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。     

LED不同光质补光对日光温室冬春茬番茄生长及光合特性的影响

以番茄品种巴菲亚特为材料,研究不同LED光质(红光、蓝光、红蓝5∶1、红蓝7∶1)补光对冬春季温室番茄生长指标及光合作用的影响。结果表明:番茄幼苗期到盛果期,蓝光补光可有效促进番茄生长,不同光质在番茄生长期、坐果期对叶绿素合成具有一定的影响。在生长期,蓝光、红光补光处理可有效增强番茄的光合作用;在开花期,红光、红蓝7∶1补光处理可有效增强番茄的光合作用;在坐果期,红光、红蓝5∶1补光处理可有效增强番茄光合作用;番茄生长期、开花期、坐果期各补光处理在14:00—16:00光合作用最为活跃;红光在开花期净光合效率最大,红光、红蓝5∶1在结果期净光合效率最大。番茄盛果后期在PSⅡ反应中心开放程度依次是红蓝7∶1红蓝5∶1红光蓝光CK,红蓝7∶1在盛果后期更有利于电子传递。番茄不同补光处理下产量排序是红光红蓝5∶1红蓝7∶1蓝光CK。总体上本研究结果可为温室冬春季番茄种植的光调控提供参考。     

LED光质对竹柏幼苗生长和光合作用的影响

[目的]探索竹柏幼苗光合作用特性及补光培育技术。[方法]基于LED光源,研究红光、蓝光、白光对竹柏幼苗生长及光合作用产物、特性的影响。[结果](1)白光处理下竹柏的生长效果较差,株高、地径、叶片指标均低于红光和蓝光;(2)蓝光处理下竹柏叶片的叶绿素a/b、净光合速率最大,可溶性蛋白含量最高,叶片具有阳生植物的特性,其中叶绿素a/b和可溶性蛋白含量分别比白光处理高17.51%和24.37%,净光合速率比红光处理高823.08%;(3)红光处理下竹柏地径、株高、叶片数量、叶面积增长量及叶片可溶性糖含量最大,其中地径、株高、叶片数量、可溶性糖含量分别比白光处理高326.67%、92.75%、100.00%、111.03%,叶面积增长量比蓝光处理高214.29%。[结论]综合比较竹柏幼苗的生长指标和光合作用效果,红光最有利于竹柏的生长。     

LED植物工厂光质生物学研究与应用现状

植物工厂是设施园艺发展的必然趋势和高级阶段,其本质优势在于包括人工光照明在内所有生产要素可实现智能控制。LED光源是植物工厂应用的优选光源,可提供植物生理有效辐射范围内所有波长的光质,丰富了光生物学内涵,LED光源研发与应用催生了光生物学的分支即光质生物学学科。LED植物工厂是植物光质生物学研究与应用的理想场所和设施类型,植物光质生物学研究及LED光环境调控具有提高植物工厂植物产品产量与品质的重大应用价值,LED植物工厂产业的可持续发展有待于植物光质生物学的深入揭示。总结了LED植物工厂光质生物学的定义、内涵,并着重阐明了红蓝光替代全光谱的充要性、红蓝光质比优化、红蓝光连续光照、UV-LED光质生物学和昼夜节律等重点方向国内外研究与应用新动态,指出了未来LED植物工厂植物光质生物学研发与应用重点。     

