【摘 要】
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本试验利用LED光源,以蕹菜为研究对象,首先进行7个不同波长单色与红蓝复合光质试验,在前期筛选出的最佳红蓝复合光配比上添加不同比例绿光进行试验,最后在利用不同光质对蕹菜进行光照对蕹菜白锈病抗病性影响的试验,以探究在不同光质条件下蕹莱生长及与品质相关硝酸盐含量、相关酶活性的变化,寻找达到高产优质的蕹菜生长及提高抗病性的最佳光质,并通过NIA1基因的表达量的差异验证所得光质配比的正确性,从而为蕹菜工厂
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本试验利用LED光源,以蕹菜为研究对象,首先进行7个不同波长单色与红蓝复合光质试验,在前期筛选出的最佳红蓝复合光配比上添加不同比例绿光进行试验,最后在利用不同光质对蕹菜进行光照对蕹菜白锈病抗病性影响的试验,以探究在不同光质条件下蕹莱生长及与品质相关硝酸盐含量、相关酶活性的变化,寻找达到高产优质的蕹菜生长及提高抗病性的最佳光质,并通过NIA1基因的表达量的差异验证所得光质配比的正确性,从而为蕹菜工厂化生产光质调控提供理论依据。主要研究结果如下:1.研究不同LED光质对蕹菜生长、品质及硝酸盐的影响。结果表明,单色光与CK(白光)相比,红光最有利于蕹菜株高、叶片的V c、茎的可溶性蛋白提高,叶硝酸盐的降低,而蓝光B最有利茎增粗、叶和根的可溶性糖的积累,绿光G有利蕹菜株高提升,在一定程度上促进了蕹菜根可溶性蛋白、茎Vc含量的增加;红蓝复合光与CK(白光)相比,其中以红蓝复合光80R/20B处理下的蕹菜株高、鲜重最大,有利于叶、茎上部和根的可溶性糖、可溶性蛋白及Vc的积累;蕹菜茎叶硝酸盐含量的降低,硝酸还原酶活性的提高。2.研究以红蓝复合光80R/20B为背景光下不同绿光比例对蕹菜生长、品质及硝酸盐含量的影响。结果表明,添加不同比例绿光的红蓝复合光处理蕹菜的株高、茎粗和鲜重均比CK(白光)提高;叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、Vc含量也均比CK(白光)高,其中以红蓝绿混合光72R/18B/10G处理最高,CK(白光)处理最低。采收期各光质处理茎、叶硝酸盐含量明显低于CK(白光),其中72R/18B/10G处理的降低的效果最好;72R/18B/10G处理下株高、茎粗、根体积、根表面积和根平均直径最大。3.研究了不同LED光质对蕹菜白锈病发病率及对品质和相关酶活性的影响。结果表明,各光质处理下蕹菜白锈病发病率均低于CK,其中蓝光处理效果最佳。蓝光处理下蕹菜叶苯丙氨酸解氨酶(phenyl alanine ammonia-lyase,PAL)活性显著高于其他处理;茎各部位的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性显著高于其他处理。绿光处理下蕹菜茎上部及根的PAL活性显著高于其他处理;叶及根的SOD活性也显著高于其他处理。相关分析表明,蕹菜叶PAL活性与发病率呈正相关,茎中部PAL活性与发病率呈负相关。4.研究了不同LED光质下蕹菜作为氮代谢的主要限速基因的NI A1基因的获取与表达差异。结果表明,与CK(白光)相比,红光R处理增加了 NIA1基因的相对表达量;各红蓝复合光处理均有不同程度上提高了硝酸还原酶的活性,并且提高了 NIA1基因的表达量;其中,72R/18B/10G处理显著增加了 NIA1基因的相对表达量。利用NI A1基因部分序列进行的qRT-PCR分析表明,红蓝绿复合光72R/18B/10G处理下NIA1基因的相对表达量最大,说明在此光质配比下可以促进NIA1基因的表达,减少了硝酸盐的积累。揭示了硝酸盐同化过程中由光质引起的NRA的变化规律与NIA1基因表达量的关系,并验证了生理试验结论的正确性。
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