光质对烟草叶片生长发育过程中抗氧化系统的影响

以云烟87植株为材料,通过覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,于大田条件下研究了光质对烟草叶片生长发育过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性,抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,在烟草植株第11片叶生长发育的7~70 d内,其抗氧化酶活性和抗氧化物质含量呈现先升高后下降的变化趋势.与白光(对照)相比,黄光诱导烟草叶片SOD、CAT、APX和GR活性升高,以及AsA和GSH含量增加;而红光诱导APX和GR活性上升,以及GSH和AsA含量升高;但紫光却使SOD、CAT、POD、GR和GPX活性下降,GSH和AsA含量降低,而蓝光则使所有抗氧化酶活性和抗氧化物质含量降低.紫光和蓝光处理的烟草叶片中MDA含量较高,而黄光和红光处理的则较低.总体而言,在大田条件下,相对红光和黄光而言,蓝光和紫光处理下的烟草叶片更容易发生光氧化胁迫.     

不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响

光质可影响植物光合特性、形态以及生理过程。本试验研究了不同光质(白光W、红光R、红蓝混合光RB、蓝光B)对桑树植株生长、形态和光合作用的影响。结果表明:与白光对照相比,红光、蓝光和红蓝混合光处理下植株的生长、干物质积累受到抑制;红光处理下植株的株高、叶面积显著高于白光、红蓝混合光、蓝光处理;而白光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的LMA、叶绿素a/b比值、可溶性蛋白含量、蔗糖、淀粉含量和叶片总N含量显著高于红光处理;红蓝混合光处理下植株的Pn、Gs、ΦPSⅡ与白光处理相近,红光、蓝光处理下植株的Pn、ΦPSⅡ低于白光、红蓝混合光处理,同时红光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的抗氧化酶活性高于白光处理,而MDA含量低于白光处理;红光处理下植株的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度显著小于白光处理。因此,一定比例的红蓝混合光可以使桑树植株的生长、光合特性、生理特征和叶片解剖结构与白光下生长植株相近,并减少单质红光、单质蓝光对植株生长发育的不利影响。     

光处理对白头翁愈伤组织生长及代谢产物合成的影响

以白头翁试管苗叶片为外植体,于MS＋TDZ0.2 mg/L＋2,4-D 0.2 mg/L上进行愈伤组织诱导和增殖,进行不同光质照射,观察光处理下白头翁愈伤组织的生长和代谢产物合成情况.结果表明：黄光能提高愈伤组织的诱导率,产生的愈伤组织质地最好;光质对愈伤组织的鲜重增殖倍数依次为：黄（16.69）〉 红（11.41）〉 绿（8.97）〉 白（6.74）〉蓝（5.97）,延长光照时间会促进细胞生长;与白光相比,黄光和红光能显著促进干物质的积累,而蓝光明显抑制,绿光与白光两处理之间差异不明显.自然光照下,白头翁叶片中代谢产物极少,而黄、蓝和绿光均诱导合成了包括皂苷在内的数种代谢产物,而红光处理同白光一样只诱导出了一种代谢产物.由此可见,光处理可以调控白头翁愈伤组织的生长状态及皂苷等次生代谢物的积累.     

不同光质对烟草组培苗生长及生理特性的影响

以‘云烟87号’生根组培苗为试材,以荧光灯为对照(CK),采用LED光源发射的单色光谱红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)等不同光质配比组合光照处理,研究光质对烟草组培苗生长和生理特性的影响。结果显示:(1)与CK相比,红蓝绿(RBG)和红蓝白(RBW)组合光质使烟草组培苗植株株高、叶长、叶宽、叶面积、茎粗、根数、根长和干重显著增加,植株叶绿素含量也有提高但差异不显著。(2)RBW组合光质照射的植株可溶性糖含量和C/N比值显著高于其他光质处理,RBG组合光质处理植株的游离氨基酸含量显著高于其他光质处理,且各光质及其组合处理的烟草叶片可溶性蛋白含量显著高于对照,红蓝配光(1RB)使植株可溶性淀粉含量较对照显著提高。(3)各光质及其组合处理的烟草膜脂过氧化物MDA含量较对照均显著降低,而其SOD、POD和CAT活性较对照均显著提高;其中红光处理的植株膜脂过氧化物MDA含量最低,CAT活性最高。研究表明,LED光源不同光质及其组合光照均能够显著降低烟草组培苗的MDA含量,降低膜脂过氧化的伤害,促进烟草组培苗的生长,其主要通过调节抗氧化物酶活性的合成代谢来应对光氧化胁迫;LED光源的RBG和RBW组合光质可作为烟草组培苗生根阶段的最适光质。     

