不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生理及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h1>
2022-09-16 06:08:44潘可可王克磊李斌奇張曦文陳發(fā)興
熱帶作物學(xué)報 2022年8期
潘可可，王克磊,*，李斌奇，張曦文，陳發(fā)興
不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生理及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>
潘可可1，王克磊1,2*，李斌奇2，張曦文3，陳發(fā)興2
1. 溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/浙南作物育種重點實驗室，浙江溫州 325014；2. 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建福州 350002；3. 福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，福建福州 350002
為探討LED光源在金線蓮工廠化栽培中的應(yīng)用，利用研發(fā)的具有不同比例紅（R）、藍(lán)光（B）的LED燈作為光源，以白色熒光燈為對照（CK），設(shè)置以下5個試驗處理，T1：R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m2·s)；T2：R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m2·s)；T3：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T4：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T5：R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)，研究不同比例紅藍(lán)光源及其光照強(qiáng)度對金線蓮的生長、光合作用、葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)和生理特性的影響。結(jié)果表明：與對照處理相比，T4、T5處理的金線蓮株高、莖粗、植株干鮮重顯著提高；T5處理的金線蓮葉片凈光合速率顯著高于其他處理，而T1、T3處理間差異不顯著，但顯著高于T2、T4處理。不同比例紅藍(lán)光處理下金線蓮葉片的葉綠素含量顯著高于對照處理，在相同的光照強(qiáng)度下，R/B(7/3)處理的金線蓮葉片葉綠素含量大于R/B(3/7)處理。不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片最大光化學(xué)效率、光系統(tǒng)II活性均顯著高于對照處理；紅光比例減少，藍(lán)光比例增加，可降低金線蓮葉片最大光化學(xué)效率、光系統(tǒng)II活性，同時光系統(tǒng)II實際光化學(xué)效率和光合電子傳遞效率也隨之降低。T2處理可有效提高金線蓮葉片SOD和CAT活性，但POD活性降低；T4處理下金線蓮葉片POD和CAT活性降低，SOD活性升高；與對照相比，T1處理的金線蓮葉片MDA含量顯著增加，較對照提高19.4%，而T5處理與對照差異不顯著。綜合各處理金線蓮生長來看，T5處理R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)的金線蓮生長最好，保持較高的光合速率及生理活性。
紅藍(lán)光比例；金線蓮；生長；生理變化；葉綠素?zé)晒?/p>
光質(zhì)是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子，研究表明不同光質(zhì)通過調(diào)控光敏色素和隱花色素的形成進(jìn)而調(diào)控植物的光形態(tài)建成[1]、葉綠體的發(fā)育[2]、氣孔的開閉[3]、莖的伸長[4]及葉片的結(jié)構(gòu)[5]等。研究發(fā)現(xiàn)R/B(3/1)可增加番茄葉片葉綠素濃度；紅光處理可促進(jìn)葡萄幼苗莖和節(jié)間的伸長，而藍(lán)光處理增加了葡萄葉片的氣孔數(shù)量[6]。70%的紅光+30%的藍(lán)光的復(fù)合光可有效促進(jìn)紅掌葉片干物質(zhì)積累，而30%的紅光+70%的藍(lán)光復(fù)合光則可促進(jìn)其葉面積的增加[7]。橙光∶藍(lán)光= 4∶1可顯著提高滇重樓葉片光合色素的合成、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及胞間CO2濃度[8]。
金線蓮（）又名金草、金蠶，是蘭科多年生草本植物，分布于我國福建、江西、浙江等地，具有降火、祛濕氣、降糖等多種功效，是珍貴的藥用植物，被譽(yù)為“醫(yī)藥之王”[9-11]。金線蓮是一種耐蔭植物，對光照和溫度的環(huán)境條件要求較高，正常葉片的光補(bǔ)償點和飽和點大約為7.20～110.00 μmol/(m2·s)[12]。株高、節(jié)間長度、葉面積和鮮重在高光強(qiáng)度下（150～ 200 μmol/(m2·s)均受到抑制[13]。近年來由于人類的過度開發(fā)與挖掘，野生金線蓮瀕臨滅絕，人工養(yǎng)殖是緩解市場供應(yīng)短缺的有效途徑。新型半導(dǎo)體發(fā)光二極管（light emitting diode，LED）因其能耗低、冷光源、光強(qiáng)與光質(zhì)可精準(zhǔn)調(diào)控等諸多優(yōu)點已成為植物工廠中的主要補(bǔ)光設(shè)備。目前關(guān)于金線蓮藥用價值的研究較多，而對于不同紅藍(lán)LED光源配比及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響研究較少。本試驗通過研究量化不同比例紅藍(lán)光及其光照強(qiáng)度水平對金線蓮生長、葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)和抗氧化酶活性的影響，為金線蓮工廠化栽培中LED光源的應(yīng)用提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料
供試的試驗材料為本地尖葉品種金線蓮組培苗（編號：NJC14），取自于福建漳州南靖縣金線蓮種植基地。
1.2 方法
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2018年6—11月在福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院光電子農(nóng)業(yè)工程與技術(shù)研究中心進(jìn)行。試驗所用的LED光環(huán)境系統(tǒng)由該中心自行研發(fā)設(shè)計，選用位于紅藍(lán)波段葉綠素a、b吸收峰峰值附近的660 nm紅光和446 nm的藍(lán)光，將2種光源的芯片集成到同一LED燈珠中[7]。該系統(tǒng)內(nèi)置多個獨立的培養(yǎng)箱，可任意調(diào)控箱內(nèi)不同的光照強(qiáng)度和光照時間。選取健壯一致的金線蓮幼苗，栽植于50孔穴盤中，育苗基質(zhì)為泥炭、蛭石、珍珠巖的混合物，購自于杭州錦大綠產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司。將穴盤分別置于獨立的培養(yǎng)箱中，設(shè)置5種不同試驗處理，T1：R/B(3/7)，PPFD 20 μmol/(m2·s)；T2：R/B(7/3)，PPFD 20 μmol/(m2·s)；T3：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T4：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T5：R/B(7/3)，PPFD 50 μmol/(m2·s)，以白色熒光燈為對照（CK），相對濕度為75%～80%，溫度為(25±2)℃。栽培90 d后統(tǒng)計試驗結(jié)果。
1.2.2 項目測定 （1）形態(tài)學(xué)指標(biāo)測定。每處理隨機(jī)選取5株金線蓮幼苗進(jìn)行株高、莖粗、葉面積、植株干鮮重、葉片數(shù)等測定，并計算折干率=植株干重/植株鮮重×100%。
（2）光合指標(biāo)參數(shù)測定。采用便攜式光合系統(tǒng)（LI-COR-6400）測定金線蓮幼苗凈光合速率（n）等，以金線蓮心葉向下數(shù)第3片葉為對象測定。
（3）葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定。采用MINIPAM葉綠素?zé)晒鈨x（Walz，德國）測定金線蓮幼苗葉片熒光參數(shù)。測定之前，對金線蓮幼苗葉片進(jìn)行約15 min的光適應(yīng)。測定初始熒光產(chǎn)量（o）和最大熒光產(chǎn)量（m），測定葉片光合作用系統(tǒng)Ⅱ的實際光化學(xué)效率（ΦPSII）、光合電子傳遞效率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）和非光化學(xué)猝滅系數(shù)（qN），并計算可變熒光產(chǎn)量v=m?o，PSⅡ的潛在活性（v/o）。
（4）葉綠素含量測定。采用95%乙醇浸提法提取葉綠素，用UV-2450紫外分光光度計測定葉片提取液在663 nm和645 nm光照下的吸光度，并計算葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量，單位表示為mg/g。
（5）抗氧化酶活性測定。稱取金線蓮幼苗葉片0.2 g，用100 mmol/L磷酸鉀緩沖液（pH 7.0）冰浴研磨，12 000離心20 min，取上清液備用。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）檢測參考ARGANDONA等[14]的方法。丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測定[15]。
1.3 數(shù)據(jù)處理
指標(biāo)的測定數(shù)據(jù)均采用3次重復(fù)，數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0和Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行處理與統(tǒng)計。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響
不同紅藍(lán)光比例及光照強(qiáng)度對金線蓮株高、莖粗等生長有顯著影響（表1）。T4和T5處理株高最大，較CK增加18.9%和17.0%，顯著高于其他處理，T2處理最低，較CK減少17.9%，表明在相同比例紅藍(lán)光下，增加光照強(qiáng)度促進(jìn)了金線蓮株高的生長。T3、T4和T5處理的莖粗顯著高于T1、T2和CK。植株鮮重和干重均以T2處理最低，分別比CK減少29.4%和26.5%，CK、T2和T5處理間植株鮮重差異顯著。與CK相比，T3、T4和T5處理葉面積分別增加24.7%、40.6%和18.0%，T1和T2處理減少3.3%和22.7%。干物質(zhì)率大小為T4>T5>T2>T3>CK>T1。從以上變化可以看出，與T2處理相比，T1處理增加紅光的比例促進(jìn)了金線蓮的生長，但是與T4、T5處理相比，T1、T2處理下的光照強(qiáng)度顯著抑制了金線蓮的生長，不適宜作為金線蓮工廠化種苗生產(chǎn)使用。
