立体栽培草莓的光温效应及其对光合的影响

选用中型玻璃温室、中型塑料温室和大型塑料温室3种日光温室,采用立体A字架模式下,基质栽培‘章姬’草莓,研究温室环境对立体栽培草莓光合的影响。结果表明:立体架上层草莓根际温度高于中、下层。上层草莓叶片净光合速率日变化呈双峰型,而中、下层呈单峰型。面东与面西草莓叶片净光合速率及光合有效辐射日变化在中、下层有显著差异。中、下层叶片日平均光合有效辐射值分别为上层的51.21%～62.49%和33.64%～44.86%,日平均净光合速率分别为上层的62.42%～77.98%和42.14%～53.51%。表明‘章姬’草莓对弱光环境具有一定的适应能力。相关性分析结果显示,温室立体栽培模式下草莓叶片的净光合速率的大小以受光合有效辐射大小的影响为主,受空气温度的影响为辅,且不受根际温度影响的制约。     

草莓立体栽培基质筛选研究

以草莓品种红颜为试验材料、大田土为对照,将麦秸、腐熟鸡肥、草灰、沼渣按不同体积比混配成3种栽培基质,研究这3种配比基质对草莓生长、产量及品质的影响。结果显示,3种配比基质的理化性状都适用于草莓立体栽培,其中,处理1(麦秸∶腐熟鸡肥∶草灰∶沼渣=4∶3∶2∶1)的相关农艺性状、光合生理指标和果实经济性状指标较其他处理差异显著,优势明显,作为草莓立体栽培基质效果最好。     

草莓立体栽培模式基质配方研究

研究了不同基质配方对草莓立体栽培生长和结果情况的影响.结果表明,上层草莓产量高于下中层;草炭、珍珠岩、蛭石不同配比基质产量显著高于中药渣和稻壳基质,其中,V(草炭)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)4∶1∶1基质产量最高,适宜草莓立体栽培.     

草莓芽休眠诱导过程中叶生长及相关基因表达变化

为进一步研究草莓(Fragaria×ananassa)芽休眠诱导过程中温度和光周期响应的互作关系,以草莓Albion盆栽匍匐茎苗为试材,分别实施18℃/8h、15℃/16h、15℃/8h和12℃/16h处理,以26℃/16h为对照,光照强度是200μmol/(m2·s),调查叶生长和相关基因表达量。结果低温、短日均使相邻两片叶抽生的时间间隔明显延长,抑制草莓叶生长。15℃/8h和12℃/16h温光组合可以有效诱导草莓植株假休眠。15℃临界温度下FaPHYA和FaPHYB表达受短日照诱导,通过FaPIF4调控IAA响应,较高温度下植株对日长的响应延迟。而12℃条件下草莓植株休眠诱导与光周期反应不相关。低温与短日均为草莓芽休眠诱导的环境因子,温度较光周期更重要。     

热水处理对草莓采后贮藏品质的影响

研究了不同温度、时间热水处理对草莓(Fragaria×ananassa Duch.)采后贮藏品质的影响。结果表明,热水处理草莓的较好条件为45℃、10 min,适宜温度的热水处理能显著提高草莓的贮存品质,延长贮存期,但过高的热水处理温度及过长的处理时间会使保鲜效果降低,甚至出现热伤害。     

8个草莓品种在日光温室立体栽培的引种表现

2014~2016年引进‘艳丽’、‘红星一号’、‘京藏香’、‘粉红公主’、‘京桃香’、‘红颜’、‘幸香’、‘雪妹’8个设施专用型草莓,进行引种对比试验。结果表明,‘艳丽’果形整齐美观,风味浓郁,抗病性强,耐弱光,‘红颜’风味极佳,早熟,丰产,适合吉林省温室草莓立体栽培。     

