定植密度对日光温室甜椒干物质生产与分配影响的模拟研究

2007年10月—2009年5月,在中国山东省寿光市日光温室内设计不同定植密度和不同定植日期的甜椒栽培试验,系统收集温室环境数据和作物生长数据,分析定植密度对日光温室甜椒干物质生产与分配的影响。结果表明,定植密度在2.0—6.7株·m-2范围内,不同定植密度处理的甜椒叶面积指数与定植后天数的关系较好地符合logistic模型,收获时最大叶面积指数与定植密度呈线性正相关。研究发现,不同密度处理的单位面积甜椒生物量与冠层累计截获的光合有效辐射日积分呈线性正相关,单位面积植株干物质增长率和叶片的干物质分配指数随定植密度增加而增加,果实的干物质分配指数随密度增加而减少,茎的干物质分配指数受密度影响不显著。在此基础上,首先构建甜椒叶面积指数模型和冠层光截获模型,然后建立以冠层截获的PAR日积分为尺度的温室甜椒干物质生产与分配模型,并利用独立试验数据对模型进行检验,表明定植密度为2.0、4.0、6.7株·m-2的总干重、叶干重、茎干重、果实干重和产量的模拟值与实测值间基于1:1线的决定系数(R2)分别为0.946、0.891、0.945、0.923和0.867,回归估计标准误差(RMSE)分别为51.97g·m-2、3.53g·株-1、4.72g·株-1、16.4g·株-1和910.8g·m-2,说明所建模型的模拟值与实测值有较好符合度,能够较准确地模拟日光温室甜椒的干物质生产与分配,模型参数少,实用性强,可以为日光温室甜椒产量预测提供决策支持。     

红光与远红光比值对温室切花菊形态指标、叶面积及干物质分配的影响

以切花菊品种‘神马’(Chrysanthemum morifolium Ramat ‘Jinba’)为试材,于2010-2011年设计不同红光(R: (660 ±10) nm)与远红光(FR: (730±10)nm)比值(R/FR分别为0.5、2.5、4.5、6.5)的LED灯照射处理,研究不同R/FR值对温室切花菊形态指标、叶面积形成及干物质分配的影响。结果显示R/FR=2.5处理的植株叶片数、株高、茎粗、花径、叶面积及总干重均为各个处理中最高,R/FR=0.5处理的节间最长。所有R/FR处理的单株地上干物质重量与光质处理天数呈指数-线性模型。随处理天数的增加不同R/FR值处理菊花植株地上部分及地下部分干物质分配指数差异均不显著,叶片和花的干物质分配指数随处理天数的增加分别呈降低和升高的趋势,茎干物质分配指数则呈现先升高后降低的趋势,R/FR=2.5处理下,菊花叶片干物质分配指数和花干物质分配指数最高,而茎干物质分配指数却为最低;R/FR=6.5处理茎干物质分配指数最高,叶片干物质分配指数最低;0.5处理花朵干物质分配指数最低,说明远红光比例增加能够促进干物质向茎中分配,R/FR=2.5处理利于干物质向花朵中分配。     

滤光膜对黄檗离体再生能力及其生理生化指标影响

以黄檗（Phellodendron amurense）无菌苗茎段为材料,MS附加1.5 mg·L^-1 BA和0.5 mg·L^-1 NAA为基本培养基,研究了不同滤光膜对黄檗茎段离体再生影响,并对再生过程中生理生化指标变化进行了研究。结果表明,蓝膜对不定芽再生有着明显的促进作用,再生频率达75.4%,平均每个外植体再生的不定芽数为14.7,其次为荧光和黄膜,红膜和绿膜不利于芽的分化。同时发现,蓝膜和荧光有较高的叶绿素含量、较低的chla/b比值。抗氧化酶的活性和可溶性蛋白的含量以蓝膜最高,荧光次之,绿膜最低。     

