[00134132]光质和盐胁迫对园艺作物光合特性及品质的影响研究

光是植物生长发育的重要环境因子,光是植物进行光合作用的能量来源,光强和光质对植物生长发育各阶段具有条件作用,植物的开花、休眠、向光性、基因表达等均受光质及光强的调控。在380～760 nm范围内的波长被植物机体分子吸收后可产生一系列的化学反应,进而调节植株的形态建成、生长发育及生理代谢等。盐胁迫是指植物由于生长在高盐度生境而受到的高渗透势的影响。影响植物生长发育及产量的主要非生物胁迫,目前,中国盐渍土面积不断增大,培育耐盐作物、开发利用耐盐植物资源,是抵御盐胁迫的一种可行途径。盐胁迫对植物具有多方面的影响,盐胁迫下植物自身也会产生一系列生理生化的改变以调节离子及水分平衡,维持植物正常的光合作用。本项目主要研究了光质和盐胁迫对园艺作物光合特性及产量品质的影响情况。一是探究了西瓜幼苗生长所需最佳LED光源,在智能温室借助栽培架进行光质照射试验,设置白光（W）、红光（R）、蓝光（B）、红蓝光（R3B2）、红蓝光（R7B3）5个光源水平,研究不同光质照射对西瓜幼苗光合参数、生理品质及保护膜系统的影响。二是以茄子为试验材料,在人工气候室内用LED光源进行白光、红光、蓝光、红蓝（2：1）光及紫光处理,研究不同光质对茄子幼苗碳代谢所需的中性转化酶、酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶及磷酸合成酶活性及品质的影响,以期为保护地茄子在LED光源调控下探究光质对茄子幼苗酶活性及品质的影响供数据及理论参考。三从叶绿素荧光、光合特性、渗透调节物质、根系活力及保护酶活性等多个方面,深入研究不同强度的NaCl胁迫对西瓜幼苗生理特性的影响,探究西瓜对盐胁迫的忍受范围,探明西瓜对盐胁迫的响应机理和耐盐特性,为西瓜耐盐品种的选育及保护地西瓜的耐盐栽培提供理论指导。研究结果：1、探究了西瓜幼苗生长所需最佳LED光源,在智能温室借助栽培架进行光质照射试验,设置白光（W）、红光（R）、蓝光（B）、红蓝光（R3B2）、红蓝光（R7B3）5个光源水平,研究不同光质照射对西瓜幼苗光合参数、生理品质及保护膜系统的影响。红光、红蓝光（R3B2）、红蓝光（R7B3）处理下西瓜幼苗叶片光合速率均高于白光对照,较对照分别提高38.82%,15.55%和21.23%,蓝光处理下最低;蒸腾速率和气孔导度的变化规律与光合速率一致,胞间CO2浓度与光合速率呈出负相关关系。硝酸盐含量以蓝光下最高、红光下最低,可溶性糖和维生素C含量以红光下最高,可溶性蛋白含量以蓝光下最高。西瓜幼苗维生素C含量与硝酸盐具有负相关关系。APX与SOD活性在红光下活性最高,POD活性在红蓝光R7B3处理下最高,蓝光处理下最低,而CAT在蓝光下最高,红光下最低。可见,在红光处理下西瓜幼苗光合速率最大、硝酸盐含量最低、可溶性糖含量、维生素C含量、APX和SOD活性最高,综合考虑认为西瓜幼苗生长以红光照射效果最佳。2、以茄子为试验材料,在人工气候室内用LED光源进行白光、红光、蓝光、红蓝（2：1）光及紫光处理,研究不同光质对茄子幼苗碳代谢所需的中性转化酶、酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶及磷酸合成酶活性及品质的影响。结果表明：红光处理下中性转化酶和酸性转化酶活性和可溶性糖含量最高,茄子叶片酸性转化酶活性总体高于中性转化酶活性。红蓝光处理下茄子叶片磷酸合成酶活性最高,较白光对照提高14.5%。红光处理和红蓝（2：1）光处理对茄子叶片蔗糖磷酸合成酶活性影响较大;茄子叶片可溶性糖含量与蔗糖磷酸合成酶活性存在正相关性。蓝光处理下,茄子叶片APX活性最低,较白光对照降低23.39%,差异极显著。蓝光处理和红蓝光处理下茄子叶片Vc含量最大,较白光对照分别提高46.57%和21.06%,差异十分显著;红光和紫光处理下茄子叶片Vc含量较低,较对照分别降低13.43%和20.9%。不同光质处理下茄子叶片Vc含量与APX活性负相关。3、在NaCl浓度0-20 mmol·L-1范围内,西瓜幼苗叶绿素荧光、净光合速率、脯氨酸、可溶性糖含量、根系活力及超氧化物歧化酶活性与对照差异均不显著。在70-170mmol·L-1 范围内,随盐胁迫强度的增强,西瓜幼苗叶片Fo逐渐增加, Fm、φPSⅡ和qP呈现逐渐降低的变化规律,且与对照差异极显著（p＜0.01）。净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈降低趋势,其中净光合速率在NaCl浓度170mmol·L-1 时值最低,较对照降低56.95%,胞间CO2浓度与之呈现负相关关系。在0-170mmol·L-1 范围内,脯氨酸和可溶性糖含量逐渐升高,而根系活力和SOD活性呈现先升高再降低的单峰变化规律。总之,在NaCl浓度0-20 mmol·L-1范围内,盐胁迫对西瓜幼苗生理特性的影响不显著,在这一胁迫强度范围内西瓜幼苗可以正常生长,当NaCl浓度达到70 mmol·L-1及以上时,西瓜幼苗因逆境伤害而不能正常生长。