光学干涉膜下生菜的生理指标变化及品质分析

生菜因其生长期短、产量高、易于生食等特点,已经成为设施栽培的一种重要叶菜。传统的光伏发电占用大量的土地资源,而光伏农业在满足农作物生长的光照需求下,进行光伏发电。为此,本研究以蒙黛和克里斯汀两个生菜品种作为供试品种,研究不同光学干涉薄膜(红蓝光透过膜及远红光截止膜)对生菜的抗氧化酶、营养品质及叶片超微结构等的影响。结果表明,蒙黛在红蓝光透过膜及远红光截止膜下的CAT活性、SOD活性及丙二醛含量都呈现下降的趋势;克里斯汀在两种膜覆盖下的CAT活性上升,而SOD活性及丙二醛的含量则呈现下降趋势,但两种生菜在两种膜覆盖下,后期的酶活性大多较对照的高。红蓝光透过膜下,两种生菜可溶性糖的含量先升高后降低,远红光截止环境下则呈现上升的趋势。随着覆盖时间的延长,两个品种在两种光环境下,维生素C的累积量都明显增加;蛋白质及叶绿素含量随着覆盖时间的延长,较前期有所下降,但大多比对照的高。叶片超微结构分析表明,红蓝光透过膜下,蒙黛的叶绿体聚集增大,而远红光截止环境下叶片的部分细胞破坏,叶绿体基粒分层不明显。研究结果可为光学干涉膜的技术改进、光学干涉膜的大田推广应用以及光伏农业的未来发展走向提供参考和依据。

过表达CsMADSs拟南芥的表型变化及CsMADSs表达水平

为探究黄瓜Cs MADSs的功能,构建了黄瓜Cs MADS08及Cs MADS21基因的真核表达载体并转化烟草,研究其在烟草中的亚细胞定位;同时通过农杆菌介导法转化拟南芥,经潮霉素筛选及分子检测,获得阳性株,观察转基因后代植株的表型变化情况;实时荧光定量PCR检测Cs MADS08和Cs MADS21在转基因后代植株各器官中的表达情况。结果显示,Cs MADS08定位于细胞膜和细胞核上,而Cs MADS21定位于细胞膜上。表型分析结果显示,过表达Cs MADS08基因的拟南芥叶片发紫,侧枝少,且侧枝上出现莲座状的茎生叶;而过表达Cs MADS21植株的侧生花序及果荚都比野生型多,且花期早,果实成熟早。荧光定量PCR结果显示,CsMADS08基因主要在茎中表达,而Cs MADS21基因则主要在花中有高表达。该研究可为进一步明确黄瓜CsMADSs基因的功能及培育黄瓜新品种提供参考依据。

基于转录组测序的不同光学分光膜下生菜叶片的基因表达差异分析

新型光伏农业是在满足农作物生长的光照需求下进行光伏发电。为研究不同光学分光膜下生菜叶片的差异基因表达情况,以‘阿迪娜’生菜为试验材料,利用转录组测序(RNA-seq)技术分析在覆盖红蓝滤光膜(RBFF)和远红光截止膜(RICF)条件下生菜叶片的基因表达水平。结果表明,RBFF条件下有2685个基因存在差异表达,其中有1380个上调表达基因,1305个下调表达基因。RICF条件下有3264个基因差异表达,其中上调表达基因有881个,下调表达基因2383个。进一步分析发现,1498个差异表达基因在RBFF和RICF条件下均表达,1187个基因在RBFF条件下差异表达,1766个在RICF条件下差异表达。从上述差异表达基因中筛选出10个可能与光胁迫相关的基因,实时荧光定量验证转录组数据的可靠性。结果表明,大部分基因的表达情况与测序结果一致,说明转录组数据是可靠的。光响应相关基因的表达分析结果显示,RBFF覆盖下大部分基因在覆盖15 d时大量表达,达到表达高峰。RICF下的3个基因表达量较高,其余的表达量较低,大部分基因在15~21 d时达到表达高峰。本研究为进一步挖掘生菜基因组中光响应基因以及揭示生菜对光响应的分子机制提供理论依据和数据支持。