叶面喷施钙肥对生菜品质及干烧心的影响

钙是影响生菜生长和品质的重要元素。为促进人工光植物工厂中生菜生长,降低生菜干烧心的发生率,本试验以“意大利”生菜为试材,采用营养液培养法,设置4个氯化钙浓度处理,分别为0(CK,清水对照)、0.5%(T1)、1.0%(T2)、1.5%(T3),研究叶面喷施不同浓度氯化钙溶液对生菜品质以及干烧心的影响。结果表明,与对照(CK)相比,T2处理即喷施氯化钙浓度为1%时更有利于生菜的生长、形态发育和各项品质指标的提升,其中维生素C、可溶性蛋白、叶绿素含量在所有处理中最高。喷施氯化钙溶液推迟生菜干烧心的发病时间,降低干烧心的发生率以及严重程度,改善生菜干烧心效果显著,但氯化钙浓度达到1.5%时部分品质指标会出现下降。从隶属函数法综合评价结果看出,T2处理即氯化钙浓度为1%时生菜品质提升幅度最大,且显著缓解植物工厂内生菜干烧心的发病情况。

大白菜干烧心病发生过程中Ca^(2+)-ATPase活性的变化

人为诱导大白菜干烧心病发生，通过超速离心制备心叶组织细胞膜微囊，测定各细胞器膜的Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ活性变化。结果表明，随缺钙天数增加，细胞膜总Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ、ＰＭ－Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ和ＴＮ－Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ活性迅速上升，在处理后第３天达到高峰，随后逐渐下降，而潜在性Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ活性却呈逐渐上升趋势。同时，细胞膜透性和丙二醛含量逐渐增大，超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化物酶（ＰＯＤ）活性则逐渐下降。推测该病的发生与细胞膜钙泵活性变化诱导的钙的第二信使功能有关。

大白菜干烧心病发生过程中心叶组织Ca^(2+)定位及超微结构变化

采用电镜细胞化学技术，研究了人为诱导大白菜干烧心病发生过程中心叶组织细胞的Ｃａ２＋定位和超微结构变化。结果表明，正常植株叶片细胞内钙主要分布于液泡、细胞壁和叶绿体的膜片层结构中；试验处理植株随着缺钙天数的增加，细胞壁膜上的钙被释放沉淀到细胞间隙，叶绿体片层膜上的Ｃａ２＋释放到胞液中。缺钙后期，细胞内钙沉淀明显减少。同时细胞结构改变，质膜内陷，叶绿体膜和内膜系统破坏；随后细胞壁中胶层解体，可见症状出现时，细胞内隔消失。

大白菜干烧心病的形态结构及生理生化变化

以人为诱发大白菜(Brassica Campestris L.ssp.pekinensis(Lour)Olsson.)干烧心病的方法,研究了该病发生发展过程中叶片形态结构及生理生化的变化。结果表明:随着叶片中钙含量的下降,干烧心病症逐渐出现。在此过程中,光合强度降低,膜受损伤,糖含量及电解质外渗率渐增,粘液外溢于叶表;解剖结构观察可见质膜内陷,有囊状小泡形成,细胞器逐步解体;随之,可溶性果胶剧增,胞壁损伤,最后细胞解体死亡,残存固形物充塞了胞壁内外。对叶片排水器黑变与干烧心病发生的独立性检验,表明二者无相关性。

萘乙酸对大白菜钙素吸收运转及防治干烧心病的研究

本研究从补钙入手,探索防治干烧心病的方法。用0.7％CaCl_2·2H_2O对和50ppmNAA混合液在大白菜结球期叶面喷洒5次,经8年试验,对大白菜干烧心病的相对防治效果达80％以上。 在此基础上,采用^(45)Ca示踪试验的方法对防病机理做了进一步研究。结果表明,无论从根部还是从叶部加萘乙酸对根部和叶部^(45)Ca的吸收和运转均具有促进作用,并且改变了其在大白菜植株内的分配规律。对照株单位干叶重dpm值自外向内呈下降趋势(130×10~3─60×10~3);用NAA处理株则相反,自外向内呈增加趋势(120×10~3─250×10~3),说明萘乙酸具有促进钙素向叶球中内部运转的功效。这种效果在贮藏期间仍能保持。另外,^(45)Ca向直接受到NAA处理部位的运转量有明显增高的趋势。这一结果为补钙防治干烧心病提供了理论依据。

