理的茄子幼苗根冠比差异明显,红光处理的茄子幼苗根冠比相对最大;红蓝光处理的茄子幼苗蒸腾速率相对最大,较白光提高11.1%;蓝光处理的茄子幼苗能够极显著提高其气孔导度(P0.01),较白光提高25.2%;红光、蓝光、红蓝光、紫光处理的茄子幼苗胞间CO2浓度均极显著低于白光(P0.01);红光对中性转化酶(NI)、酸性转化酶(AI)活性的影响明显,红蓝光处理的茄子叶片蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性相对最高,较白光分别提高70.3%、14.5%。     

人工气候室控制条件下青葱对LED光质的响应特性

【目的】研究人工气候室控制条件下青葱生长、产品品质及光合特性对不同光质的响应特性,优化青葱工厂化生产光环境调控参数,提高以鲜嫩绿叶为产品的青葱生产效率。【方法】在人工气候室LED控制光源条件下,以‘章丘’和‘天光’2个不同品种大葱为试验材料,将苗高15 cm左右、具2—3片真叶的穴盘中大葱幼苗,分别置于蓝光(B)、红光(R)、绿光(G)、黄光(Y)、白光(W)等5种不同光质条件下进行培养,光照强度均控制在(301.6±12.7)μmol·m-2·s-1,光照时间为12 h/d,昼/夜温度分别控制在25℃/18℃。分别在试验处理0、10、20、30和40 d时取样,测定不同光质处理的青葱叶片光合作用参数,以及培养40 d时青葱的生长量和产品品质。【结果】青葱的生长量、产品品质、叶片色素含量、净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)和RuBP最大再生速率均以白光显著优于各单色光处理。培养40 d时,白光处理青葱单株鲜重为25.21 g,分别比蓝光、红光、绿光、黄光处理增加了7.83%、20.28%、35.68%和60.78%;其叶片Pn为7.63μmol·m-2·s-1,分别比蓝光、红光、绿光和黄光处理提高了11.39%、24.07%和39.23%和59.62%;叶片光饱和光合速率(Pmax)达13.29μmol·m-2·s-1,分别较蓝光、红光、绿光和黄光处理增加了5.39%、9.47%、15.57%和21.48%;光饱和点(LSP)除白光处理较高外,其他单色光处理间无显著差异;而光补偿点(LCP)则以黄光较高,绿光、红光次之,蓝光、白光较低。不同单色光处理间也存在显著差异,以蓝光处理青葱单株鲜重较高,黄光处理较低,分别达24.22和16.52 g,绿光、红光居中;蓝光处理青葱叶片Pn、AQY、光饱和光合速率(Pmax)、羧化效率(CE)以及RuBP最大再生速率也显著高于其他单色光处理。青葱假茎可溶性糖、粗纤维、丙酮酸、可溶性蛋白、游离氨基酸和干物质含量等品质指标均以白光处理显著高于各单色光处理,但各单色光处理之间则以蓝光处理较高,其他依次为红光、绿光、黄光。【结论】全光谱的白光处理最有利于青葱生长,表现为叶片光合效率较高,产品品质较优;各单色光处理则以蓝光效应较高,红光次之,黄光、绿光较差,反映青葱对白光、蓝光光能利用能力较强。     

不同光质对蕹菜光合特性及品质的影响

利用LED光源,以剑叶蕹菜为试材,研究红光、蓝光、红蓝光3∶1、红蓝光5∶1和白光(对照)对蕹菜光合特性、光合色素及品质的影响。结果表明:红光、红蓝光5∶1和红蓝光3∶1处理下蕹菜光合速率和气孔导度均高于白光,且以红光处理下光合速率和气孔导度最大;不同光质处理下蕹菜光合速率与气孔导度呈正相关关系,与胞间CO2浓度呈负相关关系。红蓝光5∶1处理下蕹菜叶片光合色素含量最高,而红光和蓝光处理叶绿素含量均低于白光;不同光质处理下,叶绿素a与叶绿素b的比值均接近3∶1;蓝光处理蕹菜类胡萝卜素含量最低。蓝光处理下蕹菜硝酸盐含量最高,红蓝光5∶1处理、红蓝光3∶1处理和红光处理下蕹菜硝酸盐含量均低于白光对照,且以红光处理下硝酸盐含量最低。红光处理维生素C含量极显著高于白光,蕹菜维生素C含量与硝酸盐含量呈负相关关系。红蓝光5∶1处理下可溶性糖含量最高,蓝光处理可溶性糖含量最低,而可溶性蛋白含量最高。     