不同光质对烟草叶片组织结构及Rubisco羧化酶活性和rbc、rca基因表达的影响

通过对烟草植株覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了烟草叶片在7～70d的生长发育期内,不同光质处理对烟叶组织结构特征、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）羧化酶活性、Rubisco基因（rbc）表达及其活化酶（Rca）基因（rca）表达的影响。结果表明,与黄膜处理下生长的烟叶相比,红、蓝、紫膜处理下生长的烟叶有较高的叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏细胞密度和较小的组织空隙率。此外,红、蓝、紫膜处理的叶片有较高的Rubis-co羧化酶活性和净光合速率及较强的rbc和rca基因表达。实验结果表明不同光质对烟草叶片的组织结构特征有显著影响,光质可能通过影响Rubisco羧化酶活性进而影响叶片光合效率,而光质、叶片组织结构和光合效率之间存在某种程度的相互联系。     

苗期遮光光质对生姜光合及生长的影响

以不同颜色塑料薄膜为遮光材料,研究了苗期遮光光质对生姜生长及光合作用的影响.结果表明:幼苗覆膜期,生姜叶片叶绿素含量以蓝膜及绿膜处理较高,白膜次之,红膜较低;叶片P_n则以绿膜处理较高,为14.9 μmol·m^-2·s^-1（第4叶）,分别较白膜、红膜及蓝膜提高5.7%、10.4%和18.3%.旺盛生长期撤膜后,P_n较幼苗期升高,但处理间的变化趋势与幼苗期相似;新生叶片叶绿素含量除红膜处理较低外,其它处理无显著差异,但下位叶片叶绿素含量则以蓝膜和红膜处理显著低于绿膜和白膜处理.蓝膜处理生姜植株茎秆增高、变细,分枝数较少;绿膜处理植株根、茎、叶及根茎鲜质量较高,白膜、红膜及蓝膜处理依次降低,收获时,其产量分别达57 000、53 709、51 487和48 712 kg·hm^-2.说明生姜苗期采用绿膜遮光,可增强叶片光合作用,促进植株生长,提高生姜产量.     

滤光膜对黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗三种生物碱含量的影响

以滤光膜遮光处理1年生黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗,测定了幼苗生物量及根、茎外皮中的小檗碱、药根碱和掌叶防己碱含量.红色、黄色、蓝色和绿色滤光膜对黄檗幼苗的根和茎生物量都有不同程度的抑制作用,其中黄膜的抑制作用最小,而蓝膜和绿膜的抑制作用最强.滤光膜处理也不同程度地抑制了小檗碱、药根碱和掌叶防己碱的合成和积累,红膜的抑制作用最小,蓝膜和绿膜的抑制作用最强.滤光膜处理后,3种生物碱的单株产量都低于对照,红膜处理小檗碱的产量显著高于黄膜处理,但红膜和黄膜处理下的药根碱和掌叶防己碱的产量差异不显著,蓝膜和绿膜处理的3种生物碱的产量都始终最低.滤光膜处理不利于黄檗幼苗的生长和上述3种生物碱的积累.     

光质对红金钻试管苗生长的影响

以红金钻蔓绿绒试管苗为试材,探讨不同光质对红金钻蔓绿绒试管苗生长特性的影响、光合色素及荧光参数的变化趋势,探索试管苗生长发育对光质的响应机制,提升试管苗质量。采用LED精准配制光源,以荧光灯为对照,设置红、蓝、红蓝绿、红蓝光5个处理。结果表明,不同光质处理30 d后,蓝红绿复合光有利于红金钻蔓绿绒不定芽增殖、试管苗株高、总鲜重、总干重的增加,蓝光利于叶长、叶宽、茎粗的增加,红光利于根长的增加;叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素总量及叶绿素a/b比值在红蓝绿复合光下处理下最大;叶绿素荧光参数(q_p, ETR, NPQ)在红蓝绿复合光处理下高于其它处理,蓝光次之,Fv/Fm、Fv/Fo各光质处理(除红光)下差异不明显,由荧光隶属函数值得出在红蓝绿复合光处理下最优。因此,可采用红:蓝:绿=7:1:1作为红金钻蔓绿绒组培的人工光源。     