光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响

采用发光二极管(LED)精确调制不同光谱能量分布,以荧光灯光照为对照,研究光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响.结果表明：红光下番茄、莴苣幼苗的可溶性糖、淀粉和碳水化合物含量均显著高于对照,叶片叶绿体中淀粉粒膨大显著;蓝光极显著抑制了番茄下胚轴伸长,显著提高了莴苣和番茄幼苗叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量;红蓝光下莴苣幼苗叶片的可溶性糖、淀粉、碳水化合物、蔗糖含量和C/N均达到最大值且显著高于红光处理,番茄和莴苣幼苗的主根显著伸长,幼苗叶片中叶绿体形态正常,基粒增多,基质片层清晰,淀粉粒体积明显小于红光处理.光质对植物幼苗的光形态建成、生长、碳氮代谢及叶绿体发育有显著影响;红光下光合产物积累显著但运输受阻严重,在红光中添加适量蓝光更有利于莴苣幼苗的碳水化合物积累,并可促进幼苗根系生长,有利于同化产物输出.     

不同生长温度对烟草叶片黄酮类化合物含量及其代谢途径的调控

本研究以生长在3个不同温度(均温18.5℃,均温23.5℃,均温28.5℃)人工气候室中的"云烟87"为材料,运用液相色谱质谱联用法、分光光度法和荧光定量PCR法,研究了不同生长温度对烟叶生长发育过程中黄酮类化合物芸香苷和山奈酚-3-O-芸香苷含量、代谢相关酶活性及相关基因表达的影响。结果表明:随着烟草叶片的生长发育,黄酮类化合物代谢相关基因表达呈先降低后升高的趋势,从而调控了黄酮类化合物代谢相关酶活性的变化趋势为先降低后升高,使得黄酮类化合物中的芸香苷含量变化趋势为先降低后升高,山奈酚-3-O-芸香苷的含量则呈逐渐降低的趋势。此外,与生长在较高生长温度(均温23.5℃和均温28.5℃)下的叶片相比,较低生长温度(均温18.5℃)上调了烟草叶片类黄酮代谢相关基因PAL、C4H、4CL、CHS、F3H、F3'H和FLS的基因表达,提高了类黄酮代谢关键酶PAL、C4H、4CL和CHI的活性,促进了黄酮类化合物芸香苷和山奈酚-3-O-芸香苷的积累(p0.05),表明较低的生长温度(均温18.5℃)有利于黄酮类化合物在烟草叶片中的积累。     

光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响

以烤烟云烟87为材料,在烟株团棵期和打顶期用透光率相近的有色薄膜分别对其进行遮光处理直到采收结束,研究光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响.结果表明:烟叶生育前期各光质的整体光合性能依次为红光＞自然光＞白光＞蓝光＞黄光,后期蓝光的作用逐渐凸显.烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量之间呈极显著正相关,且β-胡萝卜素含量明显高于叶黄素含量.团棵期增加红光,打顶期补充蓝光,有利于提高烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量.光质对腺毛分泌物中的β-西柏三烯二醇影响最大,对降茄二酮影响最小.烷烃类蜡质成分中的三十一烷、三十三烷和异三十三烷含量受光质影响较大,异三十二烷和二十九烷含量受光质影响较小.相对于腺毛分泌物和烷烃类蜡质而言,光质对新植二烯影响较小.黄膜处理烤后烟叶的腺毛分泌物及其降解产物总量最高,光质对新植二烯和烷烃类蜡质含量的影响存在多种变化.红光和蓝光对烟叶表面提取物的影响效应主要表现在烟株生长前期,黄光和白光的影响效应主要体现在烟株生长后期.烟株生长前期增加红光比例,有利于增加烤后烟叶新植二烯和烷烃类蜡质成分积累;烟株生长后期补充黄光光质有助于提高烤后烟叶腺毛分泌物含量和表面提取物总量.     

