远红光阶段辐照对水稻幼苗生长及水分利用效率的影响

以水稻“绿旱639”为研究对象,在水稻种期(T_(1)处理)、芽期(T_(2)处理)和苗期(T_(3)处理)分别进行远红光辐照,并设置对照组(CK处理)。测算了水稻幼苗的生理指标、生长特性及水分利用效率,研究了阶段辐照下远红光对水稻幼苗生长及水分利用效率的影响。结果表明,种期进行辐照水稻幼苗的叶面积比芽期和苗期分别增加了15.82%和20.46%;芽期进行辐照水稻幼苗的相对生长速率比种期和苗期分别增加了23.10%和37.01%,根长、根冠比、净同化速率等指标的增长幅度均大于种期和苗期辐照;苗期进行辐照水稻幼苗的叶片水分利用效率与种期和芽期辐照相比,分别增加了16.60%和23.07%。综上,在水稻幼苗的芽期进行远红光辐照,可以有效促进水稻幼苗的生长;在水稻幼苗的苗期进行远红光辐照,可以显著提高水稻幼苗的水分利用效率。研究结果从光学农业角度为提高水稻及其他作物水分利用效率提供了参考。

暗期短暂远红光处理对南瓜幼苗生长、细胞形态和激素含量的影响

【目的】研究暗期前短暂远红光处理对南瓜幼苗生长形态、组织细胞形态和相关激素水平的影响,为远红光在农业上的应用提供理论依据。【方法】以南瓜品种‘日本雪松’为试验材料,分别在暗期前给予2(T1)、4(T2)、6(T3)、8(T4)、10(T5)和12(T6)mmol·m-2·d-1的远红光处理,以无远红光处理为对照(CK),测定植株生长形态下胚轴细胞形态以及生长素(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)与油菜素内酯(BR)含量。【结果】在暗期短时外施远红光能显著提高南瓜幼苗下胚轴长度和株高,对植株茎粗,地上、地下部干/鲜重无显著影响;2、4、6、8、10和12 mmol·m-2·d-1远红光处理的下胚轴薄壁细胞轴向长度分别比CK显著增加34.6%、20.7%、31.3%、25.6%、32.8%和20.9%;下胚轴厚角组织厚度分别比CK显著增加19.6%、22.4%、21.2%、23.9%、19.6%和28%;经暗期前远红光处理后,南瓜幼苗根中生长素(IAA)含量,下胚轴中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZT)含量,子叶中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、油菜素内酯(BR)含量以及真叶中生长素(IAA)与油菜素内酯(BR)含量均得到显著提高。【结论】暗期前短时远红光处理可能通过提高激素含量,进而改变细胞形态,促进下胚轴伸长生长。

暗前适宜LED远红光光照强度促进设施番茄种苗生长发育

为了研究LED光源在设施番茄育苗生产上的精准化利用。该试验以金鹏1号番茄植株为试材,研究了进入黑暗前LED远红光处理对番茄植株形态、激素含量、光合速率和矿质元素含量的影响。结果表明,当番茄植株进入黑暗前进行10 min远红光处理,番茄植株的株高及茎的鲜质量发生了明显变化,番茄植株的株高和茎的鲜质量随着远红光光照强度的增加而增加,当远红光的光照强度增加到10μmol/(m^2·s)时番茄植株的株高和茎的鲜质量也达到了最大值。与对照相比,进入黑暗前进行时长10 min,光照强度为10μmol/(m^2·s)的远红光处理后番茄植株叶片中的生长素和赤霉素3的含量显著上升;叶绿素和净光合速率显著降低;番茄植株茎中N含量显著降低,叶中P含量显著降低,K含量显著升高,根系中的N、P、K含量都显著增加。因此,可以通过调控黑暗前远红光的光照强度来精确调控番茄植株的株高,控制番茄的生长。

设施环境中红光与远红光比值调控的研究进展

该文详述了近年来国内外设施园艺环境中R/FR比值对植物形态、生长发育的影响以及实验、生产中R/FR比值调控方法的研究进展。介绍了几种人工光源及光质调控薄膜的R/FR特性,对进一步开展此项研究工作提出建议。

暗期红光、远红光间断处理对小麦叶片细胞壁成分的影响

在短日照长暗期条件下的暗期，对小麦华麦８号幼苗给予红光、远红光间断处理，研究不同光质对小麦细胞壁成分的影响，结果表明，红光间断处理细胞壁木质素含量增加，远红光处理的则下降；红光与远红光处理的叶片细胞壁纤维素含量虽无明显差异，但红光处理的细胞壁抗纤维素酶水解能力下降，远红光处理的抗纤维素酶水解能力则增强。

