劉福長(zhǎng) 楊玉凱 林碧英 不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光對(duì)番茄幼苗耐冷性的影響 J 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 35 11 1222 1227 LIU F C YANG Y K LIN B Y Effect of Nighttime Exposure to Light from Color Lamps on Cold Tolerance of Tomato Seedlings J Fujian Journal of Agricultural Sciences 2020 35 11 1222 1227 不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光對(duì)番茄幼苗耐冷性的影響 劉福長(zhǎng)1 2 楊玉凱2 林碧英2 1 福建省南靖縣土壤肥料站 福建 南靖 363600 2 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院 福建 福州 325000 摘 要 目的 探討不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光對(duì)番茄幼苗耐冷性的影響 為提高番茄幼苗耐冷性提供理論和實(shí)踐依據(jù) 方 法 以 倍 盈 番 茄 為 試 驗(yàn) 材 料 采 用 光 質(zhì) 分 別 為 白 光 W 紅 光 R 藍(lán) 光 B 和 紅 藍(lán) 組 合 光 配 比 2R 8B 5R 5B 8R 2B 等6個(gè)組合進(jìn)行夜間補(bǔ)光處理 20 d后各處理番茄幼苗置于亞低溫 10 5 下脅迫 以未補(bǔ)光所培育番茄幼苗為對(duì)照 結(jié)果 與對(duì)照相比 各補(bǔ)光處理所培育的番茄幼苗在亞低溫處理期間葉片中 的 電 解 質(zhì) 滲 透 率 和 丙 二 醛 MDA 含 量 上 升 幅 度 均 顯 著 低 于 對(duì) 照 紅 藍(lán) 復(fù) 合 光 2R 8B 5R 5B 8R 2B 在 亞 低 溫 脅 迫 期 間 葉 片 一 直 保 持 著 較 高 的 超 氧 化 物 歧 化 酶 SOD 過(guò) 氧 化 氫 酶 CAT 過(guò) 氧 化 物 酶 POD 活 性 在 亞 低 溫 脅迫6 d 時(shí) 以 紅 藍(lán) 復(fù)合8R 2B活 性 上 升 幅 度 最 高 分 別 達(dá)到399 49 129 01 和135 74 顯 著 高 于 對(duì) 照 結(jié)論 夜間補(bǔ)光處理均可提高番茄幼苗的耐冷性 其中以紅藍(lán)復(fù)合8R 2B補(bǔ)光處理的幼苗的抗低溫脅迫能力最強(qiáng) 關(guān)鍵詞 番茄 苗期 補(bǔ)光 光質(zhì) 低溫脅迫 耐冷性 逆境生理指標(biāo) 中圖分類號(hào) S 641 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1008 0384 2020 11 1222 06 Effect of Nighttime Exposure to Light from Color Lamps on Cold Tolerance of Tomato Seedlings LIU Fuchang1 2 YANG Yukai2 LIN Biying2 1 Agricultural Technology Extension Station of Nanjing County Nanjing Fujian 363600 China 2 College of Horticulture Fujian Agricultural and Forestry University Fuzhou Fujian 325000 China Abstract Objective Effect of exposure to light of varied spectra at night on the cold tolerance of tomato Lycopersicon esculentum seedlings was investigated Method Tomato seedlings grown under supplemental lighting at night by using white W red R or blue B light or combined 2R 8B 5R 5B or 8R 2B were taken as treatments and seedlings grown under natural conditions were taken as control After 20d of cultivation the plants were subjected to a low temperature stress of 10 5 day night temperatures to determine the tolerance of the seedlings toward mild hypothermia Result The ranges of increased electrolyte permeability and MDA content in the leaves of the treatment seedlings under low temp stress were