LED光质对番茄幼苗生长及内源性GA和IAA含量的影响

采用发光二极管调制光谱能量分布,以荧光灯为对照,研究不同光质(红光、蓝光、黄光、绿光)下番茄幼苗生理特性及内源性GA和IAA水平与其生长的关系。结果表明:(1)红光和蓝光有利于番茄幼苗茎的伸长和叶面积的增加。(2)除蓝光处理下可溶性糖含量和SOD活性与对照无显著性差异外,各单色光质处理下番茄幼苗根系活力、色素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量、SOD活性较对照均显著降低。(3)与对照相比,各单色光质处理下番茄幼苗叶片中GA含量显著降低,IAA含量在红光下显著升高,在黄光和绿光下显著降低,且叶面积与IAA含量呈显著正相关关系。(4)番茄幼苗茎中GA和IAA含量在红光和蓝光处理下显著高于对照和黄、绿光处理,且株高与茎中GA和IAA含量呈正相关关系。     

光质对马铃薯试管薯形成的影响

以两个试管薯形成能力不同的马铃薯脱毒试管苗为材料,研究不同光质(白光、红光、蓝光)对马铃薯试管苗生长和试管薯形成的影响.结果表明：红光下试管苗叶片的净光合速率、可溶性糖含量和生物量最高,试管苗叶片数多.蓝光对试管苗干物质含量和试管苗发育后期的结薯数量以及结薯期提前有明显促进作用,但对试管苗株高有明显抑制作用.白光下试管苗净光合速率和干物质含量最低.不同品种试管薯的形成对光质的要求有一定差异.总之,壮苗培养阶段采用红光,试管薯诱导阶段采用蓝光处理利于提高试管薯产量.     

不同产地大血藤次生代谢产物含量比较

对不同产地大血藤的不同营养器官的总鞣质、总生物碱、皂苷、木质素、绿原酸、总黄酮共6种次生代谢产物的含量进行测定与比较。结果显示：6种次生代谢产物在不同营养器官中的含量具有一定的差异,总含量以叶最高,老茎次之,幼茎最小。6种次生代谢产物除木质素茎含量较高外,其余5种均以叶片的含量最高,差异具有显著性。不同产地大血藤的6种次生代谢产物的含量具有显著性差异。通过逐步回归分析和通径分析,得知大血藤叶片次生代谢产物与土壤生态因子的关系密切。聚类分析显示庆元百山祖及天台的大雷山和天台山的大血藤叶片的次生代谢产物含量较高。     

光质对黄芩生长与生理生化特征的影响

冠层光谱组成的差异显著影响着林下植物生长和功能性状的表达。本文采用全光谱、紫外-A(UV-A)辐射、蓝光、绿光、红光等不同LED定制光源对黄芩幼苗进行培养,研究林下药用植物黄芩生长、形态发育、生物量分配、生理特征以及主要次生代谢产物对不同光质的响应特征,旨在探究适合其产量与品质提升的最佳光环境,为林下药用植物资源开发利用提供科学参考。结果表明：与全光谱相比,UV-A显著降低了黄芩株高、地径、叶片厚度和叶面积比,以及各器官生物量;红光显著降低了黄芩地径、生物量、光系统Ⅱ的有效量子产量(Ф_PSⅡ)及总黄酮浓度;蓝光下黄岑的根长和总生物量显著增加,分别上升了48.0%和10.8%,而叶片数、叶绿素含量显著降低,降幅为20.0%和31.6%,其余主要生理生化性状均与全光谱下响应一致。蓝光在黄芩光合功能维持、生物量积累及次生代谢物合成方面起促进作用,而红光和UV-A在黄芩生理生化代谢过程方面具有明显的抑制作用。因此,黄芩种植可适当增加蓝光的配比,以提高其产量与品质。     