光质对茄子氮代谢相关酶活性及品质的影响

利用LED光源,研究白光、红光、蓝光、红蓝光及紫光处理对茄子氮代谢相关酶活性及品质的影响。结果表明,红光处理下中性转化酶和酸性转化酶活性和可溶性糖含量最高,茄子叶片酸性转化酶活性总体高于中性转化酶活性;红蓝光处理下茄子叶片磷酸合成酶活性最高,较白光对照提高14.5%;红光处理和红蓝(2∶1)光处理对茄子叶片蔗糖磷酸合成酶活性影响较大;蓝光处理下,茄子叶片APX活性最低,较白光降低23.39%。蓝光处理和红蓝光处理下茄子叶片维生素C(维生素C)含量最大,较白光对照分别高出46.57%和21.06%;红光和紫光处理下茄子叶片维生素C含量较低,较对照分别低13.43%和20.9%。     

不同LED光源对辣椒光合特性的影响

以枣庄薄皮辣椒为试验材料,采用不同LED光源照射植株,研究不同光质、光强对辣椒光合参数的影响。结果表明:直角双曲线修正模型较适宜于辣椒叶片光响应曲线拟合。在不同LED光源照射下辣椒叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均随着光合有效辐射的增加而增加,细胞间隙CO_2浓度(Ci)随光合有效辐射的增加而降低。白光、宝蓝光和红光630 nm处理的辣椒叶片净光合速率高于其它光质处理。白光处理的辣椒叶片CO_2吸收速率和利用率较高。红光处理的辣椒叶片气孔导度大于其它光质处理。红光630 nm和白光处理的辣椒叶片蒸腾速率高于其它光质处理。综合可得,辣椒在红光630 nm和白光LED光源下光合能力较强。     

光质对康乃馨组培苗生长的影响

该文以‘马斯特’康乃馨组培苗为试材,以荧光灯为对照(CK),采用LED为光源,研究红光、蓝光和不同红蓝复合光处理下,光质对康乃馨组培苗生长和生理的影响。结果表明:(1)康乃馨组培苗的株高最高在红光处理下最高,蓝光处理下最低,红蓝1∶3的株高明显高于荧光对照处理;单色光处理下根数显著高于对照处理。(2)蓝光处理下叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量显著高于其他处理,蓝光能增加康乃馨组培苗光合色素的含量;复合光质处理和对照荧光灯处理下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量没有显著差异;(3)红蓝3∶1处理下,可溶性糖含量和游离氨基酸含量最高;蓝光处理下蔗糖含量最高;红蓝1∶3处理下,游离氨基酸的含量最低;红光下可溶性蛋白最高。LED光源的的光质组合可以作为康乃馨组培苗育苗的光质。     

不同光质对葛仙米的生理影响

比较红光、蓝光、白光3种不同的光质对人工培育葛仙米(Nostoc sphaeroides Kützing)的生理影响。结果表明:不同颜色的光对葛仙米的生长、光合色素、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均有影响。葛仙米以叶绿素含量表示的总生物量以及比生长速率大小顺序为红光白光蓝光;叶绿素a、类胡萝卜素、藻蓝蛋白含量大小顺序为红光白光蓝光;别藻蓝蛋白、藻红蛋白含量大小顺序为白光红光蓝光;类胡萝卜素、藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白与叶绿素a含量的比值大小顺序为蓝光白光红光;葛仙米可溶性蛋白含量大小顺序为蓝光白光红光;可溶性糖含量大小顺序为红光白光蓝光。因此,在葛仙米的人工养殖过程中,应结合实际需要选择不同的光质作为光源。     