不同钙素水平对红葱生长和品质的影响

在Hoagland营养液配方的基础上,研究了4种钙素水平对砂培红葱生长和品质的影响。结果表明:随钙素水平降低,红葱干尖病情指数逐渐增加,根系活力逐渐降低,分蘖数、叶片数、植株鲜质量等生长指标也随之降低;光合色素含量迅速降低;叶片和假茎内大蒜素和可溶性糖含量降低,VC含量则升高。40mg·L-1Ca处理的红葱可溶性蛋白含量最低,丙酮酸含量最高。叶片内总黄酮含量随钙素水平下降而升高,但在假茎内以80mg·L-1Ca处理总黄酮含量最高。缺钙通过影响根系活力、分蘖和光合作用导致红葱生长受到抑制,缺钙也影响红葱的营养和风味。

缺钙诱发大白菜干烧心与细胞壁结构组分变化的关系

缺钙培养诱导大白菜干烧心发生 ,测定心叶组织细胞壁各成分含量的变化。结果表明 ,随着缺钙天数增加 ,果胶、半纤维素 1(HC1)和纤维素的含量呈平稳上升 ,到缺钙处理后第 2 4天时达到高峰 ,随后急剧下降 ,而半纤维素 2 (HC2 )的含量变化不大 ;醛酸在果胶中的含量逐渐呈下降趋势 ,在HC2中的含量先升后降 ,而在HC1和纤维素中的含量变化不大 ;总糖在HC1和纤维素中的含量呈下降趋势 ,在果胶中的含量先升后降 ,而在HC2中的含量变化不大 ;葡聚糖含量也是先升后降 ,在缺钙处理后第 8天有一高峰值 ;尤其是蛋白质在果胶和纤维素部分中的含量较低且变化不大 ,在HC1中的含量极明显减少 ,而在HC2中的含量却极显著增加。同时 ,细胞壁结构发生相应变化。可见 。

利用DH群体构建大白菜分子遗传图谱

构建大白菜分子遗传图谱,为大白菜干烧心QTL定位和分析奠定基础。以大白菜感病品种B120和大白菜抗病品种黑227为亲本建立的DH系为作图群体,基于所筛选出的74对In Del标记和37对SSR标记构建分子遗传图谱。利用Join Map 4.0软件,初步构建了一张覆盖基因组长度为1 004.7 c M、平均图距为9.30 c M的大白菜遗传连锁图,该图谱包含12个连锁群、108个标记位点。该图谱能有效地用于大白菜干烧心QTL定位。

大白菜干烧心病病状特征与抗性遗传规律

为了全面认识大白菜干烧心病表现特点及抗病性遗传规律,以6种易感干烧心病的大白菜为试材,采用营养液培养法观察干烧心病发病进程,发现在缺钙水培下,干烧心病的最佳观察时期是培养50～55d。以高感与高抗材料配制的F2代为材料,从发芽开始进行缺钙营养液培养,结果显示,F2代植株的抗病性呈现连续分布,干烧心病病害级别的次数分布呈现单峰曲线,符合正态分布特点,符合数量遗传特征,说明干烧心病抗性受微效多基因控制。对干烧心病的系统观察发现发病不同时期、不同植株的干烧心病表现不同,主要有叶缘干枯、枯斑、坏死、停止生长、小黑点和退绿等6种病状,初步明确了不同病状发生特点。

大白菜干烧心病性状的QTL定位和分析

在含有105个标记位点的大白菜AFLP连锁图谱上,利用MAPQTL4.0软件采用区间作图方法对控制大白菜干烧心病数量性状基因位点进行QTL定位和遗传效应分析。利用离体叶片扦插方法进行干烧心病的苗期鉴定,共检测到4个与抗干烧心病有关的QTL位点,分布在4个连锁群上。cal-1和cal-2表现为增效加性效应,cal-3和cal-4表现为减效加性效应。4个QTL解释的遗传变异范围在11.0%￣58.9%之间,其中cal-4最大,cal-2次之,而cal-1最小。这为大白菜抗干烧心病分子标记辅助选择提供了依据。