不同光质对辣椒叶色黄化突变体光合生理特性的影响研究

以辣椒叶色黄化突变体yl1及其野生型6421为试材,用白光、蓝光、红光、绿光、紫光、黄光和远红光不同光质进行处理,考察其表型、生理及光合特性的变化特征,探究光质对黄叶辣椒植株生长发育的影响。结果显示：(1)蓝光与红光对辣椒幼苗的生长有促进作用,黄光和远红光则会显著抑制幼苗生长,6421生长受不同光质的抑制影响比yl1更大。(2)两个辣椒材料光合色素含量在不同光质下均不同程度降低;6421叶绿素总含量和类胡萝卜素含量在不同光质下均高于yl1,yl1和6421叶片的光合色素含量分别在紫光和黄光下最低。(3)蓝光和绿光能显著提高yl1的净光合速率(P_n),而不同光质处理均显著降低了6421的P_n。(4)紫光处理使yl1的PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和最大光化学效率(F_v/F_m)值均显著降低且显著低于6421,但升高了光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)。(5)蓝光、红光和绿光均能提高辣椒的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(...     

不同光质对木荷、杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

以南方主要造林树种木荷和杉木幼苗为试验材料,研究了红光、蓝光和白光处理对幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明,木荷幼苗叶片初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和稳态荧光(Ft)均以白光最高,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ的天线转换效率(Fv'/Fm')均以白光最高,蓝光次之,红光最低。与白光处理相比,蓝光处理增强木荷幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,红光和蓝光降低过氧化氢酶(CAT)活性,增强过氧化物酶(POD)活性,提高叶片丙二醛(MDA)含量。杉木幼苗叶片Fo和Ft以红光最高,Fm和Fv以白光最高,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv'/Fm'均以白光最高,蓝光次之,红光最低。不同处理间杉木幼苗叶片SOD、CAT活性和MDA含量均无显著差异,而POD活性差异显著,以白光处理最高。光质对2种树种幼苗的生长均具有调控作用,其中红光和蓝光处理均造成木荷和杉木幼苗叶片的潜在活力发生不同程度的下降,造成光胁迫,同时破坏幼苗叶片抗氧化酶系统的平衡,不利于幼苗生长。     

光质对水稻幼苗超弱发光和谷氨酸胺合成酶活性的影响

生长在不同光质下的水稻幼苗叶片的超弱发光随着其生长进程不断增强,光质对ＵＢＥ有显著影响,生长在白光下的水稻幼苗的ＵＢＥ明显高于生长在红光或蓝光下的水稻幼苗的ＵＢＥ,而红光和蓝光处理之间无显著差异。     

不同LED光质对金线莲生长的影响

以福建产金线莲（Anoectochilus roxburghii）为材料,研究不同LED光质（红光、黄光、蓝光）对金线莲生长指标以及叶绿素、气孔的影响。结果表明,红光与黄光有利于金线莲株高增长,与对照相比分别提高18.74%、21.47%,但二者处理的植株较为瘦弱,且红光和黄光处理下的植株叶绿素a和叶绿素b含量较低。蓝光处理下金线莲生长情况较好,叶面积与对照相比增长明显,且叶绿素含量相对较高。不同LED光质处理下的植株气孔频度、长度、宽度与对照相比都有一定增长。     

光质对绿豆幼苗叶片超微弱发光及叶绿素含量的影响

以绿豆幼苗为试材,测定其叶片超弱发光(UBE)及叶绿素含量在不同光质条件下的变化,并探讨两者之间的关系.结果表明,生长在不同光质下绿豆幼苗叶片的UBE及延迟发光衰减参数1/P都随着其生长不断增强,且生长在白光下绿豆幼苗的UBE是生长在其他光质(红、黄、蓝、绿)下幼苗的2倍以上,而红光、黄光和绿光处理之间无显著差异;生长在白光下的绿豆幼苗叶片叶绿素含量显著高于红、黄、蓝、绿光处理幼苗,而红光和黄光处理又显著高于蓝光和绿光处理.研究发现,光质对绿豆幼苗叶片超弱发光和叶绿素含量影响相似,绿豆幼苗叶片超弱发光可能与叶绿体的发育和光合作用有关.     

