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薄皮甜瓜(Cucumis melo var.makuwa Makino)属于典型的喜光喜温作物,在日光温室秋冬茬栽培条件下,常因雨雪及雾霾天气的影响,造成光照不足,严重影响植株生长发育,造成减产和果实品质降低的不利影响。因此,本试验以橙色果肉薄皮甜瓜品种‘红到边’为试验材料,使用发光二极管(LED)对秋冬茬日光温室薄皮甜瓜植株和提前采收甜瓜果实进行补光试验,一方面研究不同光质、不同补光形式对薄皮甜瓜果实糖和β-胡萝卜素积累的影响,另一方面研究不同光质对提前采收薄皮甜瓜果实贮藏成熟过程中糖和β-胡萝卜素积累的影响,以期为LED补光在秋冬茬日光温室薄皮甜瓜生产中的应用提供理论参考和技术支持。主要研究结果如下:1.在甜瓜雌花开花后10 d,在田间进行自然光条件下不同光质的补光试验:红光(R)、蓝光(B)、红蓝4:1(R:B=4:1)和红蓝6:1(R:B=6:1),以自然光为对照,每日补光10h,在补光处理后不同时间取样。结果表明,各补光处理的单瓜重均显著提高;蓝光处理的植株叶片叶绿素a和叶绿素b的含量最高;红蓝4:1和红蓝6:1处理的单瓜重、可溶性固形物和可溶性糖含量最高,蓝光次之,红光最低;但红光处理的果实β-胡萝卜素含量最高,红蓝4:1和红蓝6:1处理次之,蓝光处理最低。各处理均提高了果实中蔗糖合成相关基因(CmSPS01和CmSS01)的表达;不同光质处理均促进了β-胡萝卜素合成相关基因的表达,其中红光效果最佳,两种复合光质处理次之。综上,不同光质的LED补光显著促进了秋冬茬日光温室薄皮甜瓜糖和β-胡萝卜素的积累,以红蓝4:1和红蓝6:1处理效果最佳。2.用红蓝6:1(R:B=6:1)光质,进行田间不同补光形式的试验,设置3个处理:冠层补光(T)、株间补光(M)(第一个瓜上方第一片功能叶处)和株间竖直补光(S),以自然光为对照(CK)。结果发现,各补光处理单瓜重均高于对照;两种株间补光处理的果实蔗糖含量最高,两者间无显著差异;株间竖直补光处理的果实β-胡萝卜素含量最高,株间补光与冠层补光处理间无显著差异。果实成熟过程中CmSPS01和CmSS01的表达量除处理后第7 d外,均是株间竖直补光处理最高;不同的补光方式对β-胡萝卜素合成相关基因影响不同,未发现一致性规律。综上,株间竖直补光方式虽在β-胡萝卜素含量上高于株间补光处理,但两者在单瓜重、果实硬度和果实蔗糖含量差异不显著,从经济和用电量看,以株间补光效果最佳。3.取长势均一、大小一致的花后30 d甜瓜果实,进行采后果实补光试验,设置红光(R)和蓝光(B)两个光质处理,以黑暗为对照(CK),采收后连续光照12 h后避光贮藏。分别在试验开始的不同天数取样,测定果实外观和品质相关指标。结果发现,红光处理的果实可溶性糖含量和β-胡萝卜素含量最高,使用qRT-PCR发现红光处理的CmSPS01的相对表达量最高;β-胡萝卜素合成与代谢的基因表达量在不同时期均表现出红光处理上调表达,而蓝光处理有下调的趋势。综上,红光处理通过提高果实中CmSPS01和β-胡萝卜素合成相关基因的表达进而提高采后贮藏薄皮甜瓜的可溶性糖和β-胡萝卜素含量。