significantly lower than those of control After being exposed at night to the combination of 2R 8B 5R 5B or 8R 2B the seedlings could maintain high activities of SOD CAT and POD under the low temp stress These activities peaked when the 8R 2B was applied to reach significantly 399 49 on SOD 129 01 on CAT and 135 74 on POD higher than those of CK 6d after the seedlings were moved to the low temp environment Conclusion Exposing tomato seedlings to light of different spectra at night improved the ability of the plants to tolerate mild hypothermia The effect was maximized when the seedlings were grown for 20d under the nighttime lighting with 8 red and 2 blue lamps Key words Tomato Seedling stage Supplement light light quality low temperature stress cold tolerance Physiological indicators of adversity 0 引言 研 究 意 義 設(shè) 施 溫 室 在 蔬 菜 反 季 節(jié) 栽 培 和 早 春 育 苗 方 面 起 主 導(dǎo) 作 用 但 蔬 菜 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 時(shí) 期 易 受 低 溫 寡 照 的 不 利 影 響 近 年 來(lái) 南 方 冬 季 經(jīng) 常 出 現(xiàn) 異 常 低 溫 情 況 如2016年1月 福 建 省 遇 到 大 寒 流 導(dǎo) 收稿日期 2020 01 13 初稿 2020 03 30 修改稿 作者簡(jiǎn)介 劉福長(zhǎng) 1962 男 農(nóng)藝師 研究方向 設(shè)施園藝 E mail 490835069 通信作者 林碧英 1963 女 教授 研究方向 蔬菜學(xué)與設(shè)施園藝 E mail lby3675878 基金項(xiàng)目 福建省科技計(jì)劃重大專項(xiàng) 2081NZ0002 2 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 35 11 1222 1227 Fujian Journal of Agricultural Sciences doi 10 19303 j issn 1008 0384 2020 11 007 致 設(shè) 施 溫 室 內(nèi) 的 番 茄 和 辣 椒 等 喜 溫 蔬 菜 受 到 嚴(yán) 重 的 凍 害 經(jīng) 濟(jì) 損 失 嚴(yán) 重 提 高 植 物 自 身 的 耐 冷 性 是 減 少 凍 害 的 重 要 因 素 前 人 研 究 進(jìn) 展 光 是 植 物 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 最 重 要 的 環(huán) 境 因 子 之 一 光 照 強(qiáng) 度 和 光 質(zhì) 對(duì) 植 物 的 生 長(zhǎng) 光 形 態(tài) 建 成 和 生 理 代 謝 均 有 顯 著 影 響 1 可 提 高 植 物 對(duì) 蟲 害 的 抗 性 2 光 質(zhì) 對(duì) 于 植 物 對(duì) 環(huán) 境 脅 迫 低 溫 高 溫 干 旱 鹽 分 的 響 應(yīng) 也 有 重 要 影 響 通 過(guò) 調(diào) 整 光 質(zhì) 可 顯 著 提 高 植 物 對(duì) 環(huán) 境 脅 迫的抗性 3 研究發(fā)現(xiàn) 光敏色素是啟動(dòng)冷馴化的光 受 體 可 通 過(guò) 控 制 相 關(guān) 的 冷 誘 導(dǎo) 基 因 的 表 達(dá) 進(jìn) 而 影 響 植 物 的 耐 冷 性 4 超 氧 化 物 歧 化 酶 SOD 過(guò) 氧 化 氫 酶 CAT 過(guò) 氧 化 物 酶 POD 均 屬 于 酶 促 防 御 系 統(tǒng) 與 白 光 對(duì) 照 相 比 紅 光 和 藍(lán) 光 培 育 的 番 茄 幼苗在低溫脅迫下依然保持較高的酶活性 5 與白光 對(duì)照相比 黃光處理下玉湖萵苣在低溫脅迫下SOD POD CAT活 性 提 升 最 高 有 利 于 提 升 萵 苣 的 耐 寒 性 6 本研究切入點(diǎn) 前人在番茄上的光環(huán)境調(diào)控 研 究 主 要 體 現(xiàn) 在 光 環(huán) 境 對(duì) 于 番 茄 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 的 調(diào) 控上 但對(duì)于提升番茄幼苗耐冷性的研究較少 擬 解 決 的 