人工气候室控制条件下青葱对LED光质的响应特性

【目的】研究人工气候室控制条件下青葱生长、产品品质及光合特性对不同光质的响应特性,优化青葱工厂化生产光环境调控参数,提高以鲜嫩绿叶为产品的青葱生产效率。【方法】在人工气候室LED控制光源条件下,以‘章丘’和‘天光’2个不同品种大葱为试验材料,将苗高15 cm左右、具2—3片真叶的穴盘中大葱幼苗,分别置于蓝光（B）、红光（R）、绿光（G）、黄光（Y）、白光（W）等5种不同光质条件下进行培养,光照强度均控制在（301.6±12.7）μmol·m^-2·s^-1,光照时间为12 h/d,昼/夜温度分别控制在25℃/18℃。分别在试验处理0、10、20、30和40 d时取样,测定不同光质处理的青葱叶片光合作用参数,以及培养40 d时青葱的生长量和产品品质。【结果】青葱的生长量、产品品质、叶片色素含量、净光合速率（Pn）、表观量子效率（AQY）和RuBP最大再生速率均以白光显著优于各单色光处理。培养40 d时,白光处理青葱单株鲜重为25.21 g,分别比蓝光、红光、绿光、黄光处理增加了7.83%、20.28%、35.68%和60.78%;其叶片Pn为7.63 μmol·m^-2·s^-1,分别比蓝光、红光、绿光和黄光处理提高了11.39%、24.07%和39.23%和59.62%;叶片光饱和光合速率（Pmax）达13.29 μmol·m^-2·s^-1,分别较蓝光、红光、绿光和黄光处理增加了5.39%、9.47%、15.57%和21.48%;光饱和点（LSP）除白光处理较高外,其他单色光处理间无显著差异;而光补偿点（LCP）则以黄光较高,绿光、红光次之,蓝光、白光较低。不同单色光处理间也存在显著差异,以蓝光处理青葱单株鲜重较高,黄光处理较低,分别达24.22和16.52 g,绿光、红光居中;蓝光处理青葱叶片Pn、AQY、光饱和光合速率（Pmax）、羧化效率（CE）以及RuBP最大再生速率也显著高于其他单色光处理。青葱假茎可溶性糖、粗纤维、丙酮酸、可溶性蛋白、游离氨基酸和干物质含量等品质指标均以白光处理显著高于各单色光处理,但各单色光处理之间则以蓝光处理较高,其他依次为红光、绿光、黄光。【结论】全光谱的白光处理最有利于青葱生长,表现为叶片光合效率较高,产品品质较优;各单色光处理则以蓝光效应较高,红光次之,黄光、绿光较差,反映青葱对白光、蓝光光能利用能力较强。     

单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响

为探究不同单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响,以白光(390～710 nm)为对照,采用半导体发光二极管(light emitting diode, LED)灯管为单色光光源,选择蓝光(455～490 nm)、绿光(515～540 nm)、黄光(580～600 nm)和红光(610～710 nm)4种单色光,分别对桑黄进行照射培养,观察桑黄的生长状况及形态特征,分析桑黄菌丝体超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化。结果表明:与对照白光照射相比,在单色光红光照射下桑黄菌落直径显著增加,菌丝更加密集;在蓝光和绿光照射下,桑黄生长受到抑制;黄光照射对桑黄的生长影响较小。与白光照射相比,在第9天后,蓝光、绿光和黄光照射下桑黄菌丝体SOD活性显著增加(P0.05),而在第3天后,红光照射下菌丝体SOD活性显著降低(P0.05)。菌丝体CAT活性在蓝光、绿光、黄光和红光长时间照射下比在白光照射下有所增加,在第11天时,CAT活性显著增加(P0.05),尤其在黄光照射下达到(31.82±1.60)U/(g·min)。在蓝光照射第9天时,菌丝体MDA含量最高,达到(1.07±0.03)mmol/g,约为白光照射下1.16倍,而在其他单色光照射下MDA含量变化不显著。综上表明,不同单色光照射对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响不同,且红光照射更有利于桑黄生长。     

补充不同光质对温室黄瓜生长发育、光合和前期产量的影响

 【目的】研究温室黄瓜对不同光质的反应及其反应机理。【方法】对处于弱光条件下的温室黄瓜进行补充红光（650 nm）和蓝光（450 nm）处理,以补充白光为对照,补光时间10 h（7：30－17：30）,测定不同光质对温室黄瓜生长发育、叶绿素含量、叶片光合特性和前期产量的影响。【结果】补充红光处理提高了温室黄瓜冠层日最高温度、日最低温度、株高、叶面积、叶绿素含量、叶片光合速率、干物质产量,促进同化产物向营养器官分配。蓝光处理提高了温室黄瓜叶片的比叶面积、气孔导度,促进同化产物向果实分配,提高了商品果数量和商品果总产量。【结论】补充红光和蓝光由于提高了温室黄瓜叶片的光合速率、叶面积和比叶面积,从而增加了温室黄瓜的干物质产量,补充蓝光促进了同化产物向果实分配,从而提高了产量。     

鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应

以4种不同光质(红光、蓝光、黄光、绿光)为光源(白光为对照),研究出苗后30 d和60 d的鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应。结果表明:与CK相比,黄光、蓝光、红光处理下鱼腥草幼苗的叶片厚度及叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度均有不同程度的增加,而绿光处理下的却表现为降低;与30 d的幼苗相比,60 d幼苗的叶片厚度在蓝光处理下的增幅最大;蓝光处理下鱼腥草幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均表现最高,白光处理的次之,绿光处理的最小;在不同光质下,幼苗叶片的光合速率呈显著性差异;蓝光处理下的光合荧光参数(F0、Fm、qP和NPQ)均大于白光处理的,说明蓝光处理最有利于鱼腥草叶片结构和光合荧光特性的改善。     

光谱对水稻灌浆期剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨光谱对水稻剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响。【方法】以华粳5号为材料,采用660 nm（R660）和630 nm（R630）的红光及460 nm（B460）和440 nm（B440）的蓝光分别与专用植物灯（W）组成不同光谱,设R660+W、R630+W、B460+W及B440+W 4种光谱处理,于水稻灌浆期测定剑叶光合特性及叶绿素荧光特性。【结果】蓝光能提高水稻剑叶的最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）、非光化学猝灭系数（NPQ）和光化学猝灭系数（qP）;灌浆后期,B460+W处理水稻剑叶的净光合速率显著高于红光处理,R660+W处理的单位面积穗数最多,B460+W处理的千粒重和结实率高于其他处理。光响应曲线拟合表明,B460+W处理能提高水稻剑叶的最大净光合速率（Pn_max）、光响应曲线初始斜率（α）、暗呼吸量子效率、补偿点量子效率、捕光色素分子的本征光能吸收截面（σ_ik）和捕光色素分子数（N_o）。【结论】B460+W处理能改善水稻剑叶光系统Ⅱ的性能,使其在灌浆后期维持一个较高的水平,进而促进干物质积累,最终提高千粒重和结实率,即在白光背景中添加460 nm蓝光是人工环境水稻栽培灌浆期的适宜光谱。     

Effect of Light Quality on Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence in Strawberry Leaves

The photosynthetic characteristics of strawberry(Fragaria x ananassa Duch. cv. Toyonoka)leaves under illumination of identical light intensity(55-57% natural light)with different light quality were studied. It was showed that the chlorophyll content,maximal photochemical efficiency of PS Ⅱ(Fv/Fm),Fm/Fo,amount of inactive PS Ⅱ reaction centers(Fi-Fo)and rate of QAreduction were positively correlated with the red-light/blue-light ratios,but the chlorophyll(a/b)ratios were negatively correlated with them. Carotenoid content of the leaves was maximum under the blue film,than under green film,red film,white film and yellow film,and negatively correlated with the red/farred ratios. The apparent quantum yield(AQY),photorespiratory rate(Pr)and carboxylation efficiency(CE)were also strongly affected by light quality. The photosynthetic rate(Pn)in strawberry leaves under green film was significantly lower than under all other film. Our results suggested that light quality is an essential factor regulating the development of PS Ⅱ and phytochrome and an independent blue light photoreceptor,possibly a cryptochrome,can regulate photosynthetic performance.     

灵武长枣不同冠层光质组成对光合特性及果实品质的影响

【目的】 研究宁夏灵武长枣不同冠层光质组成对光合特性及果实品质的影响,筛选出影响光合特性及果实品质的主要波长可见光。可为灵武长枣适宜的光环境选择和从树冠结构与光质调控提高果实品质提供理论和技术支撑。【方法】 测定灵武长枣不同冠层光质组成、光合特性及果实品质,采用方差分析及多元统计分析方法。【结果】 灵武长枣不同冠层光质中,总绝对辐射能表现为上层>外部>中部>中层>下层>内部;红光绝对辐射能从上层到下层及内部到外部分别占不同冠层总绝对辐射的29.85%、20.19%、35.26%、29.90%、17.35和44.05%。叶片光合参数均与蓝光绝对辐射能呈正相关,与绿光绝对辐射能呈负相关;类胡萝卜素、叶绿素、花色素苷及类黄酮与紫光绝对辐射能均呈正相关,而可滴定酸、可溶性糖和花色素苷与蓝光绝对辐射能呈正相关,叶绿素与绿光绝对辐射能呈正相关,叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮与红光绝对辐射能呈正相关。【结论】 增加波长较长的红光可以提高光质质量,红光是灵武长枣光合特性及果实品质的主要影响因子,在生产中补充370～470 nm和600～770 nm波长的光质,提高叶片光合作用及果实品质。     