远红光对生菜光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以植物工厂中水培生菜为试验对象,白光LED光源处理作为对照,在对照基础上添加不同光照度的远红光设置FR1处理[添加10μmol/(m^(2)·s)远红光]和FR2处理[添加20μmol/(m^(2)·s)远红光],研究不同远红光光照度对生菜生长、光合作用及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:与对照相比,FR1处理显著提高了生菜株高、最大叶面积、根系长度及干鲜质量;FR2处理的株高、根系长度与对照间差异不显著,且生菜干鲜质量随着远红光照度的增加呈增长变缓趋势。FR2、FR1处理均显著降低了叶片净光合速率,但同时提高了光饱和点及降低了暗呼吸速率,有利于生菜干物质的累积。远红光处理增加了单位面积活性反应中心数量,增加了吸收与捕获的光能;随着远红光强度的增加,FR2处理的PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)遭受严重破坏,用于电子传递的能量显著降低,即吸收的光能用于光化学反应的比例降低;且FR2处理用于热耗散的能量比例显著大于FR1处理。综上所述,在白光LED上添加10μmol/(m^(2)·s)远红光可提高生菜产量。

不同红光远红光配比对冰草生长发育、光合特性及品质的影响

为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200μmol·m^(-2)·s^(-1)的条件下,以白光LED作为CK(R/FR=5.5),在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养品质等指标的变化。结果表明,与CK相比,FR2和FR1的株高分别显著增加32.59%和20.70%,叶面积分别显著增加162.68%和47.33%;FR2的地上部鲜、干质量分别显著增加52.08%和63.66%。FR2和FR1降低了叶片叶绿素含量、叶绿素a/b值及净光合速率,但提高了冰草对弱光的利用能力。低R/FR值对冰草各品质指标有不同程度影响,FR2和FR1的叶片类胡萝卜素较CK分别显著下降27.08%和34.62%;FR2的叶片可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量较CK分别显著增加23.86%、27.48%和17.73%。FR2和FR1显著增加了冰草中酮类及酯类挥发性物质含量,并显著降低了冰草叶片的硝酸盐含量。综上,植物工厂中白光LED基础上添加远红光设置R/FR值为0.8,可有效提高水培冰草的产量、维生素C、可溶性糖和挥发性酮类及酯类物质含量。本研究为远红光在植物工厂中的应用提供了参考。

红光、远红光、钙及IAA对绿豆下胚轴切段伸长的影响

红光明显抑制黄化绿豆下胚轴切段的伸长,远红光则有部分逆转红光的作用。黑暗条件下加钙对切段具有与红光处理相同的抑制伸长效果。IAA可完全逆转红光的作用。

红光与远红光对农垦58S花粉育性的逆转性

研究表明,农垦58S的育性主要受光周期控制:在暗期进行白光中断处理也能起到长日诱导不育的效应;光信号在体内不传导;朱英国等首先提出可能光敏色素参与了农垦58S的育性转换的调控。为了证实光敏色素在HPGMR育性转换过程中的作用,利用光敏色素具有红光/远红光逆转特性,我们在1987～1989年连续三年研究红光和远红光对农垦58S的花粉育性的诱导效应。本文将报道其主要结果。

远红光对小麦种子萌发与幼苗生长的影响

为从光学角度探究促进小麦种子萌发与幼苗生长发育更加安全高效的方法,利用(Y,Gd)_(3)(Ga,Sc)_(5)O_(12):Cr^(3+)远红光荧光粉封装LED器件作为光源,将LED芯片发射450 nm蓝光转化为峰值波长为730 nm的远红光,利用对比实验,观测白光LED添加与不添加远红光成分两种光照模式下3个小麦品种的种子发芽率、发芽势、发芽指数,以及幼苗根长、株高、芽苗粗干物质质量变化。结果表明,与不添加远红外光的对照相比,经远红光LED辐照后,小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数均显著提高,增幅分别为3.36%~7.58%、5.32%~11.08%和12.73%~33.53%;远红光LED辐照也促进了小麦幼苗发育,使幼苗根长、株高、芽苗粗和干物质量分别增加5.53%~20.59%、12.47%~23.21%、14.13%~14.58%和5.62%~11.34%。因此,新型远红光辐照可作为一种用效手段,用于促进小麦种子萌发和幼苗生长发育。