關(guān) 鍵 問(wèn) 題 本 研 究 以 番 茄 為 研 究 材 料 設(shè) 計(jì) 6個(gè)補(bǔ)光處理 以不補(bǔ)光為對(duì)照 探討不同光質(zhì)的夜 間 補(bǔ) 光 處 理 對(duì) 番 茄 幼 苗 耐 冷 性 的 影 響 以 期 為 提 高 番茄幼苗耐冷性提供理論和實(shí)踐依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 供 試 番 茄 Lycopersicon esculentum 品 種 為 倍 盈 原 產(chǎn) 地 為 以 色 列 種 子 由 福 州 市 蔬 菜 科 學(xué) 研 究 所提供 1 2 試驗(yàn)光質(zhì)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)LED光 源 均 采 購(gòu) 于 惠 州 可 道 科 技 股 份 有 限 公 司 紅光R 峰 值 波長(zhǎng)660 nm 藍(lán)光B 峰 值 波 長(zhǎng) 450 nm 白 光 W 的 波 長(zhǎng) 范圍410 760 nm 3種 顏 色光質(zhì)的光照強(qiáng)度可調(diào)節(jié)范圍為0 255 mol m 2 s 1 光 質(zhì) 處 理 在 智 能 光 照 培 養(yǎng) 箱 中 進(jìn) 行 培 養(yǎng) 箱 內(nèi) 部 構(gòu) 造為4層 2列 每 個(gè) 獨(dú) 立 隔 間 規(guī) 格為60 cm 60 cm 60 cm 長(zhǎng) 寬 高 內(nèi) 部 采 用 銀 白 色 隔 板 可 有 效 促 進(jìn) 內(nèi) 部 光 照 的 均 勻 度 每 個(gè) 隔 間 配 有 單 獨(dú) 的 風(fēng) 扇 和 溫 度 傳 感 器 當(dāng) 溫 度 高 于 所 設(shè) 定 溫 度 可 自 行 降 溫 調(diào) 節(jié) LED燈 條 可 通 過(guò) 磁 鐵 吸 附 在 可 升 降 的 燈 板 上 通過(guò)調(diào)節(jié)燈板的高度使各處理光強(qiáng)均保持在100 mol m 2 s 1 光 強(qiáng)用HiPoint HR 350 LED光 譜 計(jì) 測(cè) 定 LED光 源 設(shè)置6個(gè) 處 理 分 別 是 白光W 紅 光 R 藍(lán)光B和 紅 藍(lán) 組 合 光 配 比 2R 8B 5R 5B 8R 2B 以不補(bǔ)光為對(duì)照 CK 表1 1 3 試驗(yàn)過(guò)程 試 驗(yàn)于2017年9月至2018年5月 在 福 建 農(nóng) 林 大 學(xué) 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 設(shè) 施 溫 室 和 人 工 氣 候 室 內(nèi) 進(jìn) 行 前 期 對(duì) 種子進(jìn)行常規(guī)溫湯浸種 然后將種子置于28 恒溫 箱中催芽 待種子 露白 后 即可進(jìn)行播種 播于72 孔 穴 苗 盤 中 育 苗 育 苗 基 質(zhì)為m草 炭 m珍 珠 巖 m蛭 石 3 1 1 待 幼 苗 子 葉 展 開 新 葉 顯 露 后 將 番 茄 幼 苗 移 到10 cm 8 cm的 營(yíng) 養(yǎng) 袋 緩苗2 d后 開 始 試 驗(yàn) 處 理 試 驗(yàn) 期 間 白 天 番 茄 幼 苗 在 智 能 溫 室 中 進(jìn) 行 培 養(yǎng) 夜間搬入智能光照培養(yǎng)箱進(jìn)行4 h補(bǔ)光處理 補(bǔ) 光 時(shí) 段 為 18 00 22 00 白 天 溫 度 25 左 右 夜 間 溫度18 濕 度為60 70 每隔2 d澆 灌 100 mL的山崎番茄專用營(yíng)養(yǎng)液 將 不 同 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 處理20 d后 的 番 茄 幼 苗 放 入 低 溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行亞低溫脅迫處理 溫度設(shè)置為10 5 晝 夜 相 對(duì) 濕 度為50 60 光 照 時(shí) 長(zhǎng) 均 為 12 h 晝 夜 光 照 強(qiáng) 度 為 5 000 Lx 于 亞 低 溫 脅 迫 處理第0 3 6 d隨機(jī)選取3株葉片剪碎混合后進(jìn)行 番茄幼苗的相關(guān)生理生化指標(biāo)的測(cè)定 1 4 測(cè)定指標(biāo)與方法 丙 二 醛 MDA 含 量 的 測(cè) 定 參 考 陳 建 勛 等 7 的 方 法 采 用 電 導(dǎo) 儀 法 測(cè) 定 亞 低 溫 脅 迫 下 葉 片 的 電 解 質(zhì) 滲 透 率 8 脯 氨 酸 含 量 采 用 磺 基 水 楊 酸 法 測(cè) 定 8 過(guò)氧化氫酶 CAT 活性的測(cè)定采用紫外吸收 法 8 過(guò)氧化物酶活性 POD 的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚 法 8 超氧化物歧化酶 SOD 活性的測(cè)定采用氮藍(lán) 四唑 NBT 法 8 1 5 數(shù)據(jù)處理 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 使用SPASS 