表1 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.2 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片光合性能的影響
從表2中可以看出，與CK和其他處理相比，T5處理金線蓮葉片凈光合速率最高，T1處理最低，除T1和T3外不同處理間差異顯著。葉綠素a、葉綠素b均以T2處理顯著高于CK，分別比CK增加68.3%和59.8%，CK處理最低。T2和T3處理間類胡蘿卜素差異顯著，但與其他處理間無顯著差異。在R/B相同時，葉綠素a/b隨著光照強(qiáng)度的增加逐漸增大?？梢钥闯?，在低光照強(qiáng)度下，增加紅光比例促進(jìn)了光合速率的提高。在紅藍(lán)光比例相同時，減少光照強(qiáng)度促進(jìn)了葉綠素a、葉綠素b的增加，但是光合速率卻顯著下降。
表2 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片光合光合性能的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.3 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
從表3中可以看出，v/m、v/o均以CK處理最小，T4處理最高，分別降低28.9%和110.4%，且差異顯著。ΦPSII、ETR變化趨勢基本一致，均以T3和T4顯著高于其他處理，分別比CK提高29.5%和32.3%、34.0%和30.0%，而T1、T2、T5和CK間差異不顯著，這表明與白光相比，不同比例紅藍(lán)光可促進(jìn)金線蓮葉片v/m、v/o的顯著提高，而增加藍(lán)光比例會降低v/m、v/o、ΦPSII和ETR。T4、T5和CK處理間的qN差異顯著，且均顯著低于T1、T2和T3處理。T4和CK處理的qP差異不顯著，但顯著高于其他處理，其次是T3和T5，最低為T1和T2，表明增加紅光比例，可促進(jìn)PSII的開放程度，在紅藍(lán)光比例相同時，低光照強(qiáng)度促進(jìn)了qN的顯著提高，增加金線蓮植株的熱損耗。
表3 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.4 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片抗氧化酶活性的影響
由表4可以看出，葉片SOD活性以CK處理最大，顯著高于T1、T2和T3處理，但是與T4和T5處理差異不顯著。T3處理POD活性最高，較CK處理增加23.5%，T2處理活性最低，較CK減少27.4%。CAT活性以T2處理最高，顯著高于T1、T3和T4處理。與CK相比，T1處理的MDA含量顯著增加，較CK提高19.4%，T5處理最低，較CK減少34.4%。從抗氧化酶活性變化來看，紅光比例的增加可顯著降低MDA的積累，減輕了金線蓮葉片細(xì)胞膜受傷害的程度，表明增加紅光比例有利于金線蓮葉片保持較高的生理活性。紅藍(lán)光比例相同時，增加光照強(qiáng)度可促進(jìn)SOD、POD活性提高，結(jié)合金線蓮生長情況可以表明將光照強(qiáng)度從20 μmol/(m2·s)提高至50 μmol/(m2·s)對金線蓮的生長是有利的。
3 討論
光質(zhì)是影響植物生長的重要環(huán)境因子，對植物的形態(tài)建成、光合特性以及生理變化等方面均有顯著影響。相關(guān)研究表明，紅光可提高菊花單株葉面積和總莖長[16]，藍(lán)光能提高番茄植株幼苗根系活力[17]，紅藍(lán)組合光源可促進(jìn)黃瓜、番茄和辣椒幼苗莖粗和干鮮質(zhì)量增加[18]。本試驗中發(fā)現(xiàn)，在PPFD 30 μmol/(m2·s)處理下，金線蓮植株的株高、莖粗、干鮮重、葉面積、葉片數(shù)等均顯著高于對照處理，而PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，卻比對照處理顯著降低，說明前者的光照強(qiáng)度對金線蓮的生長有明顯的促進(jìn)作用。在PPFD 30 μmol/(m2·s)處理下，R/B增加有利于金線蓮株高、干鮮重的提高，說明紅光對植株的促進(jìn)作用大于藍(lán)光，這與在西瓜[19]、青蒜苗[2]等的研究結(jié)果一致；而在PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，R/B增加卻是與之相反的結(jié)果，推測是光照強(qiáng)度的變化會引起紅光、藍(lán)光對植物形態(tài)影響的改變；也有報道表明水稻植株的株高、莖粗、葉片數(shù)等與紅藍(lán)光比例變化無顯著關(guān)聯(lián)性[20]。在光照強(qiáng)度相同時，R/B增加有利于金線蓮葉片干物質(zhì)率的提高，表明紅光在提高干物質(zhì)率上優(yōu)于藍(lán)光。
表4 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片抗氧化酶活性的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
葉綠素和類胡蘿卜素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，葉綠素能吸收利用光能，類胡蘿卜素既能傳遞光能，還有防護(hù)葉綠素免受多余光照傷害的作用。多數(shù)研究表明，紅光能促進(jìn)葉綠素的提高，而藍(lán)光抑制其增加[21-22]。有研究指出，R/B(7/1)處理較R/B(3/1)處理可明顯提高烏塌菜葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量[23]?！纭汀疣l(xiāng)4號’青蒜苗葉綠素含量在紅光處理下最高，而藍(lán)光處理最低[2]。本試驗中發(fā)現(xiàn)，不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片葉綠素含量均顯著高于對照處理，而且在光照強(qiáng)度相同時，R/B(7/3)處理的葉綠素含量均大于R/B(3/7)處理，這與前人的研究結(jié)果基本一致，表明紅光對葉綠素的促進(jìn)作用大于藍(lán)光。而ANNA[24]報道藍(lán)光促進(jìn)風(fēng)信子愈傷組織葉綠素及類胡蘿卜素含量的增加，在橙藍(lán)光（4∶1～8∶1）的范圍內(nèi)隨著橙光的增加、藍(lán)光的減少滇重樓葉片葉綠素含量顯著降低[8]，與本試驗結(jié)果不一致，推測是不同類型植物對不同波峰的敏感特性不同，表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性。在PPFD 20 μmol/(m2·s)時，金線蓮葉片葉綠素a/b隨著紅光的增加，藍(lán)光的減少而升高，說明藍(lán)光可提高葉綠素a/b的比值，與油麥菜[25]、黃瓜[26]等研究表明的藍(lán)光可提高葉綠素a/葉綠素b值的結(jié)果一致，但在PPFD 30 μmol/(m2·s)卻相反，表明光照強(qiáng)度的改變會引起金線蓮植株對不同光質(zhì)吸收比例的改變。試驗發(fā)現(xiàn)，在光照強(qiáng)度相同時，隨著紅光的增加、藍(lán)光的減少金線蓮葉片的凈光合速率顯著提高，表明紅光能促進(jìn)金線蓮葉片的光合作用，這在草莓[27-28]有相同報道。其原因可能是紅光可在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)光合機(jī)構(gòu)的組裝，促進(jìn)金線蓮葉片對光質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化。
葉綠素?zé)晒鈪?shù)可反映光合作用機(jī)理及光合作用機(jī)構(gòu)內(nèi)部重要的生理狀況，是研究環(huán)境變化對植物光系統(tǒng)機(jī)構(gòu)影響的內(nèi)在探針。v/m反映了光系統(tǒng)Ⅱ光化學(xué)效率的高低，常用來度量植物葉片光系統(tǒng)Ⅱ的潛在活性和原初光能轉(zhuǎn)化效率。v/o代表光系統(tǒng)Ⅱ潛在光化學(xué)活性，與有活性的反應(yīng)中心的數(shù)量呈正比關(guān)系。試驗結(jié)果表明，不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片v/m、v/o均顯著高于CK處理，表明混合光處理的金線蓮葉片光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心的開放程度較大，吸收并能運(yùn)用于光合作用的光能較多，這在葉用萵苣[29]、葡萄試管苗[30]上均有報道。隨著紅光比例減少，藍(lán)光比例增加，v/m、v/o均下降，表明藍(lán)光導(dǎo)致光系統(tǒng)Ⅱ發(fā)生了光抑制，光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H光化學(xué)效率和光合電子傳遞效率也隨之降低。qP在一定程度上反映了光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心的開放程度，研究中發(fā)現(xiàn)R/B(7/3)較R/B(3/7)處理可使金線蓮葉片光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心保持較高開放程度，電子吸收并能運(yùn)用于光合作用的光能較多。qN反映的是光系統(tǒng)Ⅱ天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱的形式耗散掉的光能部分，在試驗中PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，植株保持較高的qN表明植株的熱損耗較多，這也是該處理下植株較對照處理擁有較大的株高和莖粗，而干重卻較小的原因。
SOD能催化超氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng)生成O2和H2O2，CAT、POD負(fù)責(zé)清除生成的H2O2[31-32]。本研究中，在試驗所設(shè)置的3個光照強(qiáng)度下，R/B(7/3)處理的金線蓮葉片MDA含量均低于R/B(3/7)處理，說明紅光減緩膜脂過氧化產(chǎn)物的積累優(yōu)于藍(lán)光，可減緩金線蓮葉片的衰老，與葡萄[33]的研究結(jié)果一致。SOD、POD和CAT活性對不同紅藍(lán)比例光源及光照強(qiáng)度響應(yīng)不同。在PPFD 20 μmol/(m2·s)時，R/B(7/3)可有效提高金線蓮葉片SOD和CAT活性，但POD活性下降；在PPFD 30 μmol/(m2·s)時，R/B(7/3)導(dǎo)致金線蓮葉片POD和CAT活性下降，SOD活性升高，說明紅光比例增加對SOD活性提高有促進(jìn)作用，而POD、CAT則不明顯。相關(guān)研究表明，紅光促進(jìn)油菜葉片POD活性下降，但對CAT活性無明顯影響[34]，藍(lán)光提高小麥葉片過CAT活性而延緩衰老[35]，說明不同的光質(zhì)在不同植物葉片中對抗氧化酶活性的影響存在差異，本研究中也有可能是光照強(qiáng)度和光質(zhì)共同作用的結(jié)果。
[1] POUDEL P R, KATAOKA I, MOCHIOKA R. Effect of red and blue light emitting diodes on growth and morphogenesis of grapes[J]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2008, 92(2): 147-153.