盐钙胁迫下大白菜干烧心病的发生及矿质营养分配

以大白菜抗、感干烧心病自交系(C8、651A)及其杂交种F1代(651AXC8,C8X651A)为试验材料,进行无钙营养液和100mmol.L-1NaCl处理,20d后调查植株的矿质元素含量、干重和发病率。结果表明,苗期营养液无钙处理比根际盐胁迫更容易导致大白菜干烧心病的发生,无钙处理下651A的发病率显著高于盐胁迫处理,且叶柄和叶片中钙含量与干烧心病发生正相关,正反交均能提高品种抗性。盐钙处理均抑制了氮磷钙的吸收,盐处理下品系651A叶片的氮、磷、钙吸收抑制率分别为25.43%、22.00%、31.18%;无钙处理使叶柄中钾镁含量显著增加,651A叶柄中钾镁含量分别比对照增加51.00%和12.08%;抗病品系651A和正反交F1代的钙钠含量均显著高于感病品系C8。

大白菜干烧心病的研究进展

阐述了国内外大白菜干烧心病的研究历史与现状,指出目前运用分子生物学技术对大白菜干烧心病进行研究,已找到在AFLP图谱上分布在4个连锁群上的4个与抗干烧心病有关的QTL位点,为大白菜抗干烧心病辅助育种打下了基础。

土壤干旱条件下CaCl_2浸种对萝卜幼苗生理指标的影响

在土壤不同干旱程度下研究了60 mmo.lL-1的CaC l2浸种对萝卜幼苗叶片水分状况、光合作用及呼吸强度的影响。结果表明,CaC l2浸种可以使萝卜幼苗离体叶片的保水能力在自然气干时增强;轻度和重度土壤干旱时,无论是CaC l2浸种还是蒸馏水浸种(对照),萝卜幼苗叶片相对含水量、水势、叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率和呼吸强度都减小,但CaC l2浸种的下降幅度均比对照小。

结球莴苣“烧边”成因及其调控措施的研究进展

结球莴苣烧边病是生理性病害,严重影响其品质,制约生产。国内外多数研究者认为钙缺乏导致结球莴苣烧边病的发生,但是现在许多研究表明其他因素也能导致烧边病的出现,例如环境因素、生长速率、内源激素等,所以研究烧边病发生的机制及其与环境因素的关系是防御结球莴苣烧边病发生的关键。

大白菜抗干烧心病研究进展

大白菜干烧心病是由生理性缺钙引起的一种病害。自20世纪70年代以来,干烧心病的危害日益严重,大大降低了大白菜的商品性和耐贮性。干烧心病已成为影响我国大白菜生产的一种重要病害。综述了大白菜干烧心病的发病影响因素以及在生理生化、抗性鉴定模式和抗性遗传规律等方面的研究进展,明确了今后大白菜抗干烧心病栽培与育种的研究方向。

土壤有效锰含量与大白菜干烧心病发生关系及抗病品种筛选

2017年秋天,山东省惠民县个别地区大白菜干烧心病发生严重,为探析其发病原因,我们采用五点取样法,从干烧心发病严重与未发病地块各3处进行取样,对土壤中全氮、速效钾、有效钙、有效锰、有效镁和有效锌进行测定。结果表明,两种类型土壤中全氮含量差异未达到显著水平;速效钾、有效钙、有效镁和有效锌的含量虽存在不同程度差异,但不是大白菜干烧心病发生的诱因;有效锰含量在未发病地块中为3.34~4.41mg/kg,而在发病地块中为2.52~2.78mg/kg,与大白菜干烧心病发生呈显著相关。水培试验结果表明,缺锰会导致大白菜叶片表面呈现出黄色病斑,随着缺锰时间的延长,病斑变大并连接成片。在惠民县干烧心病发生严重地块种植68个大白菜品种,筛选出8个抗病品种,在该地区推广种植这些抗病品种,可以有效降低干烧心病的发生,这对提高大白菜产量和品质、增加农户收入具有重要意义。

