采收前連續(xù)LED光照調(diào)控生菜硝酸鹽代謝機(jī)理的研究.pdf

1、硝酸鹽在蔬菜中過量積累不僅導(dǎo)致品質(zhì)下降，而且還會對人體健康構(gòu)成威脅。光照是影響蔬菜生長發(fā)育和硝酸鹽代謝的重要環(huán)境因子之一。連續(xù)光照作為光環(huán)境調(diào)控的一種有效手段，其對蔬菜生長發(fā)育的影響正逐漸成為近年來研究的熱點(diǎn)，但是對于連續(xù)光照的研究，主要集中在其對蔬菜產(chǎn)量的改善和對光合能力的影響等方面，缺乏其對調(diào)控蔬菜硝酸鹽代謝機(jī)理的深入研究。
　　為探明連續(xù)光照調(diào)控蔬菜硝酸鹽代謝及品質(zhì)的作用機(jī)理，本研究選擇了世界范圍廣泛種植，同時也是被作為研究

2、蔬菜對光環(huán)境響應(yīng)機(jī)制的模式植物—生菜為試驗材料。試驗選用在世界范圍內(nèi)廣泛種植和容易積累硝酸鹽的―奶油生菜（LactucaStiva L.）為供試品種，采用營養(yǎng)液栽培，選用紅藍(lán)光(RB LED)、紅藍(lán)綠光(RBG LED)和白光LEDs及熒光燈進(jìn)行短期連續(xù)光照處理。試驗重點(diǎn)研究連續(xù)光照對生菜植株生長、硝酸鹽含量、抗氧化酶系統(tǒng)響應(yīng)、光合特性、硝酸鹽代謝關(guān)鍵酶活性的影響，同時，對連續(xù)光照條件下生菜葉片硝酸還原酶（NR）、亞硝酸還原酶（NiR）

3、、葉綠體a/b補(bǔ)光復(fù)合體（LHCP）、D1蛋白（psbA）及Rubisco大亞基（rbcL）和小亞基（rbcS）基因的表達(dá)規(guī)律進(jìn)行分析。主要研結(jié)果與研究結(jié)論如下：
　　1.采收前，采用不同光照強(qiáng)度（100、200、300和400μmol m-2 s-1），紅（R）藍(lán)(B)比為4:1的RB LEDs進(jìn)行連續(xù)光照，結(jié)果顯示，采用200μmol m-2 s-1的光照強(qiáng)度進(jìn)行24 h連續(xù)光照導(dǎo)致生菜硝酸鹽含量顯著降低，與光照強(qiáng)度為200μ

4、mol m-2 s-1，光周期為12 h的RBLEDs對照相比降低了42.2％。然而當(dāng)連續(xù)光照時間超過24 h則會引起硝酸鹽在生菜葉片中再次積累。
　　2.采收前，以光照強(qiáng)度為200μmol m-2 s-1的不同光質(zhì)光源進(jìn)行連續(xù)光照處理，結(jié)果顯示，與RBLEDs對照相比較，RBLEDs（R:B=4:1；RB-CL）和RBG LEDs(R:B:G=4:1:1；RBG-CL）進(jìn)行24 h導(dǎo)致生菜硝酸鹽含量分別降低42.9%和57.2%

5、。在24 h時，RBG-CL處理下生菜葉片多酚含量和DPPH自由基清除能力顯著高于RB-CL。
　　3.采用不同光質(zhì)進(jìn)行24 h連續(xù)光照導(dǎo)致光合電子傳遞（JSPII）顯著降低，引起凈光合速率（Pn）下降，但是引起硝酸鹽代謝或PSI水-水循環(huán)的電子傳遞（Ja）顯著增加。與RB-CL相比，RBG-CL可顯著減少非光能熱耗散，提高電子傳遞速率JSPII和Ja，從而提高連續(xù)光照條件下生菜光合能力，并為硝酸鹽代謝提供更多的還原能,促進(jìn)生菜的

6、生長和硝酸鹽含量的降低。
　　4.采用的不同光質(zhì)進(jìn)行24 h連續(xù)光照引起NR活性顯著提高，NR和NiR基因顯著上調(diào)表達(dá)，但是連續(xù)光照時間超過24 h則會導(dǎo)致NR、NiR和Gs活性顯著降低。RBG-CL處理下NR和NiR基因表達(dá)量顯著高于RB-CL。除RBG-CL外，連續(xù)光照超過24 h導(dǎo)致生菜葉片HLCP和psbA基因表達(dá)顯著下降。RBG-CL導(dǎo)致HLCP和psbA基因表達(dá)在12和24 h時顯著增加。此外，連續(xù)光照導(dǎo)致rbcL和r