不同营养液配方对草莓生长及果实品质的影响

以草莓(Fragaria×ananassa Duch.)品种06-L87-1为试验材料,采用盆栽的方式,研究了5种营养液配方对草莓生长及果实品质的影响。试验结果表明,使用营养液配方Ⅲ处理的草莓,其植株生长状况最好,而且叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度均显著高于其他营养液配方。使用营养液配方Ⅳ处理的草莓,其果实可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、可滴定酸含量、果实硬度、可溶性固形物含量均优于其他营养液配方,而果实抗坏血酸含量仅低于配方Ⅰ,但显著高于其他配方。综合分析表明,营养液配方Ⅲ最适宜草莓生长,营养液配方Ⅳ的草莓果实品质最佳,该配方有利于提高草莓的果实品质。     

DA-6对双H型立体栽培草莓光合作用和生长发育的影响

针对立体栽培各层草莓生长状况不一致的现状,为促进DA-6在草莓立体栽培中的应用,以日光温室双H型立体栽培的‘红颜’草莓为试材,测定分析双H型立体栽培架上下层的光环境,分析冬季叶面喷施DA-6对双H型立体栽培上下层草莓光合作用、植株生长、果实产量和品质的影响。结果表明,双H型立体栽培的草莓下层光环境较差,下层南部、中部和北部光环境差异较大。随着DA-6浓度的提高,DA-6处理双H型立体栽培草莓能够提高净光合速率、促进植株生长、增加草莓产量、改善果实品质,DA-6对上下层草莓光合作用及生长发育的影响不同。20mg/L DA-6处理双H型立体栽培上层草莓,净光合速率比对照提高了13.0%,叶面积提高了18.0%,显著提高了叶绿素a、b含量、果实产量、果实硬度和可溶性固形物;30mg/L DA-6处理双H型立体栽培下层草莓,净光合速率比对照提高了53.0%,叶面积提高了11.1%,显著提高了叶绿素a、b含量、果实产量、果实硬度和可滴定酸含量,降低了可溶性固形物含量;40mg/L DA-6处理则产生了抑制作用,表明对于光环境相对较差的双H立体栽培下层草莓,适度喷施DA-6有利于促进草莓的光合作用、产量增加和提早成熟。     

一种新型设施草莓立体栽培模式的探讨

为提高设施草莓土地利用率,设计一种新型设施草莓立体栽培模式("新H型":即"H型"架下土壤栽培一层草莓,形成双层立体栽培模式),以‘红颜’草莓为试验材料,分析对比在"新H型"和传统栽培2种不同栽培模式下的光照条件、植株营养生长、果实产量与品质、经济效益等指标,并综合评价了"新H型"立体栽培模式实际生产性能。结果表明:单位面积土地上,"新H型"立体栽培模式比传统栽培模式种植株数多20%,投入增加44.455%,产量增加20.240%,总收入增加35.269%,纯利润增加25.876%。初步证实,"新H型"立体栽培模式整体表现优于传统栽培,提高了土地利用效率。     

低温对草莓花芽分化的影响

为研究低温对草莓花芽分化及开花结果的影响,以‘红颜’草莓为试材,进行夜间低温为11±2℃的处理。以常规管理的植株为对照(CK),设7月21日开始的4和6周(14和8h日照)及8月4日开始的2和4周等5个不同时长的夜间低温处理,进行花芽分化的形态学观察,记录始花期、盛花期、始熟期等物候期指标,测定定植后各阶段产量及果实品质,同时检测花分生组织特异基因FaAP1表达水平的变化情况。结果表明:4～6周的夜间低温处理使草莓的花芽分化平均提前24d,FaAP1的表达平均提前14d;始花期平均提前约13d、盛花期平均提前9d,始熟期平均提前15d,12月中旬之前的产量显著高于对照;低温处理对果实的可溶性固形物含量、果形指数和平均单果重等无明显影响。综上所述,北京地区‘红颜’草莓在定植前进行4～6周的夜间低温处理有利于花芽分化和开花结果的提前,使草莓能够提前半个月上市。     

