发光二极管光质对念珠藻葛仙米生长及生理生化特性的影响简

利用发光二极管(LED)作为光源,以冷百荧光灯光作为对照,研究不同光质[红光637 nm、绿光529 nm、蓝光453 nm、白光(400—700)nm]对念珠藻葛仙米生长和生理生化特性的影响。结果表明:在培养前期,红光促进藻蓝蛋白合成,而藻红蛋白合成受抑制;蓝光和绿光则促进藻蓝蛋白合成。在培养后期,红光处理有利于叶绿素a和类胡萝卜素积累,其含量分别达到干重的1.33%和0.24%;绿光、白光和冷白荧光培养物的相应色素的含量均约占1.0%和0.16%;蓝光培养物的相应色素含量分别仅为0.45%和0.11%。红光培养物的氨基酸含量达干重的23.1%,是对照的1.58倍。除蓝光外其他光质对还原糖的含量影响无显著差异。在培养过程中LED白光和冷白荧光培养物的平均相对生长速率分别约为其他色光培养物的1.3和1.5倍。     

不同光质下生长的满江红叶绿体和共生者满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱的研究

测定了不同光质下培养的满江红的叶绿体和满江红鱼腥藻的吸收光谱和荧光光谱。吸收光谱表明:对于前者叶绿体,红光和蓝光比白光和绿光更有利于Chl a的形成。对于后者光对其色素的影响比叶绿体更为敏感。在白光下其胆藻素含量最高,在红光下P_(330)含量最高,依次为蓝光、白光、绿光;而类胡萝卜素相对稳定。荧光发射光谱表明:红光下培养的满江红的叶绿体PS Ⅱ荧光发射最强,蓝光、白光、绿光依次减弱。这与我们在电镜下观察到叶绿体膜垛叠的结果是一致的。而在满江红鱼腥藻中,不同光质下的差异与叶绿体不同。从荧光光谱和类囊体膜垛叠的分析表明,我们从另一方面支持了Arntzen等(1977)关于系统Ⅱ颗粒主要分布在基粒膜上的观点。     

不同LED光源对乌塌菜生长、光合特性及营养品质的影响

与传统光源相比,LED具有光谱可控、亮度高但发热量小、寿命长等优势.LED光源可实现光谱可控,通过调制光谱与植物的感光细胞最优结合来影响植物的生长发育与营养品质.本研究利用LED精量调制光源,以‘菊花小八叶’乌塌菜品种为试验材料,设红光、蓝光、红/蓝光(3/1)、红/蓝光(7/1)、白/红/蓝光(3/2/1)5个处理,以白光为对照,研究不同光质对乌塌菜生长、光合特性及品质的影响.结果表明： 红光有利于乌塌菜生物量和茎粗的增大,而蓝光有抑制作用;叶绿素含量以红/蓝光(7/1)处理最高,且叶绿素总量与红/蓝光比值呈正相关,虽然蓝光显著降低叶绿素含量,但提高了叶绿素 a/b 值;光合速率和蒸腾速率均以红光处理最高,与对照相比分别增加43.8%和55.1%,而蓝光处理下有较高的气孔导度及胞间CO₂浓度.不同光质处理对乌塌菜的荧光参数有较大影响,白光的F_v/F_m、F_v/F_o和Φ_PSⅡ均最大;红光可以提高可溶性糖含量,蓝光能提高可溶性蛋白含量,白光能增加维生素C含量.综合分析,红/蓝光(7/1)处理在增加叶片光合色素含量,提高光合速率,促进植株生长和改善营养品质方面为最优组合.     

新型光源LED辐射的不同光质配比光对菊花组培苗生长的影响

采用新型光源LED辐射的红光[R,(658±20)nm]、远红光[Fr.(715±20)nm]和蓝光[B,(460±20)nm],观测不同红光/远红光(R/Fr)和红光/蓝光(R/B)配比光对菊花组培苗生长的影响.试验结果表明:红光处理的植株最高,根较长.远红光和蓝光处理的植株矮小,根短细.类胡萝卜素含量与R/Fr比率呈负相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a b)、类胡萝卜素含量与R/B比率也呈负相关.叶绿素a/b比值与R/Fr和R/B比率呈正相关.红光有利于可溶性糖和淀粉的积累,降低色素含量.而蓝光能够逆转此效应,可促进色素和可溶性蛋白的合成.红光和蓝光组合处理的叶中可溶性糖和淀粉含量以及根系活力均高于白光处理的,尤以高R/B配比光处理的组培苗生长健壮,移栽成活率最高.     