[2] 楊曉建, 劉世琦, 張子坤, 劉中良, 馬 琳, 張 宇. 不同LED光源對青蒜苗生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 中國蔬菜, 2011(6): 62-67.
YANG X J, LIU S Q, ZHANG Z K, LIU Z L, MA L, ZHANG Y. Effects of different light emitting diode sources on growth and chlorophyll fluorescence parameters in garlic seedling[J]. China Vegetables, 2011(6): 62-67. (in Chinese)
[3] TALBOTT L D, SHMAYEVICH I J, CHUNG Y, HAM-MAD J W, ZEIGER E. Blue light and phytochrome-med-iated stomatal opening in theandmutants of[J]. Plant Physiology, 2003, 133(4): 1522- 1529.
[4] REED J W. Mutations in the gene for the red / far-red light receptor phytochrome B alter cell elongation and physiological responses throughoutdevelopment[J]. The Plant Cell, 1993, 5(2): 147-157.
[5] 楊俊偉, 鮑恩財, 張珂嘉, 潘銅華, 曹晏飛, 張 靜, 鄒志榮. 不同紅藍(lán)光比例對番茄幼苗葉片結(jié)構(gòu)及光合特性的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2018, 27(5): 716-726.
YANG J W, BAO E C, ZHANG K J, PAN T H, CAO Y F, ZHANG J, ZOU Z R. Effects of different ratios of red and blue light on anatomic structure and photosynthetic characteristics of tomato leaf[J]. Acta Agriculture Boreali-occidentalis Sinica, 2018, 27(5): 716-726. (in Chinese)
[6] 王麗偉, 李 巖, 辛國鳳, 魏 珉, 米慶華, 楊其長. 不同比例紅藍(lán)光對番茄幼苗生長和光合作用的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2017, 28(5): 1595-1602.
WANG L W, LI Y, XIN G F, WEI M, MI Q H, YANG Q C. Effects of different proportionsof red and blue light on the growth and photosynthesis of tomato seedlings[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(5): 1595-1602. (in Chinese)
[7] 陳孝丑, 楊 芮, 戶帥雅, 巫偉峰, 張曦文. 紅藍(lán)復(fù)合光對‘陽光紅心’紅掌生長和葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2018, 39(2): 224-230.
CHEN X C, YANG R, HU S Y, WU W F, ZHANG X WEffects of blue and red light-emitting diodeon the growth and chlorophyll fluorescence reaction of‘Yongonred’[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2018, 39(2): 224-230. (in Chinese)
[8] 黃 希, 梁社往, 蔡虎銘, 周 文, 何忠俊. 不同LED橙藍(lán)光質(zhì)配比對滇重樓葉片光合特性和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報, 2016, 32(22):98-103.
HUANG X, LIANG S W, CAI H M, ZHOU W, HE Z J. Effects of combination of orange and blue LED on photosynthetic characteristics and fluorescence parameter ofvar.[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2016, 32(22): 98-103. (in Chinese)
[9] 胡 坤, 王文俊, 童晨曉, 郭力銘, 周碧青. 不同土壤緊實度對金線蓮生長和品質(zhì)的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2021, 36(3): 271-278.
HU K, WANG W J, TONG C X, GUO L M, ZHOU B Q. Effect of different soil compaction on growth and quality of[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2021, 36(3): 271-278. (in Chinese)
[10] 吳麗麗, 梁 燕, 許光輝. 金線蓮化學(xué)成分、藥理作用及臨床應(yīng)用研究概述[J]. 海峽藥學(xué), 2014, 26(10): 34-37.
WU L L, LIANG Y, XU G H. Advances on investigation of chemical components, pharmacological activities and clinical applications of[J]. Strait Pharmaceutical Journal, 2014, 26(10): 34-37. (in Chinese)
[11] 陳育青, 林藝華, 鄒毅輝, 田惠橋, 林美珍. 金線蓮生藥鑒定、活性成分影響因素及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 中成藥, 2020, 42(8): 2141-2144.
CHEN Y Q, LIN Y H, ZOU Y H, TIAN H Q, LIN M Z. Research progress on identification of crude drugs, active ingredients and pharmacological effects of[J]. Chinese Traditional Patent Medicine, 2020, 42(8): 2141-2144. (in Chinese)
[12] 陳 裕, 林坤瑞. 金線蓮生長發(fā)育與光照強(qiáng)度關(guān)系[J]. 福建熱作科技, 1996, 21(4): 22-23.
CHEN Y, LIN K R. Relationship between growth and development ofand light intensity[J]. Fujian Science & Technology of Tropical Crops, 1996, 21(4): 22-23. (in Chinese)
[13] 吳榮哲, 吳松權(quán). 金線蓮馴化過程中光照強(qiáng)度(PPFD)對生長及光合速率的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 36(35): 15505-15506.
WU R Z, WU S Q. Effect of the light intensity on thegrowth in the process of its domestication[J]. Journal of Anhui Agricultural Science, 2008, 36(35): 15505- 15506. (in Chinese)
[14] ARGANDONA V H, CHAMAN M, CARDEMIL L, MUNOZ O, ZUNIGA G E, CORCUERA L J. Ethylene production and peroxidase activity in aphid-infested barley[J]. Journal of Chemical Ecology, 2001, 27: 53-68.
[15] DENG Y, LI C, SHAO Q, YE X, SHE J. Differential responses of double petal and multi petal jasmine to shading: II. Morphology, anatomy and physiology[J]. Scientia Horticulturae, 2012, 144: 19-28.
[16] 魏勝林, 王家保, 李春保. 藍(lán)光和紅光對菊花生長和開花的影響[J]. 園藝學(xué)報, 1998, 25(2): 203-204.
WEI S L, WANG J B, LI C B. Effects of blue light and red light on dendranthema growth and flowering[J]. Acta Horticulturae Sinica, 1998, 25(2): 203-204. (in Chinese)
[17] 蒲高斌, 劉世琦, 劉 磊, 任麗華. 不同光質(zhì)對番茄幼苗生長和生理特性的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2005, 32(3): 420-425.
PU G B, LIU S Q, LIU L, REN L H. Effects of different light qualities on growth and physiological characteristics of tomato seedlings[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2005, 32(3): 420-425. (in Chinese)
[18] 崔 瑾, 馬志虎, 徐志剛, 張 歡, 常濤濤. 不同光質(zhì)補(bǔ)光對黃瓜、辣椒和番茄幼苗生長及生理特性的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2009, 36(5): 663-670.
CUI J, MA Z H, XU Z G, ZHANG H, CHANG T T. Effects of supplemental lighting with different light qualities on growth and physiological characteristics of cucumber, pepper and tomato seedlings[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2009, 36(5): 663-670. (in Chinese)
[19] 李小娥, 黃 遠(yuǎn), 苗田田, 萬正杰, 黎 煊. 不同紅藍(lán)LED組合光源對西瓜幼苗生長和生理參數(shù)的影響[J]. 中國瓜菜, 2015, 28(3): 14-17.