不同光质对草莓叶片光合作用和叶绿素荧光的影响

 不同光质下草莓叶片的叶绿素含量、Fv/Fm、Fm/Fo、PSⅡ无活性反应中心数量和QA 的还原速率与不同光质中的红光/蓝光比值呈正相关，而叶绿素a/b比值与红光/蓝光比值呈负相关。不同光质下草莓叶片类胡萝卜素的含量蓝膜＞绿膜＞红膜、白色膜、黄膜，与红光/远红光（R/FR）呈负相关。不同光质对草莓叶片的表观量子效率、羧化效率及光呼吸速率影响较大。除绿膜下草莓叶片的净光合速率较低外，其它膜下草莓叶片的净光合速率均无明显差异。     

不同光质下彩色甜椒果实色素含量的变化

以红(590～670 nm;吸收峰为640 nm)、蓝(420～510 nm;吸收峰为460 nm)和红蓝混合(红:蓝=3:1)色发光二极管(LED)以及普通日光灯(白光)为光源,就不同光质对彩色甜椒果实转色期色素含量的影响进行了研究.结果表明,红蓝混合光在促进叶绿素降解,类黄萝卜素和花青素合成上优势最明显,白光的效果最差.但白光有利于类黄酮的合成,红光、蓝光和红蓝混合光相对于白光都不同程度的抑制了类黄酮的合成.     

不同颜色薄膜覆盖对越橘光合特性的影响

以越橘品种"双丰"为试验材料,采用拱棚覆膜方式,设置白膜、绿膜、红膜、黄膜、蓝膜5个处理,研究不同颜色薄膜覆盖下越橘叶片叶绿素含量、光合日变化和光响应变化差异。结果表明,绿膜覆盖下越橘叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量显著提高,蓝膜覆盖下叶绿素a和叶绿素a+b含量显著提高,不同颜色薄膜覆盖下越橘叶片中叶绿素a/b值无显著差异。不同颜色薄膜处理下越橘叶片净光合速率(Pn)日变化曲线均为"双峰型",最高峰值均出现在8:00,Pn数值排序为蓝膜白膜红膜黄膜绿膜,不同颜色薄膜处理下越橘叶片均在11:00出现光合午休现象。气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)总体变化趋势与Pn类似,而胞间CO_2浓度(Ci)则呈"W型"曲线。通过拟合光响应曲线可知,不同处理下越橘叶片光补偿点(LCP)均降低,其中红膜和绿膜降低幅度较大。蓝膜下光饱和点(LSP)增加,且最大净光合速率(Pn_(max))最高。结果表明,蓝膜覆盖促进越橘光合作用,生产中可通过覆盖蓝色薄膜或者补充蓝光方式使越橘光合效率最大化。红膜、黄膜和绿膜对光合作用有抑制作用,但红膜和绿膜有助于增强越橘对弱光的适应能力。     

LED光源不同光质下葡萄试管苗增殖和叶绿素荧光动力学特征

采用LED不同波长(红+蓝、白、红、蓝、黄和绿)光源,以白色荧光为对照,研究不同光质条件下葡萄试管苗的增殖特性、光合特性和叶绿素荧光动力学特性.结果表明:葡萄试管苗的增殖倍数、冠鲜质量、根鲜质量、叶面积、叶绿素含量、净光合速率、叶绿荧光参数Fv/Fm、qP、ΦPSⅡ和Fv/Fo在LED红+蓝光下最高,而胡萝卜素含量和NPQ最低,在LED黄光和绿光下净光合速率为负值.在LED蓝光下,根长最短,这说明短波光抑制根系的伸长生长.     

温室植物生产用人工光源研究进展

光是植物光合作用的能量源。温室植物体中的叶绿素a和叶绿素b分别吸收600～700nm的红光和400～520nm的蓝光进行光合作用。光同时是植物形态形成的信号源。600～700nm的红光能降低植物体内赤霉素的质量分数,从而减小节间长度和植株高度;而700～800nm的远红光能提高体内赤霉素的质量分数,从而增加节间长度和植株高度。基于温室植物对光的需求,分析了目前使用的温室传统人工光源的特性和存在的问题。发光二极管（LED）光源较传统人工光源具有明显的优势,但受限于单颗提供的光照度有限,必须组合使用才能满足温室植物正常生长发育对光的需求。尽管LED光源已成功应用于组培苗栽培,但组培室中组培苗的受光特性完全不同于温室作物,所以针对温室应用的LED成套光源有必要进一步研制。参32