3种不同LED光质配比对芹菜生长和品质的影响

探讨不同LED光质配比对芹菜生长和品质的影响,为LED光源在芹菜生产上的应用提供理论依据。以‘津南实芹’为材料,利用红光波长为657nm(±20nm)和蓝光波长为454nm(±20nm)的LED灯板和控制器为人工光源,设置T1(R/B=3∶1)、T2(R/B=1∶1)、T3(R/B=1∶3)3个处理,以1个荧光灯处理为对照(CK),采用水培法栽培,在不同的光照环境下栽培55d。结果表明:T1、T2、T3处理相比CK可以有效提高芹菜维生素C质量分数,减少纤维素质量分数;红光所占比例增大有助于株高、叶片数、叶柄长、可溶性糖的提高和根冠比的减小;蓝光所占比例大有利于芹菜可溶性蛋白和还原性糖质量分数提高,纤维素和硝酸盐质量分数的减少;T1(R/B=3∶1)处理下株高、最大叶柄长、叶片数、可溶性糖质量分数明显高于其他处理,且硝酸盐质量分数较低、根冠比最低,表现出良好的生长和品质特性,所以T1(R/B=3∶1)处理更有利于芹菜的生长和品质的提高。总之,LED光源下红蓝光比为3∶1时能够明显提高‘津南实芹’的品质和单株产量。     

不同光质下杉木幼苗叶片光合作用的光响应

以2年生杉木幼苗为试验材料,采用便携式光合测定仪Li6400-XT测定了人工光源下白、红、蓝、黄和绿光5种光质下不同光强对杉木幼苗叶片光合光响应曲线、光合生理指标的影响,从而比较不同光质条件下杉木幼苗叶片光合作用的差异。结果表明:不同光质不同光强下杉木幼苗叶片的光合速率(Pn)间均差异极显著(P<0.01)。在弱光强下(≤200μmol·m~(-2)·s~(-1)),红光下杉木幼苗叶片的Pn和水分利用效率(WUE)显著高于其他光质,分别为5.743、6.783μmol·m~(-2)·s~(-1)。强光强下(≥1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),蓝、绿光下杉木幼苗叶片的Pn分别为13.158、13.400μmol·m~(-2)·s~(-1),高于其他光质,气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)均有增大,且绿光增幅大于蓝光。在中等光强下(200~1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),白光下杉木幼苗叶片的Pn、Ci均处于较高水平,黄光下杉木幼苗叶片的WUE和Ci在光强为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到最大值后持续下降。     

红蓝单色光质下茄子叶片的光吸收与光合光响应特性

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)和蓝光(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 000μmol/(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。     

LED光质对猴樟幼苗生长和光合特性的影响

为研究不同光质对猴樟生长及光合作用的影响,对猴樟幼苗开展了LED光源控制试验。设置红光、蓝光、红蓝（7:3）复合光和白光（对照）4个处理,测定了猴樟的生物量、光合参数和叶绿素荧光参数等指标,并运用主成分分析法对4种光质进行了综合评价。结果表明,处理5个月后,与白光相比,红光除增大了最大光化学效率（F_v/F_m）之外,其在猴樟苗的株高、地径、生物量、净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）上都显著减小,即红光抑制了猴樟苗的生长和表观光合作用。蓝光下猴樟苗生长性状与白光类似,但P_n和F_v/F_m 减小,Y（NO）增大,说明蓝光显著抑制光合。红蓝光下除了地径减小、叶生物量增大之外,其余指标与白光没有明显差异。4种光质对猴樟苗的综合效应优劣顺序为白光＞红蓝光＞蓝光＞红光。白光下综合表现最优,红光下最差。猴樟设施化育苗中应首选白光和红蓝光等复合光源。     

不同LED光质对小白菜品质的影响

[目的]研究不同LED光质对小白菜品质的影响,为提高叶菜类的营养品质提供理论支持。[方法]以镝灯为对照,设置4种不同光谱能量分布的LED光质处理,即红光、蓝光、绿光、红蓝组合光(红光∶蓝光=6∶1)处理,观测不同处理下的小白菜生长情况。[结果]红蓝组合光处理下,小白菜鲜重和干重最大,磷、钾含量最高,亚硝酸盐含量最低;粗蛋白含量在蓝光处理下最高。[结论]红蓝组合光是适合小白菜生长的光源,可应用于作物的生产栽培中。     

人工气候室自动测试专家系统的数据库管理

人工气候室参数自动测试和智能化信息处理是实现人工气候室现代化管理的重要手段。系统的数据库管理是系统设计的关键技术。本文介绍了系统的基本组成,提出系统的数据库管理问题,论述了系统的数据库管理目标、管理内容、管理功能和管理特点。为系统的控制决策奠定了基础。     