光质对中华盒形藻生长及生化组成的影响

中华盒形藻的增殖率在白光下最大,蓝光下次之,红光下最小。叶绿素、蛋白质的合成明显受蓝光促进,而红光下碳经合物含量增加。脂类含量在蓝光、红光下均有所下降。     

不同波段LED光源对毛健夜蛾行为的影响

为探明不同波段LED光对毛健夜蛾Brithys crini (Fabricius)行为的影响, 在实验条件下观察了4种不同波段（红光： 620~625 nm; 绿光： 520~523 nm; 蓝色： 465~467 nm; 白光： 460~465 nm）LED光源下毛健夜蛾幼虫的假死、 爬行、 静止、 取食、 排便、 瞭望及其他行为和成虫交配及产卵行为。结果表明： （1）毛健夜蛾幼虫在红光、 绿光、 蓝光和白光4种LED光源下, 爬行、 静止和取食行为时间分配差异极显著（爬行、 静止和取食： P=0.000）, 红光组爬行的时间占98.06%, 绿光组取食时间占83.65%, 蓝光组爬行和静止时间占91.56%, 白光组爬行时间占61.16%; 爬行、 静止、 取食、 瞭望及其他行为发生率差异显著, 红光组和白光组爬行行为发生率最高, 分别为47.37%和32.00%, 绿光组取食行为发生率最高为40.00%, 蓝光组爬行行为发生率最高为32.35%; （2）毛健夜蛾跌落幼虫在4种LED光源下, 假死发生率差异不显著, 但假死持续时间有显著性差异, 红光组假死持续时间显著长于蓝光组和白光组; （3）4种LED光源处理后, 交配和未交配的单雌产卵量无显著差异; （4）第1-2天的暗期分别使用4种光源, 则交配和产卵高峰均出现在第3天的暗期, 而第1-2天的暗期不使用光源, 则交配和产卵高峰出现在第1天的暗期。这些研究结果初步揭示了不同波段光源对毛健夜蛾行为影响不同。     

LED不同光质对萝卜愈伤组织诱导、增殖和萝卜硫素含量的影响

以白水萝卜无菌苗及其愈伤组织为实验材料,研究其在LED白、红、黄、蓝、绿和蓝红6种光质下的愈伤诱导和增殖。结果表明：LED不同光质下胚轴愈伤组织的诱导效应不同,诱导率顺序依次为黄光〉红光〉蓝红光〉白光〉蓝光〉绿光;蓝光、黄光和红光有利于子叶愈伤组织的诱导;子叶诱导愈伤组织的效果较下胚轴好;LED红光下愈伤组织的增殖倍数和萝卜硫素含量均为最高。     

不同光质光对葡萄愈伤组织增殖和白藜芦醇含量的影响

研究不同光质影响‘黑比诺’种子诱导并继代10个月的葡萄愈伤组织增殖及白藜芦醇含量的结果表明：不同光质下愈伤组织的增殖顺序依次为黄光〉绿光〉红光〉蓝光〉白光;白藜芦醇的含量依次为白光〉黄光〉红光〉蓝光〉绿光：白藜芦醇的生产量是白光〉黄光〉红光〉蓝光〉绿光。     

单色光对小麦草营养成分的影响

以小麦草为研究对象,通过LED光照实验,探究不同光质对小麦草营养品质指标(叶绿素含量,可溶性蛋白含量,可溶性糖含量,超氧化物歧化酶(SOD)活性,总酸度,脯氨酸含量)的影响。采用与小麦草光合作用吸收光谱吻合的大功率红、蓝LED灯,红光峰值波长为655 nm,蓝光峰值波长为438 nm,带宽均为30 nm左右,对小麦萌发后幼苗进行为期10天的实验室光照培养箱培养,与日光培养对照,然后测定营养品质指标。除光质为变量外,保持其余生长环境一致,实验结果表明:红光有利于提高小麦草叶绿素含量、可溶性糖含量和SOD活性;蓝光有利于提高可溶性蛋白含量、总酸度含量和脯氨酸含量。通过红光和蓝光照射,有利于改善小麦草的营养品质。     