过量表达RdreB1BI对草莓果实品质及相关基因的影响

【目的】研究外源基因RdreB1BI转入对‘红颊’草莓果实品质及相关基因表达的影响,揭示RdreB1BI在草莓果实品质调控中的作用及分子机理。【方法】以5个转RdreB1BI株系及非转基因‘红颊’草莓全红期果实为材料,测定果实纵横径、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、抗坏血酸等风味物质及花青苷、总黄酮、总酚等着色物质的含量。应用BLASTn、GENEFINDER和PlantCARE等生物信息学方法分析外源基因和7个次生代谢产物合成途径相关基因（RdreB1BI、Fractin、FvC4H、FvCCR2、FvGST、FvF3H、FvDFR和FvMYB306）的结构,并预测基因启动子作用元件。采用qRT-PCR定量法检测相关基因表达量,应用7300 system软件和2^-△△Ct法分析数据。对生理生化及分子数据进行方差及相关性分析,综合讨论RdreB1BI的转入对‘红颊’草莓果实品质及相关基因表达的影响。【结果】转基因‘红颊’草莓株系与野生型果实单果重的范围为11.75-15.42 g,纵径和横径的范围分别为35.12-40.42 mm及28.73-32.6 mm,仅株系8果实纵径显著大于株系7,其余指标间差异不显著。其中转基因株系1和7的花青苷含量显著高于野生型;转基因株系1、7及8总黄酮含量显著高于野生型;各转基因株系的总酚含量均显著高于野生型。转基因株系1、7和8果实的可溶性糖含量显著高于野生型（21.70 mg·g^-1 FW）,分别为野生型的2.87、3.39和3.35倍。可溶性固形物含量与可溶性糖含量呈正相关（r=0.811^*）,但样品果实的可溶性固形物含量间不存在显著性差异。转基因株系草莓成熟果实果肉中氨基酸含量为0.2580-0.3950 g/100 g FW,野生型果实的氨基酸含量为0.5151 g/100 g FW,显著高于各转基因株系草莓果实;转基因株系1和7的可滴定酸含量显著高于野生型;转基因株系1果实的抗坏血酸含量为168.35 mg/100 g FW,显著高于野生型（92.50 mg/100 g FW）。转基因株系9及10果实的可溶性蛋白含量分别为25.97和25.86 mg·g^-1 FW,显著高于野生型（22.93 mg·g^-1 FW）。RdreB1BI、FvCCR2cinnamoyl-CoA reductase 2-like）和FvMYB306（myb-related protein 306）在各转基因株系中表达量显著高于野生型。分析发现差异表达基因启动子区域包含多种高等植物顺势调控元件,主要有对真核生物起增强基因转录效率的CAAT-box和核心启动子元件TATA-box。同时还包含G-Box、G-box、MBS、ARE、5UTR Py-rich stretch等能影响各基因对光的响应、在苯丙烷代谢途径中起调节作用的顺式作用元件。【结论】RdreB1BI调控相关基因参与转化体果实发育和成熟,提高光的有效性,活化黄酮类生物合成通路关键基因,差异基因中均包含大量光诱导响应元件,FvCCR2及FvMYB306的表达促进了总黄酮、酚类物质及花青苷等次生代谢物的合成。转入RdreB1BI使草莓果实的多项营养成分和着色物质含量显著增加,改善了草莓的果实品质。     

不同温度和光照对温室番茄光合作用及果实品质的影响

【目的】通过加温和补光,研究温室番茄光合特性、叶绿素含量和果实品质的变化规律,为西北地区日光温室番茄精准化管理,以及光合效应和经济效益的提高提供理论依据。【方法】以"金鹏1号"为材料,研究不同的温度和光照强度对开花期番茄功能叶片光合参数、叶绿素含量及果实品质的影响。【结果】在同一温度条件下,随光照强度增加,番茄叶片净光合速率(Pn)增加,但气温超过30℃时随光照强度增加Pn降低;叶绿素a和b含量随着光照强度的增加而有所降低,而叶绿素a/b值增加;光照强度增加,番茄果实中Vc、可溶性糖、可溶性固性物含量和糖酸比增加,有机酸含量降低。在同一光照强度下,随温度的增加,番茄叶片Pn增加,在30℃时番茄植株光合作用最强,超过30℃后番茄叶片Pn随温度上升而逐渐下降。随温度和光照强度增加,番茄叶片的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)呈增加趋势,但各处理间差异不显著,胞间CO2浓度减小,但差异也不显著;叶绿素a和b含量增加,a/b值呈下降趋势;果实糖酸比降低。【结论】在相同温度下,光照强度越强番茄的光合作用越好,品质也越好。西北地区早春茬温室番茄适宜的平均温光条件分别是26.6℃和395μmol/(m2.s)。     

