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硝酸盐在蔬菜中过量积累不仅导致品质下降,而且还会对人体健康构成威胁。光照是影响蔬菜生长发育和硝酸盐代谢的重要环境因子之一。连续光照作为光环境调控的一种有效手段,其对蔬菜生长发育的影响正逐渐成为近年来研究的热点,但是对于连续光照的研究,主要集中在其对蔬菜产量的改善和对光合能力的影响等方面,缺乏其对调控蔬菜硝酸盐代谢机理的深入研究。为探明连续光照调控蔬菜硝酸盐代谢及品质的作用机理,本研究选择了世界范围广泛种植,同时也是被作为研究蔬菜对光环境响应机制的模式植物—生菜为试验材料。试验选用在世界范围内广泛种植和容易积累硝酸盐的“奶油”生菜(Lactuca Stiva L.)为供试品种,采用营养液栽培,选用红蓝光(RB LED)、红蓝绿光(RBG LED)和白光LEDs及荧光灯进行短期连续光照处理。试验重点研究连续光照对生菜植株生长、硝酸盐含量、抗氧化酶系统响应、光合特性、硝酸盐代谢关键酶活性的影响,同时,对连续光照条件下生菜叶片硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、叶绿体a/b补光复合体(LHCP)、D1蛋白(psbA)及Rubisco大亚基(rbcL)和小亚基(rbcS)基因的表达规律进行分析。主要研结果与研究结论如下:1.采收前,采用不同光照强度(100、200、300和400μmol m-2 s-1),红(R)蓝(B)比为4:1的RB LEDs进行连续光照,结果显示,采用200μmol m-2 s-1的光照强度进行24 h连续光照导致生菜硝酸盐含量显著降低,与光照强度为200μmol m-2 s-1,光周期为12 h的RB LEDs对照相比降低了42.2%。然而当连续光照时间超过24 h则会引起硝酸盐在生菜叶片中再次积累。2.采收前,以光照强度为200μmol m-2 s-1的不同光质光源进行连续光照处理,结果显示,与RB LEDs对照相比较,RB LEDs(R:B=4:1;RB-CL)和RBG LEDs(R:B:G=4:1:1;RBG-CL)进行24 h导致生菜硝酸盐含量分别降低42.9%和57.2%。在24 h时,RBG-CL处理下生菜叶片多酚含量和DPPH自由基清除能力显著高于RB-CL。3.采用不同光质进行24 h连续光照导致光合电子传递(JSPII)显著降低,引起净光合速率(Pn)下降,但是引起硝酸盐代谢或PSI水-水循环的电子传递(Ja)显著增加。与RB-CL相比,RBG-CL可显著减少非光能热耗散,提高电子传递速率JSPII和Ja,从而提高连续光照条件下生菜光合能力,并为硝酸盐代谢提供更多的还原能,促进生菜的生长和硝酸盐含量的降低。4.采用的不同光质进行24 h连续光照引起NR活性显著提高,NR和NiR基因显著上调表达,但是连续光照时间超过24 h则会导致NR、NiR和Gs活性显著降低。RBG-CL处理下NR和NiR基因表达量显著高于RB-CL。除RBG-CL外,连续光照超过24 h导致生菜叶片HLCP和psbA基因表达显著下降。RBG-CL导致HLCP和psb A基因表达在12和24 h时显著增加。此外,连续光照导致rbcL和rbcS基因表达显著增加,并在24 h达到最大转录积累量,但是连续光照超过48h导致NR、NiR和rbcL基因表达明显下降。可见,连续光照对NR和NiR活性及其对NR、NiR、HLCP和psbA相关基因表达的综合调控是连续光照促进硝酸盐转化、提高生菜产量和品质的重要原因。