本文選題：芥藍　切入點：光周期　出處：《福建農林大學》2017年碩士論文

【摘要】：芥藍(Brassica alboglabra L.)是十字花科蕓薹屬甘藍類一年生或二年生蔬菜。'福州黃花芥藍'為福建省特色品種,以嫩莖葉為主要食用器官。目前針對黃花芥藍生長發(fā)育及品質方面的研究還沒有開展,其工廠化栽培也受到影響。水培是工廠化蔬菜生產的重要模式,光照與營養(yǎng)液配方是重要的制約因子。光周期作為光照因素之一,對蔬菜的生長發(fā)育和品質形成都具有調節(jié)作用。本文以福州特色黃花芥藍作為實驗材料,采用LED植物燈作為光源,研究不同水培配方和光周期對其生長發(fā)育和品質形成的影響,篩選出最適合芥藍生產栽培的營養(yǎng)液和光周期,為芥藍優(yōu)質生產栽培的光照環(huán)境調控提供理論基礎;鑒于隱花色素CRY在光形態(tài)建成中的重要作用,獲得隱花色素相關基因序列,對其進行生物信息學分析,并測定其在不同光周期下的表達變化,初步明確隱花色素在光周期調控芥藍形態(tài)建成中的作用。1、芥藍水培營養(yǎng)液配方篩選10 d芥藍苗在7種不同水培配方營養(yǎng)液(F1:華南農業(yè)大學葉菜A配方;F2:華南農業(yè)大學葉菜B配方;F3:1/2劑量的Hoagland和Armon通用配方;F4:法國國家農業(yè)研究所好酸性植物通用配方;F5:法國國家農業(yè)研究所好中性植物通用配方;F6:日本山崎配方1;F7:日本山崎配方2)中處理30d后,發(fā)現(xiàn)不同營養(yǎng)液配方下芥藍都可正常生長,形態(tài)上存在差異。植株葉片數(shù)量較多的為F6和F7,多數(shù)已達到5片真葉,其他處理的植株最多只有4片真葉;F4、F5、F6配方中芥藍的株高差異不大,但都屬于優(yōu)勢配方,最小為F3;F7配方中芥藍株幅最高,其次是F2、F4、F6,最小為F3;F6配方中芥藍的莖粗值和生物重最大,F3最小。不同水培營養(yǎng)液配方處理下,芥藍的根系總長中F2、F6的高于其他處理,最短為F1;根系的總投影面積中,F5最大,其次是F4、F6,最小為F7;根系表面積中F2最大,其次是F3、F6。從根系情況來看,F6的整體情況要優(yōu)于其他處理配方下生長的芥藍。結果表明,F6號配方在各項指標中屬于優(yōu)勢配方,并且其所需大量元素種類及用量最省,所以篩選出最適合芥藍生長的水培配方是F6號,即日本山崎配方1,并用于后續(xù)試驗。2、光周期對芥藍生長發(fā)育的影響水培芥藍在兩種組合光(白光W;紅藍光RB)下經不同光周期(長日照16L/8D;中日照12L/12D;短日照8L/16D)處理,發(fā)現(xiàn)隨著光照長度的延長,不論是白光還是紅藍光處理,芥藍的鮮重、冠幅、莖粗都增加;而芥藍株高的變化與所用組合光的配比有關,白光下株高隨著光照時間的延長而增加,紅藍光下的株高則沒有表現(xiàn)出與光周期的相關性。在白光與紅藍光的不同光周期下,隨著光照長度的延長,芥藍的根系總長與根系表面積也都不斷增加,白光光周期較紅藍光光周期的增量大。三種光周期對PSⅡ反應中心都沒有明顯破壞,qN值上升不明顯,表明芥藍光合機構的損傷較小,并未導致熱耗散大量增加。綜合衡量各項指標,篩選出LED光源下適合芥藍生長的光周期為W16L/8D。3、光周期對芥藍品質的影響不同光周期處理黃花芥藍30 d后,進行品質相關指標的分析,發(fā)現(xiàn)芥藍中芥子油苷的種類為脂肪類與吲哚類,不同光周期條件下芥藍脂肪類芥子油苷的含量影響不顯著,吲哚類芥子油苷含量對光周期的響應則與光照配比有關,W12L/12D時吲哚類芥子油苷含量最高,W16 L/8 D最低,而在RB16 L/8 D下吲哚類芥子油苷含量最低。與芥子油苷不同,延長光照有利于對芥藍多酚含量的積累,并且白光長光照條件W16 L/8 D比紅藍光RB16 L/8 D光照條件更有利于芥藍多酚含量的積累。植物利用抗氧化物質將自由基清除的能力或還原Fe3+的能力反映出植物的抗氧化能力,本試驗通過ABTS、DPPH和FRAP三種方法來檢測不同光周期處理后芥藍的抗氧化能力。ABTS法和DPPH主要反映植物清除自由基的能力,FRAP法主要反映植物三價鐵的還原能力。三種方法的結果均表明延長光照時間可以提高芥藍的抗氧化能力,這種促進作用在W16L/8D條件下比RB16L/8D更加明顯。在短日照條件RB8 L/16 D下,紅藍光更有利于芥藍抗氧化能力的提高。綜合分析各項指標后,最適合芥藍品質形成的光周期為W16 L/8 D。4、芥藍CRY基因的生物信息學分析及其表達檢測利用芥藍轉錄組數(shù)據經比對分析后獲得芥藍中存在1條CRY1,2條CRY2和3條CRY3。生物信息學分析結果表明,CRY1和CRY2定位在核內,參與植物的光形態(tài)建成,CRY3定位在葉綠體和線粒體中,功能不明確。利用qRT-PCR分析芥藍CRY1和CRY2在不同光周期處理后的表達水平,發(fā)現(xiàn)CRY1均在12L/12D時的表達量最高,可能是由于短光照不能促進CRY1的表達,長日照會抑制CRY1的表達。CRY2在白光光周期和紅藍光光周期下表現(xiàn)出截然相反的趨勢,白光下CRY2的表達水平隨著日照長度的延長而增強,在紅藍光下則相反。分析白光和紅藍光的光譜后可知,白光下藍光比例高,紅藍光下藍光的比例低,CRY2在白光和紅藍光光周期下截然相反的趨勢可能是與藍光在各組合光中的比例有關,即高比例藍光下CRY2的表達隨著光照時間的延長而增強,低比例藍光下CRY2的表達隨著光照時間的延長而增強。這也與不同光周期下芥藍株高的變化特點相似,說明光周期對植物形態(tài)建成的影響與其配比有關。
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【學位授予單位】：福建農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S635.9

【參考文獻】

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本文編號：1692849