不同光质对黄瓜幼苗POD、SOD和CAT活性的影响
2024-01-12 09:01
论文总字数：5226字
摘 要
以津研4号黄瓜品种为试验材料，利用LED光源，设红光（R）、蓝光（B）、红蓝混合光（RB，R∶B=1∶1）3个处理，以白色荧光灯（白光，CK)为对照，研究不同光质对黄瓜幼苗过氧化物酶（POD）、超氧化物氧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的影响。结果表明：红蓝混合光处理的黄瓜幼苗POD、SOD活性最高；白光处理的黄瓜CAT活性最高。综合分析红蓝混合光有利于提高黄瓜幼苗的酶活性。关键词：黄瓜，光质，POD，SOD，CAT
Abstract：In order to evaluate effect of LED( light emitting diode) with different light quality on the activity of POD、SOD and CAT in seedling using Cucumber variety‘Jinyan 4’．Four different monochromatic light(red light,blue light,red and blue light,white light)were set as experimental treatments. The results showed that：under 50% R 50% B，the activity of POD and SOD in seedling reached the maximum; Under W，the activity of CAT in seedling reached the maximum;In a summary, the 50% R 50% B of the LED on promoting the activity of POD、SOD and CAT is obvious．
Keywords：Cucumber，LED，POD，SOD，CAT
目录
1 前言 5
2 材料与方法 5
2.1 试验材料 5
2.2 试验方法 5
2.3 测定指标与方法 6
2.4 数据处理 6
3 结果与分析 6
3.1 不同光质对POD活性的影响 7
3.2 不同光质对SOD活性的影响 7
3.3 不同光质对CAT活性的影响 8
讨论 9
参考文献 10
致 谢 11
1 前言
黄瓜(Cucumis sativus L.)是一种依赖光照条件生长的典型绿体苗菜，是我国主要温室产品之一。黄瓜富含蛋白质、糖类、维生素B2、维生素C、维生素E、胡萝卜素、尼克酸、钙、磷、铁等营养成分，具有广阔的市场发展前景。黄瓜幼苗发育过程中对环境因素的变化十分敏感，特别是光环境。随着黄瓜工业化生产的发展以及消费者对食品安全的严格要求，在黄瓜生产过程中调节光环境，尤其是调节光质以提高产量及品质已引起人们的重视，成为设施栽培领域新的研究热点。
光是植物生长发育的基本因素之一，通过光合作用制造有机物为植物的生长发育提供能量和信号[1]。光质对植物的生长、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因调控均有重要的调控作用。通过光质调控，控制植物形态建成和生长发育是设施栽培领域一项重要措施。由于不同作物对不同光质具有不同的响应，因而许多研究得出不同的结论，陈祥伟等[2]研究发现，红∶蓝（7∶1）处理下，小白菜具有较高的CAT 和SOD 活性。邢泽南等[3]研究发现，蓝光显著提高油葵芽苗菜POD、CAT活性。李雯玲等[4]研究发现，白色荧光有利于增强莴苣幼苗CAT活性，而蓝光下SOD活性最高、POD活性最低。岳静等[5]发现，红光 B9600 mg·L处理有效延缓杜鹃花花瓣SOD活性的降低。杜建芳等[6]发现，红光使油菜幼苗POD活性下降，但对CAT活性没有影响。孙莉莉等[7]研究发现，蓝光下矮生黄瓜POD、SOD酶活性均明显高于白光和红光。
LED (Light emitting diode) 光源作为第四代新型照明光源，具有电源电压低、节能环保、高效、体积小、重量轻、稳定性强、响应速度快、寿命长、易于分散或组合等明显优势[8] 。本研究旨在探明红光、蓝光、红蓝组合光对黄瓜幼苗POD、SOD和CAT活性的影响，为发展黄瓜工业化生产光环境调控技术和研发设施栽培领域LED光源提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料：黄瓜(Cucumis sativus L.)，津研4号。
2.2 试验方法
首先选择颗粒饱满、大小均匀、成熟度好的黄瓜种子作为试验材料。将种子进行温汤浸种、酒精消毒灭菌、播种，播种基质为蛭石和珍珠岩按1∶1比例混合，培养液为大量元素，播种20瓶，每瓶12粒种子。待种子露白后，将其放置于白色荧光（CK）、红光(R)、蓝光(B)、红蓝混合光(R:B=1:1)四种不同光质下(如图1所示)培养，每种光质下各5瓶，3次重复，通过调整距离使各试验材料处的光通量密度均为50μmol·m-2·s-1，红色和蓝色LED的光源的峰值波长分别为660nm和450nm。培养箱内相对湿度为(75±5)％，温度为(25±2)℃，光照14 h/d。培养30天后测黄瓜幼苗中POD、SOD和CAT的酶活性。
图1不同光谱能量分布的实验小区示意图（部分）
2.3 测定指标与方法
取0.2g样品（新鲜叶片）洗净后置于预冷的研钵中，加入4ml 0.05mol/L预冷的磷酸缓冲液（pH7.8）在冰浴上研磨成匀浆，转入离心管中在4℃、12000r下离心20min，取上清液（即为粗酶液）用于POD、SOD和CAT酶活力的测定。POD用愈创木酚法[9]测定；SOD用氮蓝四唑光氧化还原法[9]测定；CAT用紫外吸收法[9]测定。
2.4 数据处理
随机取样，酶活测定设3次重复。本实验的所有数据均采用Excel 2003进行整理， SPSS16.0进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行多重比较，Plt;0.05。
3 结果与分析
3.1 不同光质对POD活性的影响
图2 不同光质下黄瓜幼苗中POD活性
附：不同小写之母表示0.05水平上差异显著，下同。
由图2可以看出，红蓝混合光处理的黄瓜幼苗POD活性最高。说明红蓝混合光有利于提高黄瓜幼苗POD的活性。红光与蓝光之间无显著差异。红蓝混合光与红光、蓝光和白色荧光之间均有显著性差异。POD/U·g﹣1
3.2 不同光质对SOD活性的影响
图3不同光质下黄瓜幼苗SOD活性
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