不同光质对嫁接砧木下胚轴生长的影响

近年随着蔬菜生产规模化、工厂化发展的不断扩大和蔬菜嫁接技术的广泛推广,研制蔬菜自动嫁接机已成为蔬菜工厂化生产发展的必然趋势.而要实现嫁接装备高效、精准完成蔬菜幼苗的自动化嫁接作业,首先必须克服蔬菜幼苗生长的不一致性,因此培育健壮、整齐、均匀一致的嫁接蔬菜用苗也是实现自动化嫁接作业的一个重要前提.蔬菜幼苗的生长发育是一个十分复杂的过程,而光源是影响植物生长的一个重要因素.为此,对不同光源(红、蓝、红蓝)照射对3种瓜科砧木幼苗下胚轴生长的影响进行了研究.研究结果表明,红光处理的幼苗下胚轴最高,茎较细;红蓝光处理的砧木幼苗下胚轴最高,茎较粗.对于嫁接砧木幼苗,红光处理具有光合活性,有利于砧木幼苗积累的能量,促进幼苗下胚轴的生长.     

光照对灵芝液体发酵胞外多糖合成的影响

以灵芝为试验材料,采用干质量法测定生物量,苯酚-硫酸法测定胞外多糖产量,研究了单色LED光照处理对灵芝菌丝体液体发酵合成胞外多糖的影响。结果表明:在80μmol·m^-2·s^-1 LED光照12h条件下,不同LED光照处理均能促进细胞生长和胞外多糖合成,其中白光LED最有利于细胞生长,蓝光LED最有利于胞外多糖合成。综合考虑生物量和胞外多糖产量,以100μmol·m^-2·s^-1蓝光LED光照10h效果最佳,生物量和胞外多糖产量分别为15.16g·L^-1和3.102g·L^-1,比黑暗处理提高了45.91%和109.74%。光照对灵芝细胞生长和胞外多糖合成具有调控作用,为灵芝液体发酵合成胞外多糖的高效定向生产提供指导。     

Phototropism and Phytochrome

向光性是植物为捕捉更多光能而建立起来的对不良光照条件的适应机制之一．蓝光被证明是引起植物向光性最有效的光源．最近的研究进一步揭示植物体内一定存在一种对蓝光具特殊敏感性从而引起向光性反应的光受体．光生物学家已克隆得到数种ｃＤＮＡ并证明它们当中至少有一种对向光性受体负责,遗憾的是至今并没有弄清楚到底是哪一种ｃＤＮＡ表达向光性受体．就诱导向光性反应而言,红光是无效的,但早在本世纪５０年代就已有人证明红光对植物向光性行为产生深刻影响．最新的研究（Ｌｉｕ＆Ｉｉｎｏ１９９６）已证明红光对蓝光所诱导向光性的影响是由光敏色素这一红光／远红光受体参与调节的．研究发现对蓝光和远红光敏感的向光性受由对红光敏感的光敏色素的严格控制．绝对黑暗条件下生长的植物向光性蓝光刺激无反应,不表现向光性．这样的植物只有接受了红光或远红光前处理后才对向光性蓝光刺激有反应．这一重大发现揭示了向光性反应中光敏色素与向光性受体的相互作用,并为光生物学家彻底搞清楚植物向光性受体提供了一条全新的研究思路．本文就是在这一背景基础上总结了近几年来有关光敏色素和向光性方面研究的新进展．我们希望通过这样的工作能使有关植物向光性受体和植物体内吸收不同波长光的光受体     

蓝光和黄光组合对设施黄瓜烟粉虱的控制作用

烟粉虱是黄瓜的主要害虫,利用非化学措施控制烟粉虱对于黄瓜绿色生产具有重要意义。为探讨光驱避对设施蔬菜烟粉虱的控制作用,应用RGB值与虚拟波长的关系在计算机上模拟不同波长的颜色,根据烟粉虱对不同光质的选择率,筛选出对烟粉虱有驱避作用的敏感光质,在此基础上,调查该光质处理下设施黄瓜烟粉虱种群的变化情况以及该光质与多种光质联合使用对烟粉虱的控制作用。结果表明,RGB值为0,0,255(波长为470nm的蓝色)的颜色对烟粉虱成虫的驱避率最高。黄色和绿色对烟粉虱有较强的诱集作用,烟粉虱的选择率分别为54%和42%;但在黄光和绿光打开的环境中再加入蓝光后,烟粉虱对黄光和绿光的选择率分别提高到68%和56%。在黄光和绿光共存的环境中加入蓝色光,可以加速烟粉虱从绿色区域向黄色区域的迁移。在大棚黄瓜田,蓝光照射后烟粉虱的种群数量迅速下降,并且随着光照射时间的延长,黄瓜上烟粉虱数量下降幅度增大,光照射6 d后烟粉虱的校正虫口减退率达92.76%。蓝光和黄光联合使用,在开启蓝光前先打开黄光,可以增强对黄瓜烟粉虱种群的控制作用,处理10 d、20 d、30 d后,黄瓜叶片上烟粉虱校正虫口减退率较不开黄光分别提高13.80%、18.17%、15.10%。研究发现,蓝光照射对烟粉虱有强烈的驱避作用,蓝光和黄光配合使用可以提高对烟粉虱的控制作用。     