不同光质LED弱光对樱桃番茄植株形态和光合性能的影响

基于新型LED光源研究了不同光质弱光对樱桃番茄植株形态和光合性能的影响.结果显示:(1)红蓝光(RB)的基础上添加不同的光色处理,对植株的形态没有显著影响,但对植株生物量有显著影响,能调节生物量的分配.除红蓝黄绿紫复合光处理(Z)外,其他复合光处理的单株总生物量都大于RB处理,添加绿光、黄光、紫光和黄紫光有利于植株地上部的生长,而添加绿光和紫光却抑制植株地下部的生长.(2)除红蓝黄紫复合光(RBYP)和红蓝紫复合光(RBP)处理外,所有处理的光合色素含量都比RB处理高,并以Z处理光合色素含量最高.(3)叶片的光补偿点和表观量子效率以及净光合速率受光质的调控.RBYP处理的最大净光合速率和表观量子效率显著大于其他处理,光补偿点在红蓝绿复合光(RBG)和红蓝黄复合光(RBY)下较大,而在白光(CK)和Z处理下较小.(4)各处理光系统Ⅱ的光能分配存在差异,RB处理光化学淬灭系数较其他处理小,而Z和RBP的非光化学淬灭系数较小,各处理间最大光化学效率及电子传递速率无显著差异.研究发现,复合光质的光色间对植株生长发育的影响是相互协同、相互制约的关系;红蓝黄紫复合光处理植株光合潜能较大,能够在一定程度上缓解红蓝弱光胁迫,促进植株幼苗生长;在红蓝光基础上添加其他光色有利于植株光合色素的积累并促进光合,同时可提高植株光化学效率.     

光强与光质对银杏光合作用及黄酮苷与萜类内酯含量的影响

对2年生银杏（Ginkgo biloba L.)苗进行遮荫和光膜处理,测定光合速率及碳水化合物,银杏黄酮苷与萜类内酯的含量。光合速率在自然光下测定时从大到小依次为：黄膜＞蓝膜和红膜＞绿膜＞紫膜和白膜,在光膜下测定时为：黄膜＞红膜＞蓝膜、紫膜和白膜＞绿膜。光强和光质对碳水化合物含量有显著影响。光质对萜类内酯的生物合成和积累有影响,紫膜处理的银杏萜类内酯含量最高,为3.89mg/g,比白膜（对照） 高85．23％,其次是绿膜,为2．80mg/g。覆膜和蔗荫显著减少银杏黄酮苷含量,这可能与紫外辐射强度减弱有关。     

中性红与去离子化紫膜（蓝膜）的相互作用

本文研究了带有正电荷的质子化中性红使去离子化紫膜（蓝膜）再生为紫膜的能力,以及再生紫膜的光化学性质,并从结合中性红的光谱特性中,探讨了结合位的微环境特点,实验结果说明,中性红具有使蓝膜再生为紫膜的能力,但再生紫膜与天然紫膜相比有较慢的光循环速率和较低的质子泵效率,结合至蓝膜上的中性红吸收最大值相对于自由中性红有明显的蓝移,说明了结合中性红是以双体形式存在于亲水环境中,文中讨论了紫膜上金属离子结合位     

滤光膜对黄檗幼苗生物量及初级氮同化酶活性的影响

以日光为对照,采用红色、黄色、蓝色和绿色4种滤光膜遮光处理温室栽培的黄檗幼苗100 d,测定了不同光环境下幼苗生物量、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶（NR）活性及谷氨酰胺合成酶（GS）活性的变化.结果表明,4种滤光膜处理均抑制黄檗幼苗的生长,黄檗幼苗的全株生物量与日光下的差异均达到显著水平(P＜0.05).4种滤光膜对黄檗幼苗株高、茎径的影响与对全株生物量的影响相似;红膜和黄膜处理对黄檗幼苗根冠比影响不明显,蓝膜和绿膜处理明显抑制地下部分的生长（P＜0.05）;蓝膜、绿膜和红膜遮光的黄檗幼苗叶片叶绿素含量显著高于日光下的黄檗幼苗（P＜0.05）,以蓝膜处理最为突出;红膜处理增加了叶绿素a的比例,而蓝膜处理则使叶绿素a比例减少.经滤光膜遮光处理的黄檗幼苗可溶性蛋白含量均显著高于对照,且叶片NR和GS活性也显著高于日光下对照.     