发光二级管不同光质对姜黄光合特性和姜黄素含量的影响

以发光二级管(LED)为光源研究不同光质对姜黄生理特性的影响。结果表明:红光、蓝光和红蓝组合光处理均提高了姜黄素含量;红光有利于提高叶绿素a和总叶绿素含量、可溶性糖含量,蓝光有利于提高类胡萝卜素含量、SOD和POD活性、蛋白质含量,绿光有利于提高类胡萝卜素含量和蛋白质含量,黄光有利于提高蛋白质含量。红光/蓝光=7:3时姜黄的总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、SOD活性、Fv/Fo和姜黄素含量分别比对照显著提高14.23%、23.60%、18.18%、22.60%和66.65%;说明红光/蓝光=7∶3时最适合于姜黄的生长和姜黄素的生成。     

不同波长光照对罗汉果光合及生长影响

罗汉果试管苗在不同波长的LED(半导体)蓝(475±5nm)、黄(585±5nm)、红(660±5nm)及普通日光灯下培养,25d后观测发现,其外观的优劣依次为:蓝光>白光>红光>黄光;植株重量:蓝光>红光>黄光>白光;蓝光和白光下的植株叶大、色绿,植株矮壮,侧芽多;红光和黄光下的植株叶小、色黄绿,植株高、细、弯曲、节间长。测定罗汉果成熟叶片的吸收光谱,发现在波长380~500nm及660~680nm处有较强吸收。不同的光质下测定成熟叶片光合速率,大小依次为:红光>蓝光>白光>黄光。上述的各项试验表明,蓝光对罗汉果幼苗生长发育最好;红光和蓝光为成熟叶片光合作用的最佳光源。     

LED光质对茄子果实品质及抗氧化能力的影响

采用发光二极管(LED)精量调制光质和光强,以白光为对照,研究红光、蓝光和红蓝组合光对‘布利塔’长茄果实品质、抗氧化能力及产量的影响.结果表明: 蓝光处理下,茄子果肉中可溶性蛋白、游离氨基酸和茄皮中花青素含量显著高于其他处理,分别比对照高15.1%、27.2%和73.6%,但果肉中类黄酮、总酚含量及产量显著低于其他处理;红光处理下,茄皮中类黄酮含量显著高于其他处理,但果肉中维生素C(Vc)和可溶性蛋白含量显著低于其他处理;红蓝组合光处理下,果肉中可溶性糖及茄皮中总酚、红色素、黄色素含量、总抗氧化能力以及产量均显著高于其他处理,其中茄皮中总抗氧化能力及产量分别比对照高43.5%和43.4%;而白光处理下,果肉中Vc、类黄酮和总酚含量及总抗氧化能力最高.茄皮中总酚及果肉中Vc含量与其总抗氧化能力呈显著正相关.设施栽培条件下,适当补充蓝光或红光均有利于改善茄子部分品质,红蓝组合光更有利于改善茄皮品质与产量形成.     

不同光质对钝顶螺旋藻生长和放氧放氢活性的影响

红光下培养的螺旋藻生长快,于物质积累多,叶绿素含量和藻胆蛋白含量较高;绿光下培养的藻蛋白质含量及放氢活性高;蓝光下培养的藻的放氧活性最高。     

不同光质LED光源对草莓光合特性、产量及品质的影响

以‘妙香7号’草莓品种为材料,利用LED精量调制光源,设红光、蓝光、黄光、白光、红/蓝/黄(7/2/1)、红/蓝(7/2) 5个处理,以白光为对照,测定了草莓叶片的光合与荧光参数、色素含量、果实产量、品质和根系活力指标,研究 500 μmol·m^-2·s^-1光强下不同光质处理对草莓光合特性、果实产量及品质的影响.结果表明： 红光处理有利于提高草莓叶片的净光合速率与蒸腾速率,而蓝光有减弱作用;气孔导度与胞间CO₂浓度均以蓝光处理效果最为显著.叶绿素荧光参数(F_o、F_m、Φ_PSⅡ)均在红光处理下最大,而F_v/F_m、F_v/F_o、F_m/F_o均在红/蓝/黄处理下最大;红/蓝/黄处理下草莓色素含量、果实产量和根系活力均显著高于其他处理.红光处理的可溶性固形物和维生素C含量均最高,且与红/蓝/黄处理差异不显著;蓝光处理有利于提高可滴定酸和蛋白质含量,而红/蓝/黄处理的固酸比最大.红/蓝/黄处理最有利于增加光合色素含量,提高果实产量,促进部分品质改善.     