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。     

LED光质对豌豆苗生长、光合色素和营养品质的影响

以豌豆苗为材料,采用基质穴盘培养的方法,研究不同LED光质处理(白光、红光、蓝光和红蓝光)对豌豆苗生长、光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)含量与营养品质(硝酸盐、维生素C、类黄酮和花青素含量)的影响.结果表明,与白光相比,蓝光与红蓝光处理显著提高了豌豆苗地上部生物量(P＜0.05),而红光对豌豆苗地上部生物量无影响.不同光质处理在豌豆苗根系生物量和总生物量指标上无显著差异.与白光处理相比,红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中叶绿素a、b的含量(P＜0.05),但对类胡萝卜素含量无影响.在4种处理中,红光处理的叶绿素a含量最低,而蓝光处理的叶绿素b最低.红光和蓝光处理茎叶中类胡萝卜素含量间无差异,均显著低于白光和红蓝光处理(P＜0.05).红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中维生素C的含量(P＜0.05),而红光和蓝光均无影响.不同光质处理的豌豆苗茎叶中硝酸盐含量和类黄酮含量无差异.白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高,蓝光处理最低.总之,蓝光和红蓝光可促进豌豆苗地上部生长,增加叶片叶绿素a、b含量,红蓝光处理可提高豌豆苗叶片维生素C含量;白光和红蓝光处理下豌豆茎叶中类胡萝卜素含量较高,白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高.说明蓝光和红蓝光有利于增加豌豆苗菜产量,而白光和红蓝光有利于提高豌豆苗的营养品质.     

红蓝光交替照射下生菜能量利用与光合性能分析

针对植物工厂中人工光源能耗大的问题,进行了交替供光模式提高生菜能量利用率、降低光源能耗的研究。试验在全人工光型植物工厂中进行,采用供光模式可调的红蓝LED光源,以不同间隔（5、10、15、30、60min）的红蓝光交替照射生菜,并以纯红光、纯蓝光以及红蓝光同时照射作为对照,分析了红蓝光交替照射对生菜能量利用及光合性能的影响。结果表明：与红蓝光同时供光的处理相比,所有交替光处理下的生菜地上部鲜质量、LUE、EUE均有所提高,提高幅度分别为18.6%~53.6%、34.3%~78.6%、34.6%~79.4%,其中红蓝光30min间隔交替照射下生菜鲜质量、LUE、EUE均最高,分别为115.50g、5.84%、1.92%;交替光照射的处理之间,随着交替时间间隔的延长,叶片净光合速率有逐渐提高的趋势;红蓝光30min间隔交替照射下生菜叶片净光合速率、水分利用效率、Ψo、RC/CSo、PⅠabs、ABS/CS、TRo/CS、ETo/CS均得到显著提高,该处理下PSⅡ光合机构的比活性整体最高。纯红光下,生菜地上部生物量最大,但LUE和EUE均显著小于红蓝光30min间隔交替照射处理;纯蓝光下,PⅠabs表现为所有处理间的最大值,但LUE和EUE在处理间最低或与最低值无显著性差异,纯蓝光下总叶面积及整体光合能力受到限制;红蓝光5min间隔交替照射更有利于刺激生菜叶片中类胡萝卜素的合成和积累,进而有利于对光合器官的保护。     

红蓝光处理草莓组培苗的转录组测序与分析

【目的】光质对草莓的生理生化关键通路及基因的调控极为重要,为进一步研究草莓光敏基因奠定基础,同时也为草莓无毒种苗的繁育提供一定理论依据。【方法】以‘章姬’草莓组培苗为试材,以红蓝光的6种光配比处理为条件,采用转录组测序分析、pathway分析、KEGG数据库分析等技术试图从分子水平进行研究光处理对草莓组培苗的影响机制。【结果】获得了6个转录组文库,分别获得的Clean reads为34,325,533、34,870,504、36,127,081、22,665,945、23,731,628、26,593,530,基于KEGG数据库的分析,对受光质调节的4个通路糖酵解/糖异生代谢通路、卟啉和叶绿素代谢通路、光合作用、植物激素信号转导通路中差异性表达基因的数量及位置进行了具体分析。【结论】不同配比的红蓝光对草莓组培苗的有机物的积累与代谢、光合作用、叶绿素的产生与代谢、植物激素的产生均有明显作用,为下一步进行具体基因的研究提供方向和依据。     