红光／远红光逆转效应在鉴别不同类型光温敏不育水稻中应用研究

红光／远红光逆转效应在鉴别不同类型光温敏不育水稻中应用研究Ｓｔｕｄｉｅｓｏｆｒｅｄ／ｆａｒ一ｒｅｄｌｉｇｈｔｐｈｏｔｏｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｆｏｒｔｈｅｉｄｅｒｉｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＰ（Ｔ）ＧＭＳｌｉｎｅｓｉｎｒｉｃｅ李合生，曾汉...

红光和远红光对绿豆叶绿体Ca^(2+)-ATP酶活性的影响

10分钟虹光照射抑制绿豆叶绿体Ca^(2+)-ATPase活性,远红光照射有逆转红光的作用。酶活性的高低取决于最终照射的光质。红光照射后2小时,叶绿体Ca^(2+)-ATPase活性增加。红光和远红光对离体的叶绿体Ca^(2+)-ATPase活性没有显著影响。

红光和远红光处理引起的杜氏盐藻跨类囊体膜质子动力势变化

照射远红光后杜氏盐藻毫秒延迟发光快相强度明显增加,而红光处理结果则相反。低温条件明显抑制远红光引起的毫秒延迟发光快相强度的上升,而红光则仍能够有效地引起毫秒延迟发光快相强度的降低。加入消除跨类囊体膜质子梯度的尼日利亚菌素后,远红光不能引起延迟荧光强度的上升。与以前在高等植物中得到的结果相比,在杜氏盐藻中远红光处理后毫秒延迟发光快相强度增加的幅度更大,红光处理后没有出现毫秒延迟发光快相强度先增加后降低的现象。

新型远红光辐照对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

从植物光控发育角度出发,研究基于新型荧光粉封装的远红光LED灯辐照对水稻种子萌发及幼苗生长发育的促进效果。利用(Y,Gd)_(3)(Ga,Sc)_(5)O_(12):Cr^(3+)远红光荧光粉封装LED器件作为直接光源,将LED芯片发射450nm蓝光转化为峰值波长为730 nm的远红光,应用对比试验,观测远红光LED辐照和普通白光辐照两种光照模式下3个品种水稻的种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗根长、株高、茎粗及干物质质量变化。结果表明,经远红光LED辐照后的水稻种子发芽参数得到了显著提高,发芽势提高了6.38%~16.20%,发芽率提高了2.81%~10.33%,发芽指数提高了24.12%~30.84%。远红光LED辐照亦促进水稻幼苗生长发育,根长、株高、茎粗增长速率提高了3.01%~22.96%、14.58%~14.68%、14.50%~14.74%。干物质量增幅约为2.22%~6.06%。新型远红光辐照是提高水稻种子萌发效率和幼苗生长发育的有效途径。

蓝光与远红光诱导甘蔗开花研究初报

将难开花的果蔗和甘蔗栽培品种置于12.25小时光照处理下,其中每天以蓝光和远红光分别于上午6:00—8:00和下午4:00—6:15在光周期室作补助光照,以代替露天的阳光;甘蔗栽培品种还用常规的渐减日长法作对照。本处理于1991年7月1日至12月20日进行,结果首次诱使福建省地方优良果蔗——同安果蔗(Saccharum officinarum L.)开花以及甘蔗栽培品种CP65-357、闽糖81-235、赣蔗65-542和粤糖65-906分别于12月上中旬开花,而采用渐减日长法处理的上述甘蔗栽培品种,除CP65-357外,均不能开花。

远红光对玉米叶片叶绿素荧光的影响

以玉米杂交种先玉335(X-335)和玉米杂交种郑单958(Z-958)为供试材料,研究远红光对玉米叶片叶绿素荧光的影响,结果表明:远红光环境下,玉米叶片的光合作用所产生的有机物量和叶片胞间CO2浓度均下降,叶片蒸腾速率减弱,叶片气孔导度减小,光合电子传递效率下降,但PSⅡ原初光能转化效率提高,非光化学淬灭系数上升;X-335光化学淬灭系数上升,Z-958下降;两个玉米品种在远红光环境下光系统的功能都下降。