LI X E, HUANG Y, MIAO T T, WAN Z J, LI X. Effects of different red and blue light ratios of LED on growth and physiological parameters of watermelon seedlings[J]. China Cucurbits and Vegetable, 2015, 28(3): 14-17. (in Chinese)
[20] 劉曉英, 焦學(xué)磊, 徐志剛, 陳 彬. 紅藍(lán)LED光對水稻秧苗形態(tài)建成的影響[J]. 照明工程學(xué)報, 2013, 24(S1): 162-167.
LIU X Y, JIAO X L, XU Z G, CHEN B. The effect of red and blue on photo morphogenesis of rice seedlings[J]. China Illuminating Engineering Journal. 2013, 24(S1): 162-167. (in Chinese)
[21] TONG Z, ZHAO Y J, WANG T, LI N H, YARMAMAT M. Photoreceptors and light regulated development in plants[J]. Acta Botanica Sinica, 2000, 42(2): 111-115.
[22] 許 莉, 劉世琦, 齊連東, 梁慶玲, 于文艷. 不同光質(zhì)對葉用萵苣光合作用及葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2007, 23(1): 96-100.
XU L, LIU S Q, QI L D, LIANG Q L, YU W Y. Effect of light quality on leaf lettuce photosynthesis and chlorophyll fluorescence[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2007, 23(1): 96-100. (in Chinese)
[23] 陳祥偉, 劉世琦, 馮 磊, 劉景凱, 薛小艷. 不同LED光源對烏塌菜光合特性及品質(zhì)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報, 2014, 29(S1): 243-248.
CHEN X W, LIU S Q, FENG L, LIU J K, XUE X Y. Effect of light qualities on photosynthetic response and nutritional quality of savoy[J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2014, 29(S1): 243-248. (in Chinese)
[24] ANNA B, ALICJA K. Effect of light quality on somatic embryogenesis inL.‘Delft’s blue’[J]. Biological Bulletin Poznan, 2001, 38: 103-107.
[25] 唐永康, 郭雙生, 艾為黨, 秦利鋒. 不同比例紅藍(lán)LED光照對油麥菜生長發(fā)育的影響[J]. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程, 2010, 23(3): 206-212.
TANG Y K, GUO S S, AI W D, QIN L F. Effects of red and blue light emitting diodes (LEDs) on the growth and development of Lettuce(var.)[J]. Space Medicine & Medical Engineering, 2010, 23(3): 206-212. (in Chinese)
[26] 段奇珍, 曲 梅, 高麗紅. 不同LED光源對黃瓜幼苗質(zhì)量的影響[J]. 北方園藝, 2010, 15: 125-128.
DUAN Q Z, QU M, GAO L H. Effect of different light emitting diode sources on the quality of cucumber seedlings[J]. Northern Horticulture, 2010, 15: 125-128. (in Chinese)
[27] 劉 慶, 連海峰, 劉世琦, 孫亞麗, 于新會. 不同光質(zhì)LED光源對草莓光合特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2015, 26(6): 1743-1750.
LIU Q, LIAN H F, LIU S Q, SUN Y L, YU X H. Effect of different LED light qualities on the photosynthetic characteristic, fruit production and quality of strawberry[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(6): 1743-1750. (in Chinese)
[28] 徐 凱, 郭彥平, 張上隆. 不同光質(zhì)對草莓葉片光合作用和葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 38(2): 369-375.
XU K, GUO Y P, ZHANG S L. Effect of light quality on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in strawberry leaves[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(2): 369-375. (in Chinese)
[29] 李雯琳, 郁繼華, 張國斌, 楊其長. LED光源不同光質(zhì)對葉用萵苣幼苗葉片氣體參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 45(1): 47-51, 115.
LI W L, YU J H, ZHANG G B, YANG Q C. Effects of light quality on parameters of gas exchange and chlorophyll fluorescence in lettuce leaves by using LED[J].Journal of Gansu Agricultural University, 2010, 45(1): 47-51, 115. (in Chinese)
[30] 馬紹英, 李 勝, 張 真, 劉 媛, 楊 柯. LED光源不同光質(zhì)下葡萄試管苗增殖和葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)特征[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2013, 48(1): 56-62.
MA S Y, LI S, ZHANG Z, LIU Y, YANG K. Proliferation and chlorophyll fluorescence characteristics ofgrape plantlet with different LED irradiations[J]. Journal of Gansu Agricultural University, 2013, 48(1): 56-62. (in Chinese)
[31] KHANNA-CHOPRA R. Leaf senescence and abiotic stresses share reactive oxygen species-mediated chloroplast degradation[J]. Protoplasma, 2012, 249(3): 469-481.
[32] TEWARI R K, SINGH P K, WATANABE M. The spatial patterns of oxidative stress indicators co-locate with early signs of natural senescence in maize leaves[J]. Acta Physiologiae Plantarum, 2013, 35(3): 949-957.
[33] 王 帥, 王海波, 王孝娣, 史祥賓, 王寶亮. 紅光和藍(lán)光對葡萄葉片衰老與活性氧代謝的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2015, 42(6): 1066-1076.
WANG S, WANG H B, WANG X D, SHI X B, WANG B L. Effect of red light and blue light on leaf senescence and active oxygen metabolism in grape[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2015, 42(6): 1066-1076. (in Chinese)
[34] 杜建芳, 廖祥儒, 葉步青, 李 萌. 光質(zhì)對油菜幼苗生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 植物學(xué)通報, 2002, 19(6): 7 43-745.
DU J F, LIAO X R, YE B Q, LI M. Effect of light quality on the growth and antioxidant enzyme activities of rape seedlings[J]. Chinese Bulletin of Botany, 2002, 19(6): 743-745. (in Chinese)
[35] HUMBERTO F, CAUSIN, ROSA N, JAUREGUI, ATILIO J. The effect of light spectral quality on leaf senescence and oxidative stress in wheat[J]. Plant Science, 2006, 171(1): 24-33.
Effects of Different Proportion of Red and Blue Light and Light Intensity on Physiology and Chlorophyll Fluorescence Characteristics of
PAN Keke1, WANG Kelei1,2*, LI Binqi2, ZHANG Xiwen3, CHEN Faxing2
1. Wenzhou Academy of Agricultural Sciences / Southern Zhejiang Key Laboratory of Crop Breeding, Wenzhou, Zhejiang 325014, China; 2. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China; 3. College of Mechanical and Electrical Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
In order to explore the application of LED lamp in the industrialized cultivation of, the LED lamp with different proportion of red and blue light was used as the light source. The white fluorescent lamp was used as the control (CK), with R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m2·s)(T1), R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m2·s)(T2), R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)(T3), R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)(T4), R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)(T5) five treatments. The effects of different ratios of red and blue light and light intensity on the growth, photosynthesis, chlorophyll fluorescence and physiological characteristics ofwere studied. The results showed that plant height, stem diameter and dry and fresh weight oftreated with T4and T5were significantly higher than those treated with CK.nofleaves in T5was significantly higher than that in the other treatments, there was no significant difference between T1and T3, but it was significantly higher than that in T2and T4. Under different proportion of red and blue light treatment, the chlorophyll content ofleaves was significantly higher than that of CK. Under the same light intensity, the chlorophyll content ofleaves treated with R/B(7/3) was higher than that treated with R/B(3/7).v/mandv/oofleaves treated with different red blue ratio light were significantly higher than those treated with CK. The decrease of red light ratio and the increase of blue light ratio could reducev/mandv/o, and ΦPSII and ETR also decreased. T2could effectively improve the activities of SOD and CAT, but the activity of POD decreased. The activities of POD and CAT decreased and SOD increased under T4. Compared with CK, the MDA content ofleaves in T1 increased significantly, 19.4% higher than CK, while there was no significant difference between T5and CK. According to the growth of, the treatment with R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s) (T5) grew best and maintained high photosynthetic rate and physiological activity.