不同红蓝光质比和光照强度对金娃娃萱草试管苗生长的影响

【目的】研究LED红蓝不同光质比和光照强度对金娃娃萱草试管苗生长的影响,为提供高品质的金娃娃萱草试管苗提供理论依据。【方法】采用LED光源的红光R(主波长640nm)、蓝光B(主波长464nm),设计5种不同光质配比(100%R、80%R+20%B、70%R+30%B、50%R+50%B、100%B),以普通荧光灯作为对照(CK),从中筛选出最佳光质比;在最佳光质比条件下,设置不同光照强度(30,40,50,60μmol/(m~2·s)),测定不同光质比和光照强度处理下金娃娃萱草试管苗的形态指标、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及根系活力。【结果】金娃娃萱草株高和可溶性蛋白含量以单一蓝光处理最大,最大根长和可溶性糖含量以单一红光处理最大,叶数、叶绿素、类胡萝卜素含量和根系活力均以70%R+30%B处理最大,根数和干鲜质量均以80%R+20%B处理最大。株高、叶数、根数、干鲜质量、叶绿素及可溶性蛋白含量均以光照强度为50μmol/(m~2·s)处理最大,最大根长以光照强度为30μmol/(m~2·s)处理最大,可溶性糖含量和根系活力以光照强度为60μmol/(m~2·s)处理最大。【结论】当LED红蓝光质比为70%R+30%B、光照强度为50μmol/(m~2·s)时,更适于金娃娃萱草试管苗的生长及品质的提高。     

不同 LED 光质对乒乓菊植株生长和开花性状的影响

【目的】针对华南地区高温环境下菊花花色等性状不稳定的现象,探索有效的 LED 光质组合以调控菊花的生长和花色等开花性状,为菊花实际生产提供 LED 光照栽培 技术的理论参考。【方法】通过对商业流行菊花品种粉乒乓和紫乒乓苗龄为 35 d 的盆栽苗进行 RBFR（光通量 PPFD 比值为红光∶蓝光∶远红光≈ 10 ∶ 7 ∶ 2.5）、RBUV（红光∶蓝光∶紫外光≈ 10 ∶ 6 ∶ 0.5）、WB（白光∶蓝光≈ 10 ∶ 4.8）等 LED 光质组合处理,以 LED 白光处理为对照（CK）,各组均设置总光强约为 240 μmol/m2·s,共处理 80 d,定期观测乒乓菊从幼苗到成熟开花生长过程中的性状指标变化。【结果】（1）RBFR 处理粉乒乓 80 d、紫乒乓 70 d,株高分别比 CK 增加 1 8.3% 和 27.3%、茎粗增加 14.1% 和 38.1%、叶柄长增加 0.4% 和 34.8%,且处理 70 d 的紫乒乓叶长、叶宽、叶片鲜质量、叶片干质量分别比 CK 增加 18.6%、5.8%、25.6%、45.5%,以上指标均为所有光质处理组中最大。（2）处理 70 d 时,以 WB 处理的粉乒乓顶花花梗长度、顶花花径、顶花舌状花瓣长和宽、侧花花径等指标最大,分别比 CK 增加 4.5%、2.3%、10.9% 和 17.3%、19.1%,而且花瓣粉红色加深程度最大;同时,WB 处理紫乒乓的最大花朵直径和花瓣紫色加深程度也最大。开花性状提升效果次之的是 RBFR 处理,其中粉乒乓的侧花花梗长度在所有处理中最大,比 CK 显著增加 28.3%;紫乒乓以花苞数量、展开的头状花序数量、侧花花梗长度、最大花朵舌状花瓣长和宽等指标值最大,分别比 CK 增加 32.3%、15.0%、38.4%、5.8% 和 12.8%,且 RBFR 处理还促使乒乓 菊花朵提前开放。（3）RBUV 处理的乒乓菊生长指标与 CK 相差不大,而叶片数增多、叶片 SPAD 值增大、叶片干质量比率明显升高,但 Fv/Fm 值下降幅度大于其他处理,且花朵品质明显下降。【结论】RBFR 处理可明显促进乒乓菊植株营养生长和侧花花梗长度增长,且促进花朵提前开放;而 WB 处理可明显提升乒乓菊的花朵品质,两种 LED 光质组合可为利用人工光源提升菊花品质提供参考。