20 0統(tǒng) 計(jì) 軟 件 進(jìn) 行 顯 著 性 分析和方差分析 表 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)光質(zhì)處理 Table 1 Experimental design of nighttime light exposures of to mato seedlings 處理 Treatments 白光 White light intensity mol m 2 s 1 紅光 Red light intensity mol m 2 s 1 藍(lán)光 Blue light intensity mol m 2 s 1 對(duì)照 CK 0 0 0 W 100 0 0 R 0 100 0 B 0 0 100 2R 8B 0 20 80 5R 5B 0 50 50 8R 2B 0 80 20 第 11 期 劉福長(zhǎng)等 不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光對(duì)番茄幼苗耐冷性的影響 1223 2 結(jié)果與分析 2 1 亞低溫脅迫對(duì)番茄幼苗電解質(zhì)滲透率的影響 植 物 受 到 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 會(huì) 導(dǎo) 致 細(xì) 胞 膜 受 損 質(zhì) 膜 透 性 變 大 進(jìn) 而 導(dǎo) 致 電 解 質(zhì) 滲 漏 圖1顯 示 隨 著 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 間 的 延 長(zhǎng) 各 處 理 的 番 茄 幼 苗 電 解 質(zhì) 滲 透 率 均 呈 現(xiàn) 上 升 趨 勢(shì) 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 第 3 6 d時(shí) 各 補(bǔ) 光 處 理 的 電 解 質(zhì) 滲 透 率 均 低 于 對(duì) 照 且 均 達(dá) 到 顯 著 性 差 異 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理第6 d 時(shí) 其 中 對(duì) 照 電 解 質(zhì) 滲 透 率 與 亞 低 溫 脅 迫 開 始 時(shí) 相 比 升 幅達(dá)74 82 其 次為R補(bǔ) 光 處 理 電 解 質(zhì) 滲 透 率 上 升 幅 度為38 36 上 升 幅 度 最 小 的為8R 2B補(bǔ) 光處理 僅為14 88 b a a a bcd bc ab e b a b d ab cde e ab bc cd ab de e 0 10 20 30 40 50 60 0 3 6 CK W R B 2R 8B 5R 5B 8R 2B 處理天數(shù) Treatment days d 電解質(zhì)滲透率 Electrolyte permeability 注 不同小寫字母表示在0 05水平下差異顯著 下同 Note Data with different lowercase letters indicate significant difference at 0 05 level Same for the following 圖 1 亞低溫脅迫對(duì)不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光所育番茄幼苗電解質(zhì)滲透率的影響 Fig 1 Effect of mild hypothermia on electrolyte permeability of tomato seedlings under nighttime exposure to light of various spectra 2 2 亞低溫脅迫對(duì)番茄幼苗丙二醛含量的影響 圖2顯示 隨著亞低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng) 各處理 番茄幼苗葉片的MDA含量均呈上升趨勢(shì) 且變化趨 勢(shì) 與 電 解 質(zhì) 滲 透 率 變 化 相 似 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理第3 d 時(shí) 各 補(bǔ) 光 處 理 的 電 解 質(zhì) 滲 透 率 均 低 于 對(duì) 照 除W補(bǔ) 光 處 理 外 其 他 補(bǔ) 光 處 理 均 達(dá) 到 顯 著 性 差 異 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理第6 d 與 亞 低 溫 脅 迫 開 始 時(shí) 相 比 各 補(bǔ)光處理的幼苗葉片中MDA含量上升幅度均低于對(duì) 照 上 升 幅 度 大 小 具 體 表 現(xiàn) 為 CK 147 64 W 98 93 R 79 37 5R 5B 78 60 8R 2B 73 58 2R 8B 72 32 B 69 27 2 3 亞低溫脅迫對(duì)番茄幼苗SOD活性的影響 圖3顯 示 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 下 各 補(bǔ) 光 處 理 與 對(duì) 照 所 培 育 幼 苗 葉 片中SOD活 性 變 化 一 致 均 是 隨 著 