red-to-blue lightratio;;rowth; physiology; chlorophyll fluorescence
S682.3
A
10.3969/j.issn.1000-2561.2022.08.012
2021-12-13；
2022-02-22
福建省發(fā)改委農(nóng)業(yè)五新項目（No. B0310008）。
潘可可（1980—），男，碩士，講師，研究方向：設(shè)施蔬菜生理生態(tài)。*通信作者（Corresponding author）：王克磊（WANG Kelei），E-mail：wangkelei@wzvcst.edu.cn。
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潘可可，王克磊,*，李斌奇，張曦文，陳發(fā)興
不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生理及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>
潘可可1，王克磊1,2*，李斌奇2，張曦文3，陳發(fā)興2
1. 溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/浙南作物育種重點實驗室，浙江溫州 325014；2. 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建福州 350002；3. 福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，福建福州 350002
為探討LED光源在金線蓮工廠化栽培中的應(yīng)用，利用研發(fā)的具有不同比例紅（R）、藍(lán)光（B）的LED燈作為光源，以白色熒光燈為對照（CK），設(shè)置以下5個試驗處理，T1：R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m2·s)；T2：R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m2·s)；T3：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T4：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T5：R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)，研究不同比例紅藍(lán)光源及其光照強(qiáng)度對金線蓮的生長、光合作用、葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)和生理特性的影響。結(jié)果表明：與對照處理相比，T4、T5處理的金線蓮株高、莖粗、植株干鮮重顯著提高；T5處理的金線蓮葉片凈光合速率顯著高于其他處理，而T1、T3處理間差異不顯著，但顯著高于T2、T4處理。不同比例紅藍(lán)光處理下金線蓮葉片的葉綠素含量顯著高于對照處理，在相同的光照強(qiáng)度下，R/B(7/3)處理的金線蓮葉片葉綠素含量大于R/B(3/7)處理。不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片最大光化學(xué)效率、光系統(tǒng)II活性均顯著高于對照處理；紅光比例減少，藍(lán)光比例增加，可降低金線蓮葉片最大光化學(xué)效率、光系統(tǒng)II活性，同時光系統(tǒng)II實際光化學(xué)效率和光合電子傳遞效率也隨之降低。T2處理可有效提高金線蓮葉片SOD和CAT活性，但POD活性降低；T4處理下金線蓮葉片POD和CAT活性降低，SOD活性升高；與對照相比，T1處理的金線蓮葉片MDA含量顯著增加，較對照提高19.4%，而T5處理與對照差異不顯著。綜合各處理金線蓮生長來看，T5處理R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)的金線蓮生長最好，保持較高的光合速率及生理活性。
紅藍(lán)光比例；金線蓮；生長；生理變化；葉綠素?zé)晒?/p>
光質(zhì)是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子，研究表明不同光質(zhì)通過調(diào)控光敏色素和隱花色素的形成進(jìn)而調(diào)控植物的光形態(tài)建成[1]、葉綠體的發(fā)育[2]、氣孔的開閉[3]、莖的伸長[4]及葉片的結(jié)構(gòu)[5]等。研究發(fā)現(xiàn)R/B(3/1)可增加番茄葉片葉綠素濃度；紅光處理可促進(jìn)葡萄幼苗莖和節(jié)間的伸長，而藍(lán)光處理增加了葡萄葉片的氣孔數(shù)量[6]。70%的紅光+30%的藍(lán)光的復(fù)合光可有效促進(jìn)紅掌葉片干物質(zhì)積累，而30%的紅光+70%的藍(lán)光復(fù)合光則可促進(jìn)其葉面積的增加[7]。橙光∶藍(lán)光= 4∶1可顯著提高滇重樓葉片光合色素的合成、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及胞間CO2濃度[8]。
金線蓮（）又名金草、金蠶，是蘭科多年生草本植物，分布于我國福建、江西、浙江等地，具有降火、祛濕氣、降糖等多種功效，是珍貴的藥用植物，被譽(yù)為“醫(yī)藥之王”[9-11]。金線蓮是一種耐蔭植物，對光照和溫度的環(huán)境條件要求較高，正常葉片的光補(bǔ)償點和飽和點大約為7.20～110.00 μmol/(m2·s)[12]。株高、節(jié)間長度、葉面積和鮮重在高光強(qiáng)度下（150～ 200 μmol/(m2·s)均受到抑制[13]。近年來由于人類的過度開發(fā)與挖掘，野生金線蓮瀕臨滅絕，人工養(yǎng)殖是緩解市場供應(yīng)短缺的有效途徑。新型半導(dǎo)體發(fā)光二極管（light emitting diode，LED）因其能耗低、冷光源、光強(qiáng)與光質(zhì)可精準(zhǔn)調(diào)控等諸多優(yōu)點已成為植物工廠中的主要補(bǔ)光設(shè)備。目前關(guān)于金線蓮藥用價值的研究較多，而對于不同紅藍(lán)LED光源配比及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響研究較少。本試驗通過研究量化不同比例紅藍(lán)光及其光照強(qiáng)度水平對金線蓮生長、葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)和抗氧化酶活性的影響，為金線蓮工廠化栽培中LED光源的應(yīng)用提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料
供試的試驗材料為本地尖葉品種金線蓮組培苗（編號：NJC14），取自于福建漳州南靖縣金線蓮種植基地。
1.2 方法
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2018年6—11月在福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院光電子農(nóng)業(yè)工程與技術(shù)研究中心進(jìn)行。試驗所用的LED光環(huán)境系統(tǒng)由該中心自行研發(fā)設(shè)計，選用位于紅藍(lán)波段葉綠素a、b吸收峰峰值附近的660 nm紅光和446 nm的藍(lán)光，將2種光源的芯片集成到同一LED燈珠中[7]。該系統(tǒng)內(nèi)置多個獨立的培養(yǎng)箱，可任意調(diào)控箱內(nèi)不同的光照強(qiáng)度和光照時間。選取健壯一致的金線蓮幼苗，栽植于50孔穴盤中，育苗基質(zhì)為泥炭、蛭石、珍珠巖的混合物，購自于杭州錦大綠產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司。將穴盤分別置于獨立的培養(yǎng)箱中，設(shè)置5種不同試驗處理，T1：R/B(3/7)，PPFD 20 μmol/(m2·s)；T2：R/B(7/3)，PPFD 20 μmol/(m2·s)；T3：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T4：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)；T5：R/B(7/3)，PPFD 50 μmol/(m2·s)，以白色熒光燈為對照（CK），相對濕度為75%～80%，溫度為(25±2)℃。栽培90 d后統(tǒng)計試驗結(jié)果。
1.2.2 項目測定 （1）形態(tài)學(xué)指標(biāo)測定。每處理隨機(jī)選取5株金線蓮幼苗進(jìn)行株高、莖粗、葉面積、植株干鮮重、葉片數(shù)等測定，并計算折干率=植株干重/植株鮮重×100%。
（2）光合指標(biāo)參數(shù)測定。采用便攜式光合系統(tǒng)（LI-COR-6400）測定金線蓮幼苗凈光合速率（n）等，以金線蓮心葉向下數(shù)第3片葉為對象測定。
（3）葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定。采用MINIPAM葉綠素?zé)晒鈨x（Walz，德國）測定金線蓮幼苗葉片熒光參數(shù)。測定之前，對金線蓮幼苗葉片進(jìn)行約15 min的光適應(yīng)。測定初始熒光產(chǎn)量（o）和最大熒光產(chǎn)量（m），測定葉片光合作用系統(tǒng)Ⅱ的實際光化學(xué)效率（ΦPSII）、光合電子傳遞效率（ETR）、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）和非光化學(xué)猝滅系數(shù)（qN），并計算可變熒光產(chǎn)量v=m?o，PSⅡ的潛在活性（v/o）。
（4）葉綠素含量測定。采用95%乙醇浸提法提取葉綠素，用UV-2450紫外分光光度計測定葉片提取液在663 nm和645 nm光照下的吸光度，并計算葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量，單位表示為mg/g。
（5）抗氧化酶活性測定。稱取金線蓮幼苗葉片0.2 g，用100 mmol/L磷酸鉀緩沖液（pH 7.0）冰浴研磨，12 000離心20 min，取上清液備用。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）檢測參考ARGANDONA等[14]的方法。丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測定[15]。
1.3 數(shù)據(jù)處理
指標(biāo)的測定數(shù)據(jù)均采用3次重復(fù)，數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0和Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行處理與統(tǒng)計。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響
不同紅藍(lán)光比例及光照強(qiáng)度對金線蓮株高、莖粗等生長有顯著影響（表1）。T4和T5處理株高最大，較CK增加18.9%和17.0%，顯著高于其他處理，T2處理最低，較CK減少17.9%，表明在相同比例紅藍(lán)光下，增加光照強(qiáng)度促進(jìn)了金線蓮株高的生長。T3、T4和T5處理的莖粗顯著高于T1、T2和CK。植株鮮重和干重均以T2處理最低，分別比CK減少29.4%和26.5%，CK、T2和T5處理間植株鮮重差異顯著。與CK相比，T3、T4和T5處理葉面積分別增加24.7%、40.6%和18.0%，T1和T2處理減少3.3%和22.7%。干物質(zhì)率大小為T4>T5>T2>T3>CK>T1。從以上變化可以看出，與T2處理相比，T1處理增加紅光的比例促進(jìn)了金線蓮的生長，但是與T4、T5處理相比，T1、T2處理下的光照強(qiáng)度顯著抑制了金線蓮的生長，不適宜作為金線蓮工廠化種苗生產(chǎn)使用。