不同供钙水平对红葱叶片膜脂过氧化的影响

采用Hoagland营养液配方,设置0、40、80和160 mg/L等4个处理,研究不同钙素水平对砂培红葱(Allium fistulosum L.var.caespitosum Makino)叶片膜脂过氧化反应的影响。结果表明:随着供钙水平的降低,红葱叶片MDA和游离脯氨酸含量及POD活性升高,与"干尖"病情指数成正相关,外叶POD活性与"干尖"病情指数显著相关;随着供钙水平的降低,红葱叶片的CAT和SOD活性降低,其活性与"干尖"病情指数成负相关,且内叶中SOD活性与"干尖"病情指数显著相关。

大白菜干烧心病抗性QTL定位研究

对大白菜干烧心病抗性不同的材料进行研究,明确其抗性遗传规律,并完成抗性基因的QTL定位分析,为分子标记辅助选择(MAS)育种与抗病机理的研究提供理论依据。采用大白菜干烧心病抗性显著不同的青麻叶类型高代自交系黑227(抗干烧心病)和包头型高代自交系B120(感干烧心病)作为材料,将得到的杂种F1进行小孢子培养得到DH群体,将亲本和F1及DH群体种植于日光温室,根据田间干烧心病发病程度进行分级,进而得出病情指数,并结合已构建的大白菜分子遗传图谱,利用Map QTL 5.0软件对大白菜干烧心病抗性基因进行定位。结果表明,试材所含有的大白菜干烧心病抗性基因符合数量性状遗传的特点,共检测到2个与大白菜干烧心病抗性基因连锁的InDel分子标记Br ID10343和Br ID10349,这2个标记均位于Chr.7,其间的遗传距离为1.031 c M,遗传贡献率均达到40%以上。InDel分子标记Br ID10343和Br ID10349与大白菜干烧心病抗性基因紧密连锁,结果为抗性基因主效QTL的精细定位及MAS抗病育种奠定了良好基础。

设施环境下蔬菜干烧心的发生原因及防控策略

随着我国设施农业的快速发展,蔬菜生产亟需从数量向质量转型,提高蔬菜质量已成为设施蔬菜发展的首要问题。干烧心是叶菜类蔬菜生产中普遍存在的由钙缺乏引起的生理性病害,在设施环境下尤为严重。本文从蔬菜种类、设施环境(风速、湿度、光环境、营养液)和栽培管理的角度,系统分析了设施环境下蔬菜干烧心发生的原因,并提出了相应的防控策略。

光期湿度对植物工厂生菜干烧心及其营养品质的影响

【背景】近年来,植物工厂因具有可在垂直立体空间进行周年计划性、省力化和无农药、洁净安全生产等传统农业无可比拟的优势,在全球得到蓬勃发展。然而,由于植物工厂内叶菜生长速度较快,而新叶部位的蒸腾较弱等原因,较易发生干烧心,大幅降低叶菜外观和内在品质。【目的】研究光期不同湿度对水培生菜干烧心、生长及其营养品质的影响,优化预防或减缓生菜干烧心发生的植物工厂湿度环境参数,为防控生菜干烧心发生,提高植物工厂生菜品质和运行效益提供技术和理论支撑。【方法】选用在植物工厂环境下较易发生干烧心的‘Tiberius’生菜作为研究对象,在光环境、温度、二氧化碳等环境条件保持一致的情况下,使光期(16 h)各处理空气相对湿度分别维持在50%(RH50)、70%(RH70)和90%(RH90),暗期(8 h)各处理空气相对湿度保持一致为70%,湿度控制正负误差在5%以内。调查各处理组生菜干烧心发生情况、叶片光合参数、产量及营养品质的差异。【结果】与RH70和RH90相比:(1)RH50处理显著提高了生菜新叶中钙离子含量,降低了采收时干烧心发生率,并且随着相对湿度水平降低,干烧心的初次发生时间得到显著推迟;(2)RH50处理未对试验光强下生菜的净光合速率产生影响,但却显著增加了生菜气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度,促进了茎叶的钙离子运输;(3)RH50处理未显著降低生菜的总叶面积及茎叶鲜重,但却明显改善了生菜营养品质,使淀粉、抗坏血酸和可溶性蛋白的含量得到显著提高。【结论】植物工厂高湿环境是生菜干烧心频发的原因之一,通过合理降低湿度水平能够在不显著影响生菜光合能力及产量的情况下,有效减缓生菜干烧心的发生,提高生菜的外观和营养品质,增加其商品价值,保障植物工厂优质高效生产。