【摘 要】
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设施农业是我国现代农业的重要组成部分,设施内光照不足严重影响植物的生长发育,传统人工光源（白炽灯、荧光灯等）能耗大、运行费用高、能量利用率低,LED作为一种新型节能光源,具有节能高效、单色性好、响应速度快等优点。目前,有关LED光质对植物光合特性和品质影响的研究已有报道,大多数研究侧重于单色光,其中红光和蓝光对植物光合作用影响最大,但补光是一个非常复杂的过程,不同红蓝光质配比也影响着植物的光合作用
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设施农业是我国现代农业的重要组成部分,设施内光照不足严重影响植物的生长发育,传统人工光源（白炽灯、荧光灯等）能耗大、运行费用高、能量利用率低,LED作为一种新型节能光源,具有节能高效、单色性好、响应速度快等优点。目前,有关LED光质对植物光合特性和品质影响的研究已有报道,大多数研究侧重于单色光,其中红光和蓝光对植物光合作用影响最大,但补光是一个非常复杂的过程,不同红蓝光质配比也影响着植物的光合作用,因此需要确定红蓝光质的配比,优化人工光源。本研究以油麦菜（Lactuca sativa L.）品种‘四季高产油麦菜’为试验材料,设置7种红蓝光质配比（红光简称R,蓝光简称B）配比,R（R/B=200/0）、9R/1B（R/B=1 80/20）、8R/2B（R/B=160/40）、7R/3B（R/B=140/60）、5R/5B（R/B=100/100）、3R/7B（R/B=60/140）、B（R/B=0/200）,各处理总光强维持在200μmol·m-2·s-1,以白光为CK,研究不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗生物量、营养品质、叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数等的影响;克隆rbcL、rbcS、TPI、FBA基因并测定其在不同光质下的表达特性,分析其在碳同化过程中的调节作用。以期获得适合油麦菜生长的红蓝光质配比,了解其对碳同化机理的影响。主要研究结果如下:1、不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗生物量和营养品质的影响不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗生物量和营养品质有一定影响,由1-10d处理结果分析可知,从处理的第8d开始,不同处理间油麦菜幼苗生物量和营养品质有较大差异。通过对油麦菜幼苗生物量、可溶性糖、可溶性蛋白和Vc等指标采取基于层次分析法（AHP）和熵权法的TOPSIS综合评价,表明R比例较高的光质处理能够显著促进油麦菜苗期的生物量增加和营养品质提高,但单纯R处理却效果不理想,分析原因可能是幼苗茎过度伸长所导致。2.不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗根系生长的影响不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗根系的生长有一定影响。由1-10d的处理结果分析可知,从处理的第8d开始,不同处理间油麦菜幼苗的根系形态有较大差异。通过对油麦菜幼苗根系表面积、根系体积、根系长度等指标的分析,表明R比例较高的光质处理能够显著促进油麦菜幼苗根系生长,但单纯R处理效果不理想,分析原因可能是油麦菜幼苗茎过度伸长,植株不能正常生长,从而影响了根系的生长。3、不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗光合作用的影响不同红蓝光质配比对油麦菜幼苗光合作用有一定影响,由1-10d的处理结果分析可知,从处理的第8d开始,不同处理间油麦菜幼苗的光合作用有较大差异。通过对油麦菜幼苗光合参数净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）,叶绿素荧光参数最大光化学效率（φP0）、光合性能指数（PIabs）等采取基于熵权法的TOPSIS综合评价,表明R比例较高的光质处理能够显著促进油麦菜幼苗的光合作用,但单纯的R处理效果不理想。4、rbcL和rbcS基因的克隆及其表达分析Rubisco（核酮糖-1,5-磷酸羧化/加氧酶）是光合暗反应过程中重要的一种限速酶,其对应的编码基因rbcL和rbcS表达情况对植物光合作用有重要影响。克隆获得油麦菜rbcL基因序列（GenBank登录号:KT308114）:全长1434bp,编码477个氨基酸;克隆获得油麦菜rbcS基因序列（GenBank登录号:KT877651）:全长543bp,编码181个氨基酸。qRT-PCR分析表明,R比例较高的光质处理促进油麦菜幼苗rbcL基因和rbcS基因表达,但单纯R处理rbcL基因和rbcS基因相对表达量较低。5、cpTPI和cpFBA基因的克隆及其表达分析TPI（磷酸丙糖异构酶）和FBA（1,6-二磷酸果糖醛缩酶）催化光合作用暗反应RuBP再生阶段前两步,在植物光合碳同化过程中具有重要作用。克隆获得油麦菜TPI基因片段（GenBank登录号:KU512905）:长525bp,编码175个氨基酸;克隆获得油麦菜FBA基因片段（GenBank登录号:KT895418）:长488bp,编码161个氨基酸。qRT-PCR分析表明,R比例较高的光质处理促进TPI基因和FBA基因表达,但单纯R处理TPI基因和FBA基因相对表达量较低。
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