【摘要】：茭白(Zizania latifolia)是我國第二大水生蔬菜,經(jīng)濟效益十分顯著。茭白孕茭是由菰黑粉菌(Ustilago esculenta)侵染引起的,且茭白孕茭后植株無法開花,生長轉(zhuǎn)為營養(yǎng)生長。光是影響植物生長和發(fā)育的重要環(huán)境因子,適當?shù)墓猸h(huán)境可以顯著促進植物生長和發(fā)育。在茭白生產(chǎn)中引入補光措施可促進茭白植株的生長發(fā)育,對茭白高效安全生產(chǎn)具有十分重要的指導意義和應用價值。本論文以雙季茭白品種'浙茭7號'為試驗材料,探討了 4種光質(zhì)(紅、黃、藍和白)和5種光照時間(1h、2h、3h、4h和5h)對茭白生物學特性和經(jīng)濟學性狀的影響,結(jié)合生理檢測、光敏基因(PhyA、PhyB、Cry1和Cry2)和光周期基因(LHY、CCA1和CO)的定量分析,系統(tǒng)闡述了光質(zhì)及光周期調(diào)節(jié)對茭白生長及孕茭的影響,主要結(jié)果如下:1)補光處理對茭白生物學特性及經(jīng)濟學性狀的影響補光處理能夠明顯促進茭白植株株高和葉長的生長,紅光促進效果最好;補光處理時間為4-5小時更有利于茭白植株生長,能夠提高茭白有效分蘗數(shù),增加茭白產(chǎn)量,其中紅光5小時、黃光和藍光4小時促進效果較好。延長補光時間有利于茭白相關(guān)的經(jīng)濟學性狀,如殼茭重、凈茭重、茭肉長和粗的增加,其中4-5小時處理組合促進效果最好;不同光質(zhì)對殼茭重、凈茭重及茭茭肉長和粗影響較小;補光處理3-5小時,黃光組合中茭白凈茭率最高,其次是白光,紅光最低。適當?shù)难a光處理可以提早茭白采收期,其中紅光促進效果明顯,藍光和黃光處理其次;不同補光時間處理中,4-5小時補光更有助于茭白提前及穩(wěn)定地采收,茭白產(chǎn)量明顯提高,與光照時間呈正相關(guān),而不同光質(zhì)處理中,紅光和黃光促進效果較好。2)補光處理對茭白生理特性的影響茭白葉片葉綠素含量與光照時間呈正相關(guān),紅光處理有利于積累更多的Ch1a和Ch1b,其次為藍光和黃光,白光較低,Ch1a/Ch1b的比值分別為:白光黃光藍光紅光;茭白葉片可溶性糖在紅光處理下含量最高,其次為藍光和黃光,白光較低,紅光更有助于植物碳水化合物的積累,進而促進茭白的生長及孕茭。茭白葉片3種主要保護酶(SOD、POD和CAT)活性變化受光照調(diào)節(jié),可能與光合作用活性相關(guān),SOD活性隨著補光時間的延長而增加,但受光質(zhì)影響較小;POD和CAT在茭白葉片中活性變化規(guī)律不同,POD活性隨著補光時間增加而升高,而CAT活性則隨著補光時間增加而降低。SOD、POD和CAT 3種主要保護酶活性在茭白膨大后期含量均明顯升高,可能與茭白莖部膨大后菰黑粉菌大量侵染增殖誘導相關(guān)。3)補光處理對茭白光敏基因及光周期基因表達影響克隆獲得茭白光敏基因(PhyA、PhyB、Cry1和Cry2)和光周期基因(LHY、CCA1和CO)編碼區(qū)序列,序列比對發(fā)現(xiàn)均與野生稻(Oryza brachyantha)和水稻(Oryza sativa)具有較高同源性。茭白發(fā)育期間的表達模式分析發(fā)現(xiàn),4個光敏基因在正常茭孕茭初期(8葉期)、膨大初期和膨大后期的三個發(fā)育時期均有表達,發(fā)育早期表達量較高,且不同光質(zhì)與光照時間對光敏基因的表達具有顯著影響,其中光敏基因PhyA和PhyB對光質(zhì)及光周期誘導表達較為敏感;茭白光敏基因不僅受光質(zhì)調(diào)節(jié),同時也受光周期變化調(diào)節(jié),并在茭白感應外界光環(huán)境變化中具有重要作用。光周期基因在茭白不同發(fā)育時期表達均有明顯變化,受光周期影響較為顯著,并在茭白莖部膨大后期表達量降低,與茭白生長發(fā)育時期的轉(zhuǎn)變有關(guān)。茭白莖部膨大孕茭后,不同處理組合中Co基因表達量均很低,可能與菰黑粉菌侵染茭白莖部后阻斷了生殖器官發(fā)育有關(guān),從而導致茭白植株無法開花而轉(zhuǎn)向茭白莖部膨大的營養(yǎng)生長發(fā)育。
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S645.2
【圖文】：

