人工光植物工厂特殊光照模式及其应用策略

LED光源可调制光谱和光环境,实现了动态光照过程的智能控制,极大地丰富了人工光植物工厂光照的内涵,通过LED光照属性特征的调控实现了一些特殊光照模式的应用,比如连续光照、交替光照、间歇光照。通过三种特殊光照模式属性特征的筛选优化,建立合理的光照模式应用策略被认为可大幅度提高人工光植物工厂的生产效率和植物生产力,达到优质高产高效的生产应用目标的重要手段。本文系统总结了国内外有关连续光照、交替光照、间歇光照的概念及其应用策略,以提高人工光植物工厂的植物生产力。

吉祥草种子的萌发特性和脱水耐性研究

为探明吉祥草[Reineckea carnea(Andrews.)Kunth]种子的萌发与贮藏特性,通过改变温度及光照条件,并进行硅胶快速脱水处理和种子萌发测试,对新鲜成熟的吉祥草种子萌发特性与脱水耐性进行研究。结果表明,新鲜成熟的吉祥草种子无休眠特性,最适发芽温度为20~25℃恒温;交替光照处理时的发芽率显著高于黑暗处理,应为需光种子,然而交替光照处理时的发芽速率显著慢于黑暗处理,符合耐阴的生态特性;新鲜成熟的吉祥草种子较不耐脱水,当含水量从初始的(19.8±0.1)%分别脱水至(9.0±0.2)%和(6.0±0.0)%时,发芽率从(88.0±2.2)%分别降至(59.0±6.4)%和(15.5±1.5)%,判断其应为顽拗性种子;另外,相较于发芽率、发芽势和平均发芽日数,发芽指数的变化对于种子脱水处理的响应最敏感,可以作为检测种子脱水耐性的首选指标。该研究能够促进吉祥草的应用、种子的长期保存与种质创新。

皱叶酸模种子萌发对光照和温度的响应

光照和温度是影响植物种子萌发的两种重要环境信号,且两种信号转导途径间存在交互作用.目前对于光、温信号如何协同调控种子休眠与萌发还知之甚少.以光温双敏性的皱叶酸模种子为材料,通过在选定的两种高低不同的温度下进行光暗交替培养,观测萌发响应,试图一窥光温互作机制.结果表明:皱叶酸模种子属于需光性种子,其萌发被交替光照处理促进,被全黑暗处理抑制,且光照和温度之间存在极显著的交互作用.不管是在较低的15℃还是在较高的25℃条件下,仅交替光照预培养1 d的种子,其萌发在一定程度上受到随后全黑暗培养的抑制;仅在较低的15℃条件下,且全黑暗预培养时间大于等于6 d时,后续的交替光照培养无法完全抵消之前全黑暗预培养对萌发的抑制作用,且全黑暗预培养的时间越长,这种萌发抑制作用越强,越不易被后续交替光照培养所逆转;而在较高的25℃条件下,全黑暗预培养对萌发的抑制均能被后续的交替光照培养所抵消,而使最终累积萌发率达到和交替光照对照组相同的水平.这意味着,相比于光照,温度对皱叶酸模种子的萌发更重要,且光照和黑暗处理的时间也很重要,或者说皱叶酸模种子萌发的需光性依赖于温度和时间.这很可能与光温二受体光敏色素有关,有待进一步研究.