光质对湛江等鞭金藻生长和脂肪酸组成的影响

在气升式光生物反应器中研究不同光质光影响湛江等鞭金藻的生长。结果表明,藻细胞密度的大小顺序为：红光〉白光＋红光、白光〉白光＋蓝光＋红光〉白光＋蓝光〉蓝光。蓝光下多不饱和脂肪酸百分含量最高,占总脂肪酸的50．01％。白光下总单不饱和脂肪酸和总饱和脂肪酸含量最高,占总脂肪酸的24．19％和27．46％。多不饱和脂肪酸中C18：4。．3含量最高,占总脂肪酸的20．3％-23.3％,最高值出现在蓝光下;其次为C22：6n-3（DHA）,占总脂肪酸的10．2％-12．3％,在蓝光和白光＋蓝光中较高;而C18：2n-6和C18：3n-3均以红光下的为最高,分别达3．11％和8．04％。     

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。     

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。     

蔗糖和光对三裂叶野葛毛状根生长及次生物质产生的影响

研究了蔗糖浓度和光对固体培养的三裂叶野葛毛状根生长及其总异黄酮和葛根素产生的影响。结果表明：在供试的分别添加1%、3%、5%、7%和9%蔗糖的MS固体培养基中,3%蔗糖能促进三裂叶野葛毛状根的生长及其异黄酮类化合物和葛根素的积累;培养20d后,其生物量达到0.48g(DW,干重)/瓶,总异黄酮和葛根素含量分别为25.44mg/g(DW)和11.64mg/g(DW)。与添加3%蔗糖的MS培养基培养的三裂叶野葛毛状根相比,含5%蔗糖的培养基培养的毛状根干重增殖倍数提高了7.0％,而含1％、7％和9％蔗糖的培养基培养的毛状根干重增殖倍数分别下降62.4％、42.8％和65.3％;其总异黄酮含量分别降低574％、13％和33.4％,葛根素含量分别下降47.9％、15.8％和35.1％,但其毛状根培养物的可溶性糖含量则分别增加了0.52、1.45和1.54倍。暗培养30d的毛状根的生物量达到0.83g(DW)/瓶,分别比蓝光和白光培养的毛状根提高37.1%和23.3%。在蓝光和白光下培养的部分毛状根的表面呈淡绿色;但白光处理的毛状根中总异黄酮含量比蓝光和暗培养处理的分别提高了14.7%和19.2%;蓝光抑制毛状根中葛根素含量的积累,白光和暗培养的毛状根培养物中的葛根素含量分别是蓝光处理的1.61倍和1.52倍。     

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.     

LED光质对乌饭树组培苗茎段增殖和生根的影响

采用发光二极管（LED）调制光质,以荧光灯为对照,研究LED不同红蓝光质比对乌饭树茎段增殖及生根的影响,为利用光质调控技术提高乌饭树组培效率和品质提供科学依据。结果表明,红光有利于新梢伸长及叶面积增加,但显著抑制叶绿素合成;蓝光抑制茎段新梢的诱导,但能促进组培苗不定根形成。红蓝复合光最有利于乌饭树组培苗茎段增殖、生物量积累以及根系发育,其中,在70% R（红光）+30% B（蓝光）处理下,带芽茎段的新梢诱导率、新梢数、叶片数、鲜重和干重均达到最大;而在生根阶段,组培苗的生根率、根数和根长在50% R+50% B处理下达到最大。此外,在单色蓝光处理下叶绿素a/b比值最大,是红光处理下的1.46倍;红蓝复合光促进乌饭树组培苗类胡萝卜素的合成。与荧光灯相比,适宜的LED光质能显著促进乌饭树茎段增殖和生根,是替代荧光灯的理想光源。