表1 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮生長的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.2 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片光合性能的影響
從表2中可以看出，與CK和其他處理相比，T5處理金線蓮葉片凈光合速率最高，T1處理最低，除T1和T3外不同處理間差異顯著。葉綠素a、葉綠素b均以T2處理顯著高于CK，分別比CK增加68.3%和59.8%，CK處理最低。T2和T3處理間類胡蘿卜素差異顯著，但與其他處理間無顯著差異。在R/B相同時，葉綠素a/b隨著光照強(qiáng)度的增加逐漸增大?？梢钥闯?，在低光照強(qiáng)度下，增加紅光比例促進(jìn)了光合速率的提高。在紅藍(lán)光比例相同時，減少光照強(qiáng)度促進(jìn)了葉綠素a、葉綠素b的增加，但是光合速率卻顯著下降。
表2 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片光合光合性能的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.3 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
從表3中可以看出，v/m、v/o均以CK處理最小，T4處理最高，分別降低28.9%和110.4%，且差異顯著。ΦPSII、ETR變化趨勢基本一致，均以T3和T4顯著高于其他處理，分別比CK提高29.5%和32.3%、34.0%和30.0%，而T1、T2、T5和CK間差異不顯著，這表明與白光相比，不同比例紅藍(lán)光可促進(jìn)金線蓮葉片v/m、v/o的顯著提高，而增加藍(lán)光比例會降低v/m、v/o、ΦPSII和ETR。T4、T5和CK處理間的qN差異顯著，且均顯著低于T1、T2和T3處理。T4和CK處理的qP差異不顯著，但顯著高于其他處理，其次是T3和T5，最低為T1和T2，表明增加紅光比例，可促進(jìn)PSII的開放程度，在紅藍(lán)光比例相同時，低光照強(qiáng)度促進(jìn)了qN的顯著提高，增加金線蓮植株的熱損耗。
表3 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
2.4 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片抗氧化酶活性的影響
由表4可以看出，葉片SOD活性以CK處理最大，顯著高于T1、T2和T3處理，但是與T4和T5處理差異不顯著。T3處理POD活性最高，較CK處理增加23.5%，T2處理活性最低，較CK減少27.4%。CAT活性以T2處理最高，顯著高于T1、T3和T4處理。與CK相比，T1處理的MDA含量顯著增加，較CK提高19.4%，T5處理最低，較CK減少34.4%。從抗氧化酶活性變化來看，紅光比例的增加可顯著降低MDA的積累，減輕了金線蓮葉片細(xì)胞膜受傷害的程度，表明增加紅光比例有利于金線蓮葉片保持較高的生理活性。紅藍(lán)光比例相同時，增加光照強(qiáng)度可促進(jìn)SOD、POD活性提高，結(jié)合金線蓮生長情況可以表明將光照強(qiáng)度從20 μmol/(m2·s)提高至50 μmol/(m2·s)對金線蓮的生長是有利的。
3 討論
光質(zhì)是影響植物生長的重要環(huán)境因子，對植物的形態(tài)建成、光合特性以及生理變化等方面均有顯著影響。相關(guān)研究表明，紅光可提高菊花單株葉面積和總莖長[16]，藍(lán)光能提高番茄植株幼苗根系活力[17]，紅藍(lán)組合光源可促進(jìn)黃瓜、番茄和辣椒幼苗莖粗和干鮮質(zhì)量增加[18]。本試驗中發(fā)現(xiàn)，在PPFD 30 μmol/(m2·s)處理下，金線蓮植株的株高、莖粗、干鮮重、葉面積、葉片數(shù)等均顯著高于對照處理，而PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，卻比對照處理顯著降低，說明前者的光照強(qiáng)度對金線蓮的生長有明顯的促進(jìn)作用。在PPFD 30 μmol/(m2·s)處理下，R/B增加有利于金線蓮株高、干鮮重的提高，說明紅光對植株的促進(jìn)作用大于藍(lán)光，這與在西瓜[19]、青蒜苗[2]等的研究結(jié)果一致；而在PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，R/B增加卻是與之相反的結(jié)果，推測是光照強(qiáng)度的變化會引起紅光、藍(lán)光對植物形態(tài)影響的改變；也有報道表明水稻植株的株高、莖粗、葉片數(shù)等與紅藍(lán)光比例變化無顯著關(guān)聯(lián)性[20]。在光照強(qiáng)度相同時，R/B增加有利于金線蓮葉片干物質(zhì)率的提高，表明紅光在提高干物質(zhì)率上優(yōu)于藍(lán)光。
表4 不同比例紅藍(lán)光及光照強(qiáng)度對金線蓮葉片抗氧化酶活性的影響
注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（<0.05）。
Note: Different lowercase letters after the same column of data indicate significant difference (<0.05).
葉綠素和類胡蘿卜素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，葉綠素能吸收利用光能，類胡蘿卜素既能傳遞光能，還有防護(hù)葉綠素免受多余光照傷害的作用。多數(shù)研究表明，紅光能促進(jìn)葉綠素的提高，而藍(lán)光抑制其增加[21-22]。有研究指出，R/B(7/1)處理較R/B(3/1)處理可明顯提高烏塌菜葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量[23]?！纭汀疣l(xiāng)4號’青蒜苗葉綠素含量在紅光處理下最高，而藍(lán)光處理最低[2]。本試驗中發(fā)現(xiàn)，不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片葉綠素含量均顯著高于對照處理，而且在光照強(qiáng)度相同時，R/B(7/3)處理的葉綠素含量均大于R/B(3/7)處理，這與前人的研究結(jié)果基本一致，表明紅光對葉綠素的促進(jìn)作用大于藍(lán)光。而ANNA[24]報道藍(lán)光促進(jìn)風(fēng)信子愈傷組織葉綠素及類胡蘿卜素含量的增加，在橙藍(lán)光（4∶1～8∶1）的范圍內(nèi)隨著橙光的增加、藍(lán)光的減少滇重樓葉片葉綠素含量顯著降低[8]，與本試驗結(jié)果不一致，推測是不同類型植物對不同波峰的敏感特性不同，表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性。在PPFD 20 μmol/(m2·s)時，金線蓮葉片葉綠素a/b隨著紅光的增加，藍(lán)光的減少而升高，說明藍(lán)光可提高葉綠素a/b的比值，與油麥菜[25]、黃瓜[26]等研究表明的藍(lán)光可提高葉綠素a/葉綠素b值的結(jié)果一致，但在PPFD 30 μmol/(m2·s)卻相反，表明光照強(qiáng)度的改變會引起金線蓮植株對不同光質(zhì)吸收比例的改變。試驗發(fā)現(xiàn)，在光照強(qiáng)度相同時，隨著紅光的增加、藍(lán)光的減少金線蓮葉片的凈光合速率顯著提高，表明紅光能促進(jìn)金線蓮葉片的光合作用，這在草莓[27-28]有相同報道。其原因可能是紅光可在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)光合機(jī)構(gòu)的組裝，促進(jìn)金線蓮葉片對光質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化。
葉綠素?zé)晒鈪?shù)可反映光合作用機(jī)理及光合作用機(jī)構(gòu)內(nèi)部重要的生理狀況，是研究環(huán)境變化對植物光系統(tǒng)機(jī)構(gòu)影響的內(nèi)在探針。v/m反映了光系統(tǒng)Ⅱ光化學(xué)效率的高低，常用來度量植物葉片光系統(tǒng)Ⅱ的潛在活性和原初光能轉(zhuǎn)化效率。v/o代表光系統(tǒng)Ⅱ潛在光化學(xué)活性，與有活性的反應(yīng)中心的數(shù)量呈正比關(guān)系。試驗結(jié)果表明，不同比例紅藍(lán)光源處理的金線蓮葉片v/m、v/o均顯著高于CK處理，表明混合光處理的金線蓮葉片光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心的開放程度較大，吸收并能運(yùn)用于光合作用的光能較多，這在葉用萵苣[29]、葡萄試管苗[30]上均有報道。隨著紅光比例減少，藍(lán)光比例增加，v/m、v/o均下降，表明藍(lán)光導(dǎo)致光系統(tǒng)Ⅱ發(fā)生了光抑制，光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H光化學(xué)效率和光合電子傳遞效率也隨之降低。qP在一定程度上反映了光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心的開放程度，研究中發(fā)現(xiàn)R/B(7/3)較R/B(3/7)處理可使金線蓮葉片光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心保持較高開放程度，電子吸收并能運(yùn)用于光合作用的光能較多。qN反映的是光系統(tǒng)Ⅱ天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱的形式耗散掉的光能部分，在試驗中PPFD 20 μmol/(m2·s)處理下，植株保持較高的qN表明植株的熱損耗較多，這也是該處理下植株較對照處理擁有較大的株高和莖粗，而干重卻較小的原因。
SOD能催化超氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng)生成O2和H2O2，CAT、POD負(fù)責(zé)清除生成的H2O2[31-32]。本研究中，在試驗所設(shè)置的3個光照強(qiáng)度下，R/B(7/3)處理的金線蓮葉片MDA含量均低于R/B(3/7)處理，說明紅光減緩膜脂過氧化產(chǎn)物的積累優(yōu)于藍(lán)光，可減緩金線蓮葉片的衰老，與葡萄[33]的研究結(jié)果一致。SOD、POD和CAT活性對不同紅藍(lán)比例光源及光照強(qiáng)度響應(yīng)不同。在PPFD 20 μmol/(m2·s)時，R/B(7/3)可有效提高金線蓮葉片SOD和CAT活性，但POD活性下降；在PPFD 30 μmol/(m2·s)時，R/B(7/3)導(dǎo)致金線蓮葉片POD和CAT活性下降，SOD活性升高，說明紅光比例增加對SOD活性提高有促進(jìn)作用，而POD、CAT則不明顯。相關(guān)研究表明，紅光促進(jìn)油菜葉片POD活性下降，但對CAT活性無明顯影響[34]，藍(lán)光提高小麥葉片過CAT活性而延緩衰老[35]，說明不同的光質(zhì)在不同植物葉片中對抗氧化酶活性的影響存在差異，本研究中也有可能是光照強(qiáng)度和光質(zhì)共同作用的結(jié)果。
[1] POUDEL P R, KATAOKA I, MOCHIOKA R. Effect of red and blue light emitting diodes on growth and morphogenesis of grapes[J]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2008, 92(2): 147-153.