草莓试管内诱导匍匐茎和高温处理结合茎尖培养脱毒技术研究

【目的】获得可用于生产的无病毒草莓种苗。【方法】在试管内对深山草莓花瓣愈伤组织分化产生的优良变异新品种的试管苗进行匍匐茎诱导,并采取试管内高温处理结合茎尖培养对该品种进行脱毒研究,应用均匀设计法对各步骤主要影响因子进行优化筛选。【结果】该草莓新品种试管苗匍匐茎诱导的适宜培养基为:LS+6-BA1.00mg/L+GA31.90mg/L+KT1.00mg/L,其诱导率为99.5%以上;将含有匍匐茎的试管苗在试管内于56℃条件下培养85d后,切取1mm的茎尖在培养基MS+6-BA0.50mg/L+NAA0.20mg/L中进行茎尖愈伤组织诱导,然后将茎尖愈伤组织转接到培养基MS+6-BA1.00mg/L+NAA0.05mg/L中进行愈伤组织芽苗再分化培养,对再生芽苗进行病毒检测,脱毒率为100%。【结论】利用试管内高温处理结合茎尖脱毒的方法可以完全脱除草莓病毒,从而建立了草莓脱毒体系。     

稻蟹共作系统对稻田水体丝状藻类的影响

在稻蟹共作稻田,采集放养不同密度幼蟹(60 ind/m2,低密度,T1;90 ind/m2,中密度,T2;120 ind/m2,高密度,T3)的稻蟹共作稻田和常规稻田(不放蟹,CK)的丝状藻类,测其干重量,研究稻蟹共作对稻田丝状藻类的影响。试验结果表明:在整个试验阶段,养蟹田丝状藻类的生物量显著低于常规稻田(P0.05),说明幼蟹对稻田丝状藻类的生物量有明显的控制作用。6月17日,CK与T1的丝状藻类干重明显高于另两个处理(P0.05),而T3明显低于其他处理(P0.01);7月17日各处理丝状藻类的生物量均达到试验阶段的最大值,并且各处理间差异显著(T3T2T1CK,P0.05;T3、T2T1CK,P0.01);8月15日,各处理间有显著差异(T3CK,T2CK,T1CK,P0.01;T2T1,P0.05)。根据本实验结果,稻蟹共作稻田大眼幼体的适宜放养密度为90 ind/m2,研究结果可为稻田生物防治丝状藻类提供理论指导,促进稻蟹共作技术的发展和推广。     

贮藏温度对越心和章姬草莓果实品质的影响

分析测定了3个不同贮藏温度下越心、章姬草莓果实品质的变化特征,包括果实外观色泽、果实花青苷含量和组分以及果实糖酸含量。结果表明,随着贮藏时间增加,3个贮藏温度下越心、章姬草莓果实品质都出现不同程度的下降,其中0 ℃和4 ℃低温贮藏对草莓果实品质的保持效果都明显优于室温(15 ℃)贮藏,从能耗角度考虑,4 ℃低温贮藏更有优势。在室温(15 ℃)下,越心草莓的贮藏性要优于章姬。     