ＷＴｋ逡逑圖２．１茭白主要植物學形狀逡逑注．■圖２．１參考農(nóng)業(yè)標準ＮＹＴ邋２４９８－２０１３：茭白．逡逑調(diào)查參數(shù)具體如圖２．１所示，株高：土表至植株自然狀態(tài)的最高點；逡逑葉長：茭白倒３葉伸展的最大長度；葉寬：茭白倒３葉寬度最大值；葉齡：逡逑茭白生長發(fā)育過程中生長出的所有完全葉即為茭白的葉齡；茭白有效分蘗逡逑即茭白生長后期可以正常孕茭且能正常膨大的分蘗，不能孕茭、正常膨大逡逑或中途枯萎的分蘗均視為無效分蘗。逡逑１３逡逑

－逡逑圖２．２茭白主要經(jīng)濟性狀逡逑注：圖２．２參考農(nóng)業(yè)標準ＮＹＴ邋２４９８－２０１３：茭白逡逑茭白生長到成熟期（外葉整齊，內(nèi)葉變短，肉質(zhì)莖部分明顯膨大，茭逡逑肉微露）需及時開始采收，茭白采收期即為從第一次茭白采收開始至最后逡逑一次采收之間所需的時間，期間分別詳細記錄每個處理組合茭白的經(jīng)濟性逡逑狀。茭白產(chǎn)量為每個實驗處理采收到的全部茭白（殼茭）的重量，但實驗逡逑中茭白田塊大小有限，且茭白植株長勢略有不同，需按照生物統(tǒng)計學的原逡逑理和方法，通過抽樣調(diào)查，得到每個處理樣本特征數(shù)來估計總體產(chǎn)量，調(diào)逡逑查每個實驗處理中單個茭白的平均殼茭重，乘以單墩茭白的平均有效分蘗逡逑數(shù)

逡逑白株高變化差異較小，如圖２．３所示：第一次調(diào)查結(jié)果相比，經(jīng)過一周生逡逑長后，自然光（ＣＫ）組合增長了邋１３％，而補光處理的組合絕大多數(shù)均超逡逑過了邋２０％，茭白株高增長量明顯高于ＣＫ；第三次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，ＣＫ增長了逡逑２１％，大部分補光３－５小時處理的組合增加速率比ＣＫ高，而補光１－２小逡逑時處理的組合株高增長量較低；第四次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，ＣＫ增加了邋２０°／。，此時逡逑紅光處理下４－５小時、黃光處理４小時和白光處理５小時及大部分補光１－逡逑３小時處理組合均大于ＣＫ；第五次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，ＣＫ增加了邋１９％，此時藍光逡逑補光４－５小時和白光處理４至５小時組合株高增長量比ＣＫ高；第六次調(diào)逡逑查發(fā)現(xiàn)，ＣＫ增加了邋２７％，茭白株高X棾ち肯災哂誥蠖嗍構(gòu)獯磣殄義先隋義希徨

本文編號：2805553