生长在不同光质下的花生幼苗的超弱发光

观测了花生幼苗生长在不同光质下的超弱发光（ＵＢＥ）及其变化规律。发现光质对花生幼苗的ＵＢＥ影响十分明显。ＵＢＥ强度随花生幼苗的生长而增强,生长在白光下的幼苗ＵＢＥ增加最快,远远高于红光和蓝光两种处理。而后两种处理的ＵＢＥ未发现明显不同。比较同一部位花生叶片的ＵＢＥ,白光下最强,其次是红光,蓝光最弱。就同一种光质而言,下部叶片比上部叶片的ＵＢＥ强,而前者的ＵＢＥ强度衰减较慢。这些结果进一步表明ＵＢＥ与叶绿体的发育和光合作用密切相关,并预示了广阔的应用前景。     

不同LEDs光质下普通白菜开花以及花期生理特性的动态变化

以普通白菜品种‘苏州青’为试材,采用单因素随机区组设计的盆栽试验,将基质育苗后长至子叶展平时的幼苗转入荧光灯(FL,对照)、蓝光(B)发光二极管（LEDs）、蓝红复合光(BR)和红光（R）下进行照射处理至开花,考察不同光质对普通白菜开花以及花期光合色素含量、品质和碳代谢等的光效应,为利用人工光源调节普通白菜的育种周期提供理论指导。结果显示：（1）随着开花时间延长,普通白菜的开花数目均以R和BR处理显著高于FL;花蕾数目在处理100 d时R和BR处理显著多于FL,但是在110和120 d时B处理下明显多于FL。（2）随着花期延长,白菜叶片中的光合色素含量呈降低趋势,其在处理100 d时表现为BR处理显著高于FL,而在110 d时B处理最高,在120 d时BR处理最高。（3）随着花期延长,叶片中可溶性蛋白和抗坏血酸含量也呈逐渐降低的趋势;可溶性蛋白含量均在B处理下较大,而抗坏血酸含量在100 d时在B处理下最高,但是在110和120 d时B和BR处理下较高。（4）随着花期延长,叶片中碳水化合物含量也逐渐降低,其中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量均以R处理下最高。研究表明,与荧光对照相比,LEDs光源对普通白菜幼苗的营养生长和生殖生长更有效,其中蓝光有利于普通白菜的营养生长,而红光和蓝红复合光则有利于其生殖生长;可采用红光和蓝红复合光作为普通白菜育种的人工光源,有效促进其工厂化生产进程。     

微生物代谢尼古丁研究进展

尼古丁是多种烟草的主要生物碱 ,它既是一种精神药品也是一种环境毒物 ,有效地控制卷烟和环境中的尼古丁含量 ,对于维护人类健康有着重要意义。一些微生物可以不同的途径代谢尼古丁 ,它们具有降低烟草中尼古丁含量和处理卷烟加工产生的有毒废物的潜力 ,综述了节杆菌属细菌和假单胞菌属细菌代谢尼古丁的分子生物学机理及可代谢尼古丁微生物在烟草陈化、尼古丁手性分离和含有尼古丁的废物处理等方面应用的研究进展。     

不同光强和光质对白桦幼树体内三萜积累的影响

来源于白桦树皮中的五环三萜类次生代谢产物白桦酯醇和齐墩果酸,具有广泛的药理学活性,是具开发潜力的抗癌和抗艾滋病毒类天然物质。本研究以白桦幼树为研究试材,通过不同光质和光强处理,检测白桦树各部位白桦酯醇和齐墩果酸含量变化。结果表明,与对照(白光)相比,红、黄、蓝、绿4种光质处理均降低白桦茎外皮中这两种三萜物质的积累;绿光处理下可显著提高叶片中齐墩果酸含量,而蓝光处理下可显著提高叶片中白桦酯醇含量,两种物质分别为对照的13.28倍和1.959倍。生长季节内,茎皮中齐墩果酸和白桦酯醇含量以八月份最高,极显著高于其它月份,且以遮光处理(50%自然光)的效果较佳,齐墩果酸和白桦酯醇含量比正常光处理分别提高30.50%和45.09%。白桦植株中白桦酯醇和齐墩果酸含量的变化显著受到季节的调控。该研究为白桦树中三萜物质高效积累的栽培技术建立和代谢调控研究奠定了基础。