Factors influencing α-tocopherol synthesis in pepper fruits

Determination of vitamin E in the fruit pericarp of green, yellow and red varieties of Capsicum annuum L. from the local market points to a parallel accumulation in pepper fruits of α-tocopherol with secondary carotenoids and triacylglycerols enriched in unsaturated fatty acids. Highest α-tocopherol concentrations of about 400 nmol per g of dry weight have been found in red fruits. Ripe yellow and red pepper fruits grown under greenhouse conditions were smaller and contained lower α-tocopherol contents than corresponding ones from the local market. An approximation to the α-tocopherol levels in market fruits has been observed, however, if the green plants had been treated with the bleaching herbicide norflurazone before fruit ripening, affecting the carotenoid pathway. Optimum herbicide efficiency has been obtained via watering of the green plants. In ripe fruits of the yellow and red varieties α-tocopherol contents were paralleled by increasing γ-tocopherol methyltransferase activities. In chromoplast preparations from pepper, methylation capacities have been found for γ- and δ-tocopherol as well as for the structurally related tocotrienols, the diterpene side chain of which consists of a geranylgeranyl- instead of the reduced phytyl residue found in tocopherols. β-Tocopherol was not methylated, which supports the position-specific methylation of prenylquinones at the 5 position of the tocopherol aromatic headgroup.     

卷蛾分索赤眼蜂雌蜂的颜色偏好性

为了确定卷蛾分索赤眼蜂Trichogrammatoidea bactrae Nagaraja 雌蜂的颜色偏好性, 在室内通过在培养皿底部黏贴彩纸的方法测定卷蛾分索赤眼蜂雌蜂对红、 黄、 黑、 紫、 绿、 白、 蓝7种颜色的行为趋性反应。结果表明, 卷蛾分索赤眼蜂雌蜂在红、 黄、 紫、 绿和蓝5种颜色上的滞留时间都极显著地高于对照（P<0.01）, 在黑和白2种颜色上的滞留时间与对照没有显著差异（P>0.05）; 对黄色的首次选择率极显著高于对照(P< 0.01), 对红、 紫、 绿和蓝色的首次选择率均显著高于对照(P＜0.05), 对黑色和白色的首次选择率与对照没有显著差异。当雌蜂分别在黄与红、 紫、 绿和蓝两两颜色之间选择时, 雌蜂在黄色彩纸上的滞留时间显著长于其他4种颜色。当雌蜂对红、 紫、 绿、 蓝和黄色5种颜色一起选择时, 在首次选择率、 滞留次数上5种颜色间都没有明显差异(P＞0.05); 但在红色和蓝色上的滞留时间显著长于紫色(P＜0.05), 在这3种颜色上的滞留时间与在黄色和绿色上的滞留时间均无显著差异(P＞0.05)。卷蛾分索赤眼蜂雌蜂在7种颜色卵卡上分别与透明纸（对照）上的米蛾卵的选择寄生时, 在黄色卵卡上的寄生卵量极显著多于对照(P＜0.01), 黑色卵卡上的寄生卵量极显著少于对照(P＜0.01), 其他5种颜色的卵卡上的寄生卵量与对照没有显著差异(P＞0.05)。结果说明, 卷蛾分索赤眼蜂雌蜂对黄色最为偏好, 其次偏好红、 紫、 绿和蓝色, 较不喜好白色和黑色。     

不同光质对烟草叶片生长及光合作用的影响

通过对烟草植株覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了光质对烟叶生长及光合作用的影响。结果表明,与白膜处理相比,红膜与蓝膜处理下的烟草叶片较厚,比叶面积较小,叶绿素a/b比值、净光合速率、可变荧光强度（Fv）和最大荧光强度（Fm）的比值Fv/Fm（PSⅡ最大光化学量子效率）、PSⅡ实际光化学量子效率（ΦPSⅡ）、光饱和点和CO2饱和点均较高。黄膜处理下的叶片较白膜处理的更薄,净光合速率、Fv/Fm、ΦPSⅡ、光饱和点、CO2饱和点均较低。紫膜处理的叶片比叶面积比白膜处理的小,净光合速率和Fv/Fm比白膜的大。实验结果表明红光、蓝光和紫光促进了烟叶的生长,这种促进作用是与其高光合效率紧密相连的;而黄光对烟叶的生长有一定程度的抑制作用。     