[2] 楊曉建, 劉世琦, 張子坤, 劉中良, 馬 琳, 張 宇. 不同LED光源對青蒜苗生長及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 中國蔬菜, 2011(6): 62-67.
YANG X J, LIU S Q, ZHANG Z K, LIU Z L, MA L, ZHANG Y. Effects of different light emitting diode sources on growth and chlorophyll fluorescence parameters in garlic seedling[J]. China Vegetables, 2011(6): 62-67. (in Chinese)
[3] TALBOTT L D, SHMAYEVICH I J, CHUNG Y, HAM-MAD J W, ZEIGER E. Blue light and phytochrome-med-iated stomatal opening in theandmutants of[J]. Plant Physiology, 2003, 133(4): 1522- 1529.
[4] REED J W. Mutations in the gene for the red / far-red light receptor phytochrome B alter cell elongation and physiological responses throughoutdevelopment[J]. The Plant Cell, 1993, 5(2): 147-157.
[5] 楊俊偉, 鮑恩財, 張珂嘉, 潘銅華, 曹晏飛, 張 靜, 鄒志榮. 不同紅藍(lán)光比例對番茄幼苗葉片結(jié)構(gòu)及光合特性的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2018, 27(5): 716-726.
YANG J W, BAO E C, ZHANG K J, PAN T H, CAO Y F, ZHANG J, ZOU Z R. Effects of different ratios of red and blue light on anatomic structure and photosynthetic characteristics of tomato leaf[J]. Acta Agriculture Boreali-occidentalis Sinica, 2018, 27(5): 716-726. (in Chinese)
[6] 王麗偉, 李 巖, 辛國鳳, 魏 珉, 米慶華, 楊其長. 不同比例紅藍(lán)光對番茄幼苗生長和光合作用的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2017, 28(5): 1595-1602.
WANG L W, LI Y, XIN G F, WEI M, MI Q H, YANG Q C. Effects of different proportionsof red and blue light on the growth and photosynthesis of tomato seedlings[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(5): 1595-1602. (in Chinese)
[7] 陳孝丑, 楊 芮, 戶帥雅, 巫偉峰, 張曦文. 紅藍(lán)復(fù)合光對‘陽光紅心’紅掌生長和葉綠素?zé)晒夥磻?yīng)的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2018, 39(2): 224-230.
CHEN X C, YANG R, HU S Y, WU W F, ZHANG X WEffects of blue and red light-emitting diodeon the growth and chlorophyll fluorescence reaction of‘Yongonred’[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2018, 39(2): 224-230. (in Chinese)
[8] 黃 希, 梁社往, 蔡虎銘, 周 文, 何忠俊. 不同LED橙藍(lán)光質(zhì)配比對滇重樓葉片光合特性和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報, 2016, 32(22):98-103.
HUANG X, LIANG S W, CAI H M, ZHOU W, HE Z J. Effects of combination of orange and blue LED on photosynthetic characteristics and fluorescence parameter ofvar.[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2016, 32(22): 98-103. (in Chinese)
[9] 胡 坤, 王文俊, 童晨曉, 郭力銘, 周碧青. 不同土壤緊實度對金線蓮生長和品質(zhì)的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2021, 36(3): 271-278.
HU K, WANG W J, TONG C X, GUO L M, ZHOU B Q. Effect of different soil compaction on growth and quality of[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2021, 36(3): 271-278. (in Chinese)
[10] 吳麗麗, 梁 燕, 許光輝. 金線蓮化學(xué)成分、藥理作用及臨床應(yīng)用研究概述[J]. 海峽藥學(xué), 2014, 26(10): 34-37.
WU L L, LIANG Y, XU G H. Advances on investigation of chemical components, pharmacological activities and clinical applications of[J]. Strait Pharmaceutical Journal, 2014, 26(10): 34-37. (in Chinese)
[11] 陳育青, 林藝華, 鄒毅輝, 田惠橋, 林美珍. 金線蓮生藥鑒定、活性成分影響因素及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 中成藥, 2020, 42(8): 2141-2144.
CHEN Y Q, LIN Y H, ZOU Y H, TIAN H Q, LIN M Z. Research progress on identification of crude drugs, active ingredients and pharmacological effects of[J]. Chinese Traditional Patent Medicine, 2020, 42(8): 2141-2144. (in Chinese)
[12] 陳 裕, 林坤瑞. 金線蓮生長發(fā)育與光照強(qiáng)度關(guān)系[J]. 福建熱作科技, 1996, 21(4): 22-23.
CHEN Y, LIN K R. Relationship between growth and development ofand light intensity[J]. Fujian Science & Technology of Tropical Crops, 1996, 21(4): 22-23. (in Chinese)
[13] 吳榮哲, 吳松權(quán). 金線蓮馴化過程中光照強(qiáng)度(PPFD)對生長及光合速率的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 36(35): 15505-15506.
WU R Z, WU S Q. Effect of the light intensity on thegrowth in the process of its domestication[J]. Journal of Anhui Agricultural Science, 2008, 36(35): 15505- 15506. (in Chinese)
[14] ARGANDONA V H, CHAMAN M, CARDEMIL L, MUNOZ O, ZUNIGA G E, CORCUERA L J. Ethylene production and peroxidase activity in aphid-infested barley[J]. Journal of Chemical Ecology, 2001, 27: 53-68.
[15] DENG Y, LI C, SHAO Q, YE X, SHE J. Differential responses of double petal and multi petal jasmine to shading: II. Morphology, anatomy and physiology[J]. Scientia Horticulturae, 2012, 144: 19-28.
[16] 魏勝林, 王家保, 李春保. 藍(lán)光和紅光對菊花生長和開花的影響[J]. 園藝學(xué)報, 1998, 25(2): 203-204.
WEI S L, WANG J B, LI C B. Effects of blue light and red light on dendranthema growth and flowering[J]. Acta Horticulturae Sinica, 1998, 25(2): 203-204. (in Chinese)
[17] 蒲高斌, 劉世琦, 劉 磊, 任麗華. 不同光質(zhì)對番茄幼苗生長和生理特性的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2005, 32(3): 420-425.
PU G B, LIU S Q, LIU L, REN L H. Effects of different light qualities on growth and physiological characteristics of tomato seedlings[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2005, 32(3): 420-425. (in Chinese)
[18] 崔 瑾, 馬志虎, 徐志剛, 張 歡, 常濤濤. 不同光質(zhì)補(bǔ)光對黃瓜、辣椒和番茄幼苗生長及生理特性的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2009, 36(5): 663-670.
CUI J, MA Z H, XU Z G, ZHANG H, CHANG T T. Effects of supplemental lighting with different light qualities on growth and physiological characteristics of cucumber, pepper and tomato seedlings[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2009, 36(5): 663-670. (in Chinese)
[19] 李小娥, 黃 遠(yuǎn), 苗田田, 萬正杰, 黎 煊. 不同紅藍(lán)LED組合光源對西瓜幼苗生長和生理參數(shù)的影響[J]. 中國瓜菜, 2015, 28(3): 14-17.