红光与远红光对小麦叶片细胞膜透性及外渗液成分含量的影响

短日照(10h)长暗期(14h)生长条件下的小麦品种南大2419红光、远红光暗期间断对幼苗叶片细胞膜透性及外渗液主要成分含量有明显影响。红光间断处理其叶片细胞膜透性、外渗液的A_260和A_280值,外渗液中蛋白质、可溶性糖及脯氨酸含量都较远红光间断处理的降低。

红光和远红光对番茄生长发育的影响

【目的】研究远红光和红光对番茄幼苗形态调控及生长发育的影响。【方法】以"金棚1号"番茄为试材,设置白天远红光(白天番茄幼苗放在白光LED灯和远红光LED灯下12h,夜间黑暗)、夜间红光(白天番茄幼苗放在白光LED灯下12h,夜间用红光LED灯处理12h)和对照(白天番茄幼苗放在白光LED灯下12h,夜间黑暗)3个处理,研究白天远红光和夜间红光对番茄幼苗生长,叶绿素含量,光和特性,茎、叶中内源性生长素(IAA)和赤霉素(GA3)含量以及单果质量和单株产量的影响。【结果】与对照相比,白天远红光处理番茄幼苗的株高显著增加,番茄开花提早,番茄幼苗茎、叶中GA3和IAA含量明显增加,叶绿素含量和光合速率、第1穗果的单果质量及单株产量均降低;夜间红光处理番茄幼苗株高显著降低,番茄开花延迟,番茄幼苗叶片中GA3和IAA含量显著降低,叶绿素含量和光合速率升高,番茄第1穗果单果质量及单株产量显著增加。【结论】在实际生产过程中,可以根据不同的需求应用远红光和红光,实现对番茄幼苗株高、开花时间和营养生长阶段的精确调控。

远红光补光对辣椒幼苗生长和非生物胁迫抗性的影响

【目的】研究补照适量远红光(FR)对辣椒幼苗生长发育和非生物胁迫抗性的调控作用,旨在为实际生产过程中利用精确的光环境调控手段培育壮苗提供理论依据。【方法】以辣椒‘博辣红帅’品种为研究材料,将苗龄 7 d 的辣椒幼苗置于LED 光源对照光谱(NL;红 R/蓝 B=3/1,光量子通量密度 PPFD 为 150 μmol·m^(-2)·s^(-1))及在此基础上分别补充 10 μmol·m^(-2)·s^(-1)远红光(6% FR)、20 μmol·m^(-2)·s^(-1)远红光(13% FR)和 30 μmol·m^(-2)·s^(-1)远红光(20% FR)的处理组光谱环境条件下培养,并于苗龄 21 d 时进行低温和干旱处理。通过测定生物量、抗性相关基因表达、抗氧化酶活性、激素含量、叶绿素荧光参数以及叶片相对电导率等,探究补充 6% FR 对辣椒幼苗生长和非生物胁迫抗性的影响。【结果】与对照光谱相比,补充 6% FR 显著提高了辣椒幼苗株高、茎粗、干鲜重以及壮苗指数(P<0.05)。低温胁迫下,相比于对照光谱组,补充 6% FR 显著提高了辣椒叶片冷响应基因 CBF1 和抗氧化酶相关基因 Cu/Zn-SOD、GR、APX、CAT、DHAR 的表达水平,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性比对照分别增加 25.2%、53.6%、55.8%、72.7%和 33.4%,抗逆相关激素脱落酸(ABA)的含量提高 69.5%。同时,低温胁迫下补充 6% FR 后辣椒叶片PSII 最大光化学效率(Fv/Fm)较对照光谱组显著升高,而相对电导率(REL)显著降低,表明补充 6% FR 缓解了低温下 PSII光抑制和叶片细胞的损伤,提高了辣椒幼苗的耐冷性。此外,干旱胁迫下,相比于对照光谱组,补充 6% FR 使辣椒幼苗的抗氧化酶 SOD、GR、APX、CAT、DHAR 活性分别增加 13.7%、38.0%、37.2%、27.6%和 23.7%,ABA 含量和 PSII 实际光化学效率(Φ;)也显著升高,而 REL 则明显降低,表明补充 6% FR 减轻了干旱胁迫引起的 PSII 光抑制和膜脂过氧化,提高了辣椒幼苗的耐旱性。【结论】补充 6% FR 不仅可促使辣椒壮苗的形成,还可通过增加抗氧化酶活性和 ABA 含量提高辣椒幼苗对低温胁迫和干旱胁迫的抗性。