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 間 的 延長(zhǎng)SOD活 性 均 大 幅 增 加 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理第3 d時(shí) 各 補(bǔ) 光 處 理的SOD活 ab a a a ab b a de c bc cd de ab bcd cd ab bc cd c e e 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 3 6 CK W R B 2R 8B 5R 5B 8R 2B 處理天數(shù) Treatment days d 丙二醛含量 MDA content nmol g 1 圖 2 亞低溫脅迫對(duì)不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光所育番茄幼苗丙二醛含量的影響 Fig 2 Effect of mild hypothermia on MDA activity of tomato seedlings under nighttime exposure to light of various spectra 1224 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第 35 卷 性 均 高 于 對(duì) 照 且 均 達(dá) 到 顯 著 性 差 異 其中W補(bǔ) 光 處理的SOD活性最高 在亞低溫脅迫處理第6 d時(shí) R B補(bǔ) 光 處 理 和 紅 藍(lán) 復(fù) 合 光 2R 8B 5R 5B 8R 2B 補(bǔ)光處理的番茄幼苗SOD活性與0 d相比上升幅度均 高 于 對(duì) 照和W補(bǔ) 光 處 理 其中8R 2B補(bǔ) 光 處 理 的 幼 苗 葉 片中SOD的 活 性 相 較 于 亞 低 溫 脅 迫 開 始 時(shí) 上 升 幅 度最大 399 49 其次為B補(bǔ)光處理 388 19 對(duì) 照 下 培 育 的 幼苗SOD活 性 上 升 幅 度 最 小 僅 為 271 04 cd e e d a e cd d d d bcd c ab b a a cd b bc bc a 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 3 6 CK W R B 2R 8B 5R 5B 8R 2B 處理天數(shù) Treatment days d SOD 活性 SOD activity U g 1 min 1 圖 3 亞低溫脅迫對(duì)不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光所育番茄幼苗SOD活性的影響 Fig 3 Effect of mild hypothermia on SOD activity of tomato seedlings under nighttime exposure to light of various spectra 2 4 亞低溫脅迫對(duì)番茄幼苗POD活性的影響 圖4顯 示 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 下 各 處 理 的 番 茄幼苗葉片中POD活性變化趨勢(shì)與SOD活性變化一 致 均 是 隨 著 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 間 的 延 長(zhǎng) 而 增 加 在 亞 低溫脅迫處理第3 d時(shí) 各處理的POD活性較0 d上 升 幅 度 較 小 但 各 補(bǔ) 光 處 理的POD活 性 均 高 于 對(duì) 照 除R補(bǔ) 光 處 理 外 其 他 補(bǔ) 光 處 理 均 達(dá) 到 顯 著 性 差 異 亞 低 溫 脅 迫 處 理第6 d時(shí) 8R 2B 5R 5B B 和W補(bǔ)光處理下培育的番茄幼苗葉片中的POD活性 相 比 亞 低 溫 脅 迫 開 始 時(shí) 分 別 上 升了129 01 106 98 113 69 和90 80 且 均 高 于 對(duì) 照 85 80 其 中 以8R 2B補(bǔ) 光 處 理下POD活 性 最 高 但R和2R 8B 補(bǔ) 光 處 理 下 幼苗POD活 性 僅 上 升了80 28 和56 33 上升幅度均低于對(duì)照 e d e ed cd e bc ab d ab bc b a a d cd b c a bc a 0 50 100 150 200 250 0 3 6 CK W R B 2R 8B 5R 5B 8R 2B 處理天數(shù) Treatment days d POD 活性 POD activity U g 1 min 1 圖 4 亞低溫脅迫對(duì)不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光所育番茄幼苗POD活性的影響 Fig 4 Effect of mild hypothermia on POD activity of tomato seedlings under nighttime exposure to light of various spectra 2 5 亞低溫脅迫對(duì)番茄幼苗CAT活性的影響 圖5顯 示 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 期 間 隨 著 