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1、不同光質對黃瓜幼苗生理生化特性的影響 摘要:為提高黃瓜(CucumissativusL,)育苗質量,研究了光質對黃瓜幼苗生理生化特性的影響。以津研4號黃瓜為試驗材料,以日光燈(白光)為對照,研究了LED紅光(R)、藍光(B)和紅藍復合光(RB,R:B=1:1)對黃瓜幼苗生理生化特性的影響。結果表明,紅藍復合光提高了黃瓜幼苗可溶性蛋白質的含量,紅光和藍光處理與對照差異不顯著:紅光提高了黃瓜幼苗可溶性糖含量,藍光和紅藍復合光處理的可溶性糖含量與對照差異不顯著:藍光顯著提高了黃瓜幼苗維生素c含量,而紅光和紅藍復合光降低了維生素c含量:紅藍復合光顯著提高了黃瓜幼苗超氧化物歧化
2、酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性;紅光、藍光和紅藍復合光顯著降低了黃瓜幼苗過氧化氫酶(CAT)活性。 關鍵詞:光質;LED光源;黃瓜幼苗;生理生化特性6 黃瓜,又稱胡瓜、青瓜,為葫蘆科黃瓜屬植物,在世界范圍內廣泛栽培,也是中國設施園藝的主栽蔬菜之一,在冬季人們的日常生活及農業(yè)增效、農民增收中占有重要地位。黃瓜主要采用育苗移栽,幼苗的健壯程度直接關系到移栽成活率、群體長勢,并最終影響到黃瓜的產(chǎn)量和品質。補光是設施栽培中常用的農藝措施之一,光除了作為能量影響光合作用外,光質還影響植物的生理特性、抗氧化酶活性,抗氧化酶活性可反映植物的抗性水平,因此通過光質調控可培育
3、健壯幼苗。關于光質對植物生理特性以及抗氧化酶活性的影響,以往的研究因試驗材料不同往往得出不同甚至截然相反的結論。因此有必要研究光質對黃瓜幼苗生理生化特性的影響,以便為生產(chǎn)上培育健壯的黃瓜幼苗采取可利用的光質調控措施。植物光合作用主要利用可見光中的紅光和藍光,為了提高電能利用率,降低生產(chǎn)成本,溫室栽培中利用LED補光的波段主要為藍光和紅光。結合溫室補光,本研究將研究紅光、藍光以及紅藍復合光3種光質對黃瓜幼苗生理生化特性的影響?! ?.材料與方法 1.1試驗材料 試驗材料為津嚴4號黃瓜種子。 1.2試驗設計 精選新鮮黃瓜種子,溫湯浸種(50~55℃,10min)后于
4、清水中浸泡4h,將種子用濕潤的紗布包裹,置于25℃恒溫箱中催芽,每8h清洗一次種子,待90%種子露白后播種于育苗盤中,基質為珍珠巖和蛭石的混合物(混合比例1:1)。育苗盤分別置于熒光燈(CK,白光)、紅色LED光源(R)、藍色LED光源(B)和紅藍復合LED光源(RB,R:B=1:1)下培養(yǎng)25d,通過調整光照距離使各試驗材料處的光通量密度均為50μmol/(m2?s),紅色和藍色LED光源的峰值波長分別為660nm和450nm。每個光質處理設3次重復,每重復3盤,控制白天溫度25℃,夜間溫度20℃,光照12h/d。生長過程精細管理?! ?.3測定指標與方法6 當黃瓜
5、幼苗第1片真葉完全展開時,進行相關指標的測定。參照李合生的方法測定維生素c含量(2,6-二氯酚靛酚滴定法)、可溶性糖含量(蒽酮比色法)、蛋白質含量(考馬斯亮藍G-250法)、超氧化物歧化酶(SOD)活性(氮藍四唑光氧化還原法)、過氧化物酶(POD)活性(愈創(chuàng)木酚法)、過氧化氫酶(CAT)活性(紫外吸收法)。所有測定均隨機取樣,重復3次?! ?.4數(shù)據(jù)處理 采用SPSS16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,Duncan新復極差法進行顯著性分析(a=0.5)?! ?.結果與分析 2.1不同光質對黃瓜幼苗可溶性蛋白質含量的影響 由圖1可知,紅色和藍色光質處理的黃瓜幼苗可溶性蛋白質含
6、量均低于CK,但差異不顯著:紅藍復合光(RB)下的可溶性蛋白質含量顯著高于紅色和藍色光質處理?! ?.2不同光質對黃瓜幼苗維生素C含量的影響 由圖2可知,藍光處理的黃瓜幼苗維生素c含量顯著高于其他處理,是CK的3倍左右:紅光和紅藍復合光處理下的維生素c含量則顯著低于CK?! ?.3不同光質對黃瓜幼苗可溶性糖含量的影響 由圖3可知,紅光顯著提高了黃瓜幼苗可溶性糖含量,藍光和紅藍復合光與CK的可溶性糖含量相當。 2.4不同光質對黃瓜幼苗POD活性的影響6 POD可清除活性氧,以減輕活性氧對細胞膜的傷害。由圖4可見,紅藍復合光處理的黃瓜幼苗POD活性最高,與其他處理差
7、異顯著:紅光和藍光處理的POD活性則顯著低于CK。 2.5不同光質對黃瓜幼苗SOD活性的影響 SOD為植物體內的一種保護酶,逆境中維持較高的酶活性才能有效地清除活性氧,從而減少對膜結構和功能的破壞。由圖5可見,紅光、藍光以及紅藍復合光處理的黃瓜幼苗SOD活性均高于CK,但紅光和藍光處理與CK的差異不顯著,而紅藍復合光則顯著提高了SOD活性。 2.6不同光質對黃瓜幼苗CAT活性的影響 CAT普遍存在于植物的所有組織中,其活性與植物的代謝強度及抗寒、抗病能力有一定關系。由圖6可見,與CK相比,其他的光質處理均顯著降低了黃瓜幼苗的CAT