UV对欧洲油菜生长及抗氧化物质积累的影响

发布时间：2020-07-07 02:26

【摘要】：食物中抗氧化物质可以清除人体内活性氧,有效降低人们患癌症、心血管等其他退化性慢性疾病的风险。利用环境胁迫可以有效提高植物中抗氧化物质含量。人工光植物工厂作为环境可控的生产系统,能够实现光、温等环境因子优化调控,为最大程度激发植物抗氧化能力提供研究和生产场所。欧洲油菜(Brassica napL.),作为一种模式作物,很多代谢途径的基因序列都已经公布,便于从分子层面阐述环境胁迫因子对植物抗氧化能力的影响。本研究选择在人工光植物工厂中容易实现的UV照射作为环境胁迫因子,以期优化调控策略,揭示UV对欧洲油菜抗氧化能力的影响机理。不同UV照射周期和照射强度对欧洲油菜生长及抗氧化物质积累影响的研究结果表明,1)UV照射可以显著提高叶片抗氧化能力和抗氧化物质含量,但随着照射强度增加,地上干重出现显著下降;2)12 h·d-1光期UV照射对提高抗氧化能力及抗氧化物质含量比暗期UV照射更为有效;3)光期UV照射可以显著提高苯丙烷代谢途径和黄酮代谢途径关键基因PAL和CHS的表达,且光期UV照射强度越高,基因表达量越高,抗氧化能力及抗氧化物质含量也随之增加。因此,推荐光期12 h·d-1,7.5 W·m-2 UV照射强度作为人工光植物工厂提高抗氧化物质含量的光环境参数。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.4
【图文】：

光谱分布,光谱分布,光源,光谱

该生长阶段采用深液流水耕栽培方式，利用充氧泵向营养液中不断曝气充氧。光源逡逑为白色邋ＬＥＤ邋（ＬＤＬ４０Ｓ－Ｎ／１９／２１，邋Ｐａｎａｓｏｎｉｃ邋Ｃｏ．，Ｌｔｄ．），光强为邋２００邋ｐｍｏｌ邋ｍ－Ｌｓ－１，光谱逡逑见图２．１。明期和暗期设定空气温度分别为２５邋°Ｃ和２０邋°Ｃ，相对湿度为７０％，Ｃ０２浓逡逑度为１０００邋ｐｍｏＬｍｏｒ１，光照时间为１６邋ｌｒｄ＿１，营养液米用１／４大XZ营养液配方（ＯＡＴ逡逑Ａｇｒｉｏ邋Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｊａｐａｎ），ｐＨ￣６．６，ＥＣ＾Ｏ．９邋ｍＳ．ｃｒｒｆ１。ＤＡＳ１８邋（ＤＡＳ，邋ｄａｙ邋ａｆｔｅｒ邋ｓｏｗｉｎｇ逡逑的简称，从播种之日算起为第０天）后开始ＵＶ照射处理共５天，处理当天算起为第逡逑０邋天，记为邋ＤＡＴ０邋（ＤＡＴ，ｄａｙａｆｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋的简称）。光源为邋Ｎａｒｒｏｗ邋Ｐｈｉｌｉｐｓ邋ＵＶＢ邋光逡逑源（ＴＬ２０Ｗ／０１－ＲＳ，ＰｈｉｌｉｐｓＣｏ．，Ｌｔｄ．），其波峰为３１２ｎｍ，光谱见图２．１。所有光源的逡逑光谱均通过邋ＵＳＲ－４５ＤＡ邋（ＵＳＨＩＯ邋Ｉｎｃ．）测量获得。光强通过邋Ｌｉ－１９０Ａ邋（Ｌｉ－ｃｏｒ．，Ｌｉ－ｃｏｒ逡逑Ｉｎｃ．）测量。逡逑１．２邋逦１逦表２．１邋ＬＥＤ光源的光源特性逡逑．g邋１邋■邋Ｉ逦逦ＬＥＤ逦Ｔａｂｌｅ邋２．１邋Ｓｐｅｃｔｒａｌ邋ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ邋ｏｆ邋ＬＥＤ逡逑邮邋’逦ｊ逦Ｕ仰逦Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ邋（ｎｍ）邋ＰＦＤ邋（ｆｉｍｏｌ邋ｎｒ２．ｓ＿１）逡逑ＭＲ邋ｇ邋１．０逦；逦逦逦逦逡逑石

试验环境,光源

欧洲油菜,照射时间,干重

图２．４不同ＵＶ照射时间对欧洲油菜生长的影响逡逑Ｆｉｇ．邋２．４邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ＵＶ邋ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅｓ邋ｏｎ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｉｎ邋Ｂ．邋ｎａｐｕｓ逡逑从图２．４可以看出，不同ＵＶ照射时间对欧洲油菜地上和根部千重产生影响。在逡逑ＵＶ照射３天后，ＬＵＶ１２和ＤＵＶ１２处理下植物根部干重显著降低。对于地上干重积逡逑累，在ＵＶ照射１天后，ＬＵＶ１２和ＤＵＶ１２处理下地上干重显著低于对照处理。ＵＶ逡逑照射３天和５天后，ＵＶ照射处理下植物地上千重略低于对照，但ＵＶ处理之间地上逡逑干重不存在显著性差异。以上结果表明，在６４８邋ｋＪＴｒｒ２＿ｄ＿１ｌＪＶ照射条件下，７．５Ｗ－ｉｒｆ逡逑２低强度，２４１ＶＣＴ１长周期ＵＶ照射不会影响地上干重积累；而不管是光期还是暗期，逡逑１５邋Ｗ＿ｍ＿２的高强度

【参考文献】