相变蓄热系统对日光温室热环境及草莓产量和品质的影响

为探究相变材料和太阳能空气集热器相结合应用于日光温室梯形墙体后对室内热环境和草莓产量、品质的影响,对主-被动式蓄热温室（Tr）和普通温室（CK）的梯形墙体的墙表面温度、根系环境温度,室内外温度、草莓的产量及品质指标进行了测试分析。结果表明,无论晴阴多云天,Tr的墙体表面温度、根际温度和室内气温均高于CK,且存在显著性差异;Tr和CK的产量分别为（1 396.60±38.99）kg和（969.32±23.78）kg,与CK相比,Tr增加了44%。主-被动蓄热系统分别提高了草莓果实中的葡萄糖、果糖、蔗糖含量为 33%、28%和57%,同时提高了可溶性糖 17%、糖酸比 75%、维生素C 30%。该研究结果可为改善温室热环境、提升草莓品质及产量提供参考。     

苦豆子生物碱对番茄生长及果实品质的影响

【目的】通过测定植物源农药苦豆子生物碱对番茄生长发育及果实品质的影响,探讨苦豆子生物碱对番茄形态及发育的调控效应,全面了解苦豆子生物碱的生物学效应,为其科学合理使用提供依据。【方法】以番茄为供试植物,阿维菌素为对照药剂,测定苦豆子生物碱不同浓度（333.0、166.5和111.0 mg·L^-1）处理对番茄植株形态、果实产量及品质指标的影响。采用盆栽试验测定苦豆子生物碱对番茄幼苗株高、茎粗、叶片总数、最大叶长和宽及叶绿素含量的影响;采用田间小区试验测定苦豆子生物碱对番茄产量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量和硝酸盐含量的影响。【结果】苦豆子生物碱对番茄植株生长及果实品质具有明显的调控作用。盆栽试验结果表明,166.5 mg·L^-1处理对番茄幼苗的刺激生长作用最为明显,与空白对照（清水处理）相比,每次施药后第7天,番茄的株高相对生长速率分别增加55.07%、103.03%和60.60%,茎粗净增长量分别增加31.54%、225.80%和185.45%,但叶片形态无明显变化;在333.0和166.5 mg·L^-1浓度下,与空白对照相比,苦豆子生物碱处理后可使叶片叶绿素含量分别升高6.16%-13.79%和6.89%-17.12%,而111.0 mg·L^-1浓度处理的番茄叶绿素含量较空白对照却下降0.60%-9.40%。田间小区产量测定结果表明,333.0、166.5和111.0 mg·L^-1的苦豆子生物碱处理后,与空白对照相比,番茄第一穗果实平均单果重分别增加13.07%、20.92%和9.15%,第二穗果实平均单果重与空白对照均无显著差异,第三穗果实平均单果重分别增加12.23%、20.86%和17.27%;且166.5 mg?L^-1浓度下,番茄前期产量较对照增加16.48%,而333.0和111.0 mg·L^-1处理下,产量无显著增加。田间小区试验果实品质测定结果表明,在浓度为333.0和111.0 mg·L^-1的苦豆子生物碱处理下,与空白对照相比,可溶性糖含量平均值明显下降,而166.5 mg·L^-1处理下可溶性糖含量与对照无显著差异;在333.0、166.5和111.0 mg·L^-1浓度下,可滴定酸含量平均值分别较空白对照增加37.01%、23.88%和27.16%;333.0、166.5 mg·L^-1浓度的苦豆子生物碱处理后,与空白对照相比,番茄第一穗果实的维生素C含量分别下降28.06%和21.91%,第二穗分别下降27.37%和26.34%,而第三穗分别增加7.28%和7.69%,呈先降低后升高的趋势,而111.0 mg·L^-1浓度下,第一、二穗果实维生素C含量较空白对照显著下降,第三穗果实维生素C含量与空白对照无显著差异;苦豆子生物碱处理后番茄果实中硝酸盐的含量与空白对照相比显著增加,且浓度越高,硝酸盐积累越多,但仍远远低于中国蔬菜硝酸盐允许量。【结论】在田间常用浓度(166.5 mg·L^-1) 下,苦豆子生物碱能够在番茄营养期促进生长,生殖期促进果实增产,对果实品质无不利影响,作为一类新型、安全的植物源农药,具有较好的开发应用前景。