Dry Matter Assimilation and Partitioning in Pepper Cultivars Differing in Susceptibility to Stress-induced Bud and Flower Abscission

Stress-induced abscission of buds and flowers is a constraintto the production of peppers (Capsicum annuum L.). Susceptibilityof pepper cultivars to stress-induced abscission may be relatedto assimilate levels and partitioning. Growth analysis experimentswere conducted in the field to determine whether cultivars differingin susceptibility to stress-induced abscission showed correspondingdifferences in growth rates and dry matter partitioning whensubjected to low light stress. With the stress susceptible cultivar'Shamrock', reduction in net assimilation rate (NAR) and relativegrowth rate (RGR) was greater under low light stress than withthe more tolerant cultivar 'Ace'. Compared to 'Ace', 'Shamrock'partitioned a smaller proportion of dry matter into reproductiveorgans and a larger proportion into expanded leaves. Cultivarsdid not differ in the amount of dry matter partitioned to youngleaves or in the extent to which accumulation of dry matterby young leaves was reduced by low light stress. Other experimentsconducted in growth chambers and greenhouse examined the effectof removal of leaves less than 3 cm long on high temperatureand low light stress-induced bud and flower abscission. Forboth 'Ace' and 'Shamrock', abscission was not altered by removalof these leaves. Preferential partitioning of assimilate toyoung leaves does not appear to be involved in stress-inducedabscission in these pepper cultivars.Copyright 1994, 1999 AcademicPress Pepper (Capsicum annuum L.), abscission, low light stress, high temperature stress, assimilate partitioning, assimilation/growth rate, growth analysis, defoliation     

基于源库生长单位的温室番茄干物质生产-分配模拟

为了量化研究温室番茄果穗间干物质的分配,提高温室番茄栽培的效益,采用源库生长单位的测定方法,将经典的单叶同化物生产模型与GreenLab模型相结合,构建了干物质向源库生长单位内茎节、叶片、果实分配的动态模型,利用越冬茬、早春茬和春夏茬温室番茄各器官的干物质测定数据对模型进行了验证.结果表明:所构建的模型模拟结果与实测结果吻合性较好,不同茬口同化物生产模拟值与实测值的回归方程斜率为0.93,R~2为0.92;源库生长单位内茎节、叶片、果实以及根系的模拟值与实测值间回归方程斜率在0.85～0.89之间,其相对误差(R_e)均值分别为5.3%、5.6%、8.1%和3.6%,说明模型的模拟准确度较高,可为不同茬口温室番茄栽培管理提供理论依据和决策支持.     

Induced mutation in β-CAROTENE HYDROXYLASE results in accumulation of β-carotene and conversion of red to orange color in pepper fruit

Pepper fruit is typically red, but green, orange and yellow cultivars are gaining consumer acceptance. This color variation is mainly due to variations in carotenoid composition. Orange color in pepper can result from a number of carotenoid profiles, but its genetic basis is only partly known. We identified an EMS-induced orange-fruited mutant using the wild-type blocky red-fruited cultivar ‘Maor’ as progenitor. This mutant accumulates mainly β-carotene in its fruit, instead of the complex pattern of red and yellow carotenoids in ‘Maor’. We identified an A⁷⁰⁹ to G transition in the cDNA of β-CAROTENE HYDROXYLASE2 in the orange pepper and complete co-segregation of this single-nucleotide polymorphism with the mutated phenotype. We therefore hypothesized that β-CAROTENE HYDROXYLASE2 controls the orange mutation in pepper. Interestingly, the expression of β-CAROTENE HYDROXYLASE2 and additional carotenogenesis genes was elevated in the orange fruit compared with the red fruit, indicating possible feedback regulation of genes in the pathway. Because carotenoids serve as precursors for volatile compounds, we compared the volatile profiles of the two parents. The orange pepper contained more volatile compounds than ‘Maor’, with predominant elevation of norisoprenoids derived from β-carotene degradation, while sesquiterpenes predominated in the red fruit. Because of the importance of β-carotene as a provitamin A precursor in the human diet, the orange-fruited mutant might serve as a natural source for pepper fruit biofortification. Moreover, the change in volatile profile may result in a fruit flavor that differs from other pepper cultivars.     

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(...