大葱非挥发性化学成分的分析鉴定

为充分开发利用大葱资源,通过IR、1H-NMR、EI-MS及化学方法,对大葱中的化学成分进行了分析鉴定,结果从中得到7种首次从大葱中获得的化学成分:β-谷甾醇(β-sitosterol)、胡萝卜苷(daucoste-rol)、槲皮素(quercetin)、芦丁(rutin)、山奈酚(kaempferol)、黄芩苷(baicalin)和葡萄糖(glucose)。     

Application of Molecular Markers Linking to Cytoplasmic Male Sterile Loci to Assist Maintainer Line Selection and Their Selection Efficiency in Welsh Onion （Allium fistulosum L.）

Cytoplasmic male sterility exists widely in most natural populations of welsh onion （Alliumfistulosum L.）, which makes it possible to breed out many male sterile lines for heterosis utilization. Unfortunately, the breeding of cytoplasmic male sterility in welsh onion has a little progress due to the limitation of its biological characteristic and traditional selection approach. To study the feasibility and the efficiency of utilizing marker assisted selection for male sterile lines in welsh onion, one SCAR marker, SCS13, and one RAPD marker, S2002400, which could distinguish between N and S cytoplasm in several welsh onion cultivars, were identified. The two markers were then confirmed by Southern blotting, and used to screen the N or S cytoplasm of individual plants in seven welsh onion cultivars in this study. Male sterile and fertile plants were evaluated by aceto-carmine dying. The frequency of N-cytoplasmic plants and maintainer genotype was calculated in the seven open populations of welsh onion. The minimum number of plants needed to identify a maintainer was evaluated to be 95% reliable. Results showed that 20 to 80% decrease of crosses and self-crosses for identifying a maintainer genotype could be achieved by the marker-assisted selection compared with traditional selection method. It was proved that the molecular markers could precisely identify cytoplasmic types individually, performed by one generation of cross and two generations of testcrosses and self-crosses. Finally, several maintainer genotype plants were selected with the help of the two markers in the seven cultivars. The screened markers could assist and accelerate sterile and maintainer lines selection with less labor and cost.     

洋葱胚性愈伤组织的诱导及增殖条件的研究

[目的]探讨洋葱离体培养的最佳条件,为建立其高频再生体系及转基因研究奠定技术基础。[方法]以洋葱(Allium cepa L.)种子为外植体,对洋葱愈伤组织的诱导、胚性愈伤组织获得及增殖的培养条件进行了初步研究。[结果]不同培养基种类对愈伤组织的诱导有影响,BDS优于MS和B5培养基;当培养基中24,-D浓度为0.5 mg/L时种子出愈率最高;适当降低生长素浓度,添加分裂素BA能够促进胚性愈伤组织的发生,且无分化现象产生,胚性愈伤组织诱导最佳培养基为BDS+24,-D 0.25 mg/L+BA 2.0 mg/L,增殖最佳培养基为BDS+24,-D 0.25 mg/L+BA 1.0 mg/L。[结论]该试验建立的基因转化受体系统为洋葱基因转化奠定了良好基础。     

洋葱(Allium cepa L.)RAPD-PCR反应体系及扩增程序的优化

为建立多态性高、稳定性好的洋葱RAPD-PCR反应体系,采用正交设计,研究了Taq酶、Mg2 、引物和dNTP 4种RAPD-PCR反应组分浓度变化对扩增结果的影响,在此基础上对模板DNA用量、扩增程序中退火温度和反应循环次数进行了筛选。试验结果表明,洋葱20μl RAPD-PCR优化反应体系为1×Buffer、2.0 mmo1/L Mg2 、1.0 UTaqDNA聚合酶、200μmo1/L dNTP、0.6μmo1/L引物、2%甘油和15 ng DNA模板;PCR扩增程序为94℃预变性4 m in;94℃变性30 s,35℃退火40 s,72℃延长1.5 m in,45个循环;72℃保温延伸7 m in。     