LI X E, HUANG Y, MIAO T T, WAN Z J, LI X. Effects of different red and blue light ratios of LED on growth and physiological parameters of watermelon seedlings[J]. China Cucurbits and Vegetable, 2015, 28(3): 14-17. (in Chinese)
[20] 劉曉英, 焦學(xué)磊, 徐志剛, 陳 彬. 紅藍(lán)LED光對水稻秧苗形態(tài)建成的影響[J]. 照明工程學(xué)報, 2013, 24(S1): 162-167.
LIU X Y, JIAO X L, XU Z G, CHEN B. The effect of red and blue on photo morphogenesis of rice seedlings[J]. China Illuminating Engineering Journal. 2013, 24(S1): 162-167. (in Chinese)
[21] TONG Z, ZHAO Y J, WANG T, LI N H, YARMAMAT M. Photoreceptors and light regulated development in plants[J]. Acta Botanica Sinica, 2000, 42(2): 111-115.
[22] 許 莉, 劉世琦, 齊連東, 梁慶玲, 于文艷. 不同光質(zhì)對葉用萵苣光合作用及葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2007, 23(1): 96-100.
XU L, LIU S Q, QI L D, LIANG Q L, YU W Y. Effect of light quality on leaf lettuce photosynthesis and chlorophyll fluorescence[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2007, 23(1): 96-100. (in Chinese)
[23] 陳祥偉, 劉世琦, 馮 磊, 劉景凱, 薛小艷. 不同LED光源對烏塌菜光合特性及品質(zhì)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報, 2014, 29(S1): 243-248.
CHEN X W, LIU S Q, FENG L, LIU J K, XUE X Y. Effect of light qualities on photosynthetic response and nutritional quality of savoy[J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2014, 29(S1): 243-248. (in Chinese)
[24] ANNA B, ALICJA K. Effect of light quality on somatic embryogenesis inL.‘Delft’s blue’[J]. Biological Bulletin Poznan, 2001, 38: 103-107.
[25] 唐永康, 郭雙生, 艾為黨, 秦利鋒. 不同比例紅藍(lán)LED光照對油麥菜生長發(fā)育的影響[J]. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程, 2010, 23(3): 206-212.
TANG Y K, GUO S S, AI W D, QIN L F. Effects of red and blue light emitting diodes (LEDs) on the growth and development of Lettuce(var.)[J]. Space Medicine & Medical Engineering, 2010, 23(3): 206-212. (in Chinese)
[26] 段奇珍, 曲 梅, 高麗紅. 不同LED光源對黃瓜幼苗質(zhì)量的影響[J]. 北方園藝, 2010, 15: 125-128.
DUAN Q Z, QU M, GAO L H. Effect of different light emitting diode sources on the quality of cucumber seedlings[J]. Northern Horticulture, 2010, 15: 125-128. (in Chinese)
[27] 劉 慶, 連海峰, 劉世琦, 孫亞麗, 于新會. 不同光質(zhì)LED光源對草莓光合特性、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2015, 26(6): 1743-1750.
LIU Q, LIAN H F, LIU S Q, SUN Y L, YU X H. Effect of different LED light qualities on the photosynthetic characteristic, fruit production and quality of strawberry[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(6): 1743-1750. (in Chinese)
[28] 徐 凱, 郭彥平, 張上隆. 不同光質(zhì)對草莓葉片光合作用和葉綠素?zé)晒獾挠绊慬J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 38(2): 369-375.
XU K, GUO Y P, ZHANG S L. Effect of light quality on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in strawberry leaves[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(2): 369-375. (in Chinese)
[29] 李雯琳, 郁繼華, 張國斌, 楊其長. LED光源不同光質(zhì)對葉用萵苣幼苗葉片氣體參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 45(1): 47-51, 115.
LI W L, YU J H, ZHANG G B, YANG Q C. Effects of light quality on parameters of gas exchange and chlorophyll fluorescence in lettuce leaves by using LED[J].Journal of Gansu Agricultural University, 2010, 45(1): 47-51, 115. (in Chinese)
[30] 馬紹英, 李 勝, 張 真, 劉 媛, 楊 柯. LED光源不同光質(zhì)下葡萄試管苗增殖和葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)特征[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2013, 48(1): 56-62.
MA S Y, LI S, ZHANG Z, LIU Y, YANG K. Proliferation and chlorophyll fluorescence characteristics ofgrape plantlet with different LED irradiations[J]. Journal of Gansu Agricultural University, 2013, 48(1): 56-62. (in Chinese)
[31] KHANNA-CHOPRA R. Leaf senescence and abiotic stresses share reactive oxygen species-mediated chloroplast degradation[J]. Protoplasma, 2012, 249(3): 469-481.
[32] TEWARI R K, SINGH P K, WATANABE M. The spatial patterns of oxidative stress indicators co-locate with early signs of natural senescence in maize leaves[J]. Acta Physiologiae Plantarum, 2013, 35(3): 949-957.
[33] 王 帥, 王海波, 王孝娣, 史祥賓, 王寶亮. 紅光和藍(lán)光對葡萄葉片衰老與活性氧代謝的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2015, 42(6): 1066-1076.
WANG S, WANG H B, WANG X D, SHI X B, WANG B L. Effect of red light and blue light on leaf senescence and active oxygen metabolism in grape[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2015, 42(6): 1066-1076. (in Chinese)
[34] 杜建芳, 廖祥儒, 葉步青, 李 萌. 光質(zhì)對油菜幼苗生長及抗氧化酶活性的影響[J]. 植物學(xué)通報, 2002, 19(6): 7 43-745.
DU J F, LIAO X R, YE B Q, LI M. Effect of light quality on the growth and antioxidant enzyme activities of rape seedlings[J]. Chinese Bulletin of Botany, 2002, 19(6): 743-745. (in Chinese)
[35] HUMBERTO F, CAUSIN, ROSA N, JAUREGUI, ATILIO J. The effect of light spectral quality on leaf senescence and oxidative stress in wheat[J]. Plant Science, 2006, 171(1): 24-33.
Effects of Different Proportion of Red and Blue Light and Light Intensity on Physiology and Chlorophyll Fluorescence Characteristics of
PAN Keke1, WANG Kelei1,2*, LI Binqi2, ZHANG Xiwen3, CHEN Faxing2
1. Wenzhou Academy of Agricultural Sciences / Southern Zhejiang Key Laboratory of Crop Breeding, Wenzhou, Zhejiang 325014, China; 2. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China; 3. College of Mechanical and Electrical Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
In order to explore the application of LED lamp in the industrialized cultivation of, the LED lamp with different proportion of red and blue light was used as the light source. The white fluorescent lamp was used as the control (CK), with R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m2·s)(T1), R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m2·s)(T2), R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m2·s)(T3), R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m2·s)(T4), R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s)(T5) five treatments. The effects of different ratios of red and blue light and light intensity on the growth, photosynthesis, chlorophyll fluorescence and physiological characteristics ofwere studied. The results showed that plant height, stem diameter and dry and fresh weight oftreated with T4and T5were significantly higher than those treated with CK.nofleaves in T5was significantly higher than that in the other treatments, there was no significant difference between T1and T3, but it was significantly higher than that in T2and T4. Under different proportion of red and blue light treatment, the chlorophyll content ofleaves was significantly higher than that of CK. Under the same light intensity, the chlorophyll content ofleaves treated with R/B(7/3) was higher than that treated with R/B(3/7).v/mandv/oofleaves treated with different red blue ratio light were significantly higher than those treated with CK. The decrease of red light ratio and the increase of blue light ratio could reducev/mandv/o, and ΦPSII and ETR also decreased. T2could effectively improve the activities of SOD and CAT, but the activity of POD decreased. The activities of POD and CAT decreased and SOD increased under T4. Compared with CK, the MDA content ofleaves in T1 increased significantly, 19.4% higher than CK, while there was no significant difference between T5and CK. According to the growth of, the treatment with R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m2·s) (T5) grew best and maintained high photosynthetic rate and physiological activity.
red-to-blue lightratio;;rowth; physiology; chlorophyll fluorescence
S682.3
A
10.3969/j.issn.1000-2561.2022.08.012
2021-12-13；
2022-02-22
福建省發(fā)改委農(nóng)業(yè)五新項目（No. B0310008）。
潘可可（1980—），男，碩士，講師，研究方向：設(shè)施蔬菜生理生態(tài)。*通信作者（Corresponding author）：王克磊（WANG Kelei），E-mail：wangkelei@wzvcst.edu.cn。
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