洋葱种质资源遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对32份洋葱种质资源的遗传多样性进行了分析。从31个ISSR引物中筛选出4条扩增产物条带清晰、多态性高的引物,在32份资源样品中共扩增出39条带,其中31条带为多态性位点,平均每个引物扩增的多态带数为7.75条,多态性条带比率(PPB)为79.48%。资源间的遗传相似系数在0.552～0.960之间,具有较为丰富的遗传多样性。ISSR聚类分析表明,在L取值为D=0.68时,可将32份洋葱资源分成5类:第一类包括18份种质资源,主要以Yellow Sweet Spanish系统为主;第二类包括1份种质资源,为Bejo Daytona;第三类包括3份种质资源,为Yellow Globe系统;第四类包括9份种质资源,为Yellow globe danvers系统;第五类包括1份种质资源,为Yellow Danverssystem系统。较好地揭示了洋葱种质资源间的遗传多样性与亲缘关系,可为洋葱遗传育种和杂交亲本选择提供科学依据。     

不同贮藏和包装条件下大葱种子生理生化特性的研究

对不同贮藏和包装条件下大葱种子生理生化特性的研究结果表明：大葱种子随着贮藏时间的延长,其生活力降低,种子外渗液电导率和内含物的外渗量显著增加,发芽率和田间出苗率显著下降;电导率和内含物外渗量与种子发芽率、田间出苗率之间呈显著负相关。但主要种子贮藏物质与种子活力变化相关性不显著。种子的贮藏条件和包装方式对上述变化有一定的影响,低温低水和罐装的贮藏方式能延缓上述变化的速率,延长种子贮藏寿命。     

铁岭地区不同洋葱品种生长发育特性与环境条件关系研究

[目的]探讨不同洋葱品种的差别,筛选出适宜铁岭地区栽培的洋葱品种。[方法]以熊岳圆葱为对照,采用随机区组设计,3次重复。[结果]供试9个品种都是长日照类型,鳞茎膨大均需要15 h以上的日照时数。在供试的品种中,生育期比较长,鳞茎重和小区产量都比较高的品种是太阳06-1和太阳06-3。生育期属于中等长度的,鳞茎重和小区产量比较高的品种是太阳06-9和太阳06-13。生育期较短,鳞茎重和小区产量比较高的品种是富士-95。[结论]在供试的9个品种中,适宜铁岭地区栽培的品种是太阳06-1、太阳06-3、太阳06-9和太阳06-13、富士-95。     

鲶人工繁殖关键技术的研究

本是１９９５～１９９７年鲶人工繁殖关键技术研究的总结,论述了♀♂鲶的鉴别指标,产卵习性与♀♂亲鱼分池培育,催情产卵和孵化,产卵行为与♀♂亲鱼个体大小搭配等鲶人工繁殖的系列关键技术问题,本试验共催情鲶２１３６组,获卵４５３７万粒,相对产卵数２．００～２．３３万粒／ｋｇ,下塘鲶苗１８８７．３９万尾,平均产卵率８１．１２％,受精率９４．９６％,孵率率８５．４％,下塘率４１．６％。     

温度和光照处理对不同品种大蒜蒜薹产量性状的影响

2003年7月-2004年4月在西北农林科技大学园艺场进行了反季节蒜薹栽植的随机区组试验,用模糊数学隶属函数法对大蒜品种蒜薹产量性状进行了综合评价.结果表明:9号和85号蒜薹综合产量性状最好,适宜作反季节蒜薹生产品种.     

蒜青的氮磷钾施肥效应研究

以蒜青作为试验材料开展氮磷钾"3414"田间试验,结果表明:氮磷钾合理配施可使蒜青获得高产和高效益;蒜青种植过程投入较少、产量和净收入最高的是N2P2K1处理(N、P2O5、K2O每667 m2施用量分别为28.0、14.0、7.5 kg),每667m2蒜青地的N、P2O5、K2O最佳施用量分别为26.40、10.40、7.98 kg(N2P2O5:K2O=1:0.39:0.30)