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 間 的 延 長(zhǎng) 各 處 理 的 番 茄 幼 苗 葉 片中CAT 活性均呈上升趨勢(shì) 在亞低溫脅迫處理第3 d時(shí) 各 補(bǔ) 光 處 理的CAT活 性 均 高 于 對(duì) 照 除R補(bǔ) 光 處 理 外 其 他 處 理 均 達(dá) 到 顯 著 性 差 異 而 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理第6 d時(shí) 各 處 理 培 育 的 番 茄 幼 苗 葉 片中CAT 活性相較于亞低溫脅迫開始時(shí)均有較大幅度的上升 第 11 期 劉福長(zhǎng)等 不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光對(duì)番茄幼苗耐冷性的影響 1225 其 上 升 幅 度 具 體 表 現(xiàn) 為 8R 2B 135 74 5R 5B 133 13 B 125 74 2R 8B 117 50 R 115 89 W 94 77 CK 87 41 3 討論與結(jié)論 植 物 細(xì) 胞 的 膜 系 統(tǒng) 是 其 生 命 有 機(jī) 體 的 基 礎(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 往 往 是 植 物 易 受 傷 害 的 敏 感 部 位 凍 害 或 低 溫 造成植物死亡本質(zhì)的原因也是其生物膜被破壞 9 在 受 到 低 溫 脅 迫 時(shí) 質(zhì) 膜 會(huì) 遭 到 破 壞 細(xì) 胞 膜 選 擇 透 性 能 力 減 弱 導(dǎo) 致 胞 內(nèi) 電 解 質(zhì) 外 滲 10 由 此 可 根 據(jù) 電 解 質(zhì) 滲 透 率 的 高 低 來(lái) 判 斷 植 株 所 受 凍 害 程 度 本 研 究 結(jié) 果 表 明 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 期 間 各 補(bǔ) 光 處 理 所 培 育 的 番 茄 幼 苗 電 解 質(zhì) 滲 透 率 均 呈 現(xiàn) 上 升 趨 勢(shì) 其 結(jié) 果 與 王 芳 等 11 的 研 究 結(jié) 果 相 一 致 其 中 未 補(bǔ) 光 處 理 CK 培 育 番 茄 幼 苗 葉 片 中 電 解 質(zhì) 上 升 幅 度 最 大 而以8R 2B補(bǔ) 光 處 理 培 育 的 番 茄 幼 苗 葉 片 中電解質(zhì)上升幅度最小 丙 二 醛 MDA 作 為 膜 質(zhì) 發(fā) 生 過(guò) 氧 化 作 用 的 最 終 產(chǎn) 物 之 一 當(dāng)MDA在 植 株 體 內(nèi) 積 累 到 一 定 程 度 時(shí) 會(huì) 導(dǎo) 致 電 解 質(zhì) 滲 透 率 上 升 12 15 因 此 不 良 環(huán) 境 會(huì) 影 響 植 物 細(xì) 胞 膜 系 統(tǒng) 發(fā) 生 膜 質(zhì) 過(guò) 氧 化 反 應(yīng) MDA是 植 物 在 逆 境 中 膜 脂 過(guò) 氧 化 的 產(chǎn) 物 其 含 量 的 多 少 可 作 為 細(xì) 胞 膜 質(zhì) 損 傷 程 度 的 參 數(shù) 因 此 植 物 中 丙 二 醛 含 量 越 低 說(shuō) 明 植 物 受 傷 害 程 度 越 小 生 長(zhǎng) 越 好 抗 逆 性 越 強(qiáng) 本 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明 在 亞 低 溫 脅 迫 處 理 下 各 處 理的MDA含 量 均 增 加 其 結(jié) 果 與 王 萍 等 16 的 研 究 結(jié) 果 相 一 致 各 補(bǔ) 光 處 理 培 育 的 番 茄 幼 苗 在 遇到亞低溫脅迫時(shí) 幼苗葉片的MDA積累量均低于 對(duì) 照 其 中 以 紅 藍(lán)光8R 2B和 藍(lán)光B補(bǔ) 光 處 理 番 茄 幼苗在遇到亞低溫脅迫時(shí)葉片中MDA積累量較低 低 溫 會(huì) 導(dǎo) 致 植 物 細(xì) 胞 內(nèi) 活 性 氧 代 謝 活 動(dòng) 失 衡 細(xì) 胞 內(nèi) 活 性 氧 含 量 大 量 積 累 使 植 物 產(chǎn) 生 活 性 氧 毒 害 而 抗 氧 化 酶 系 統(tǒng) 在 清 除 自 由 基 防 止 活 性 氧 傷 害 方 面 發(fā) 揮 著 重 要 的 作 用 17 18 其中SOD經(jīng) 常 被 認(rèn) 為 是 避 免 植 物 被 自 由 基 傷 害 的 第 一 道 防 線 在 保 護(hù) 酶 系 統(tǒng) 中 具 有 重 要 地 位 POD是 普 遍 存 在 所 有 植 物 組 織 中 的 一 種 氧 化 還 原 酶 在 清 除 過(guò) 氧 化 氫 過(guò) 程 中 具 有 一 定 作 用 其 活 性 高 低 與 植 物 的 耐 冷 性 密 切 相 關(guān) 19 CAT是 調(diào) 節(jié) 細(xì) 胞內(nèi)ROS的 輔 助 酶 較 高 的 CAT活 性 有 利于ROS的 清 除 20 本 研 究 結(jié) 果 表 明 在亞低溫脅迫處理第6 d時(shí) 各處理的抗氧化酶活性 迅 速 升 高 其 結(jié) 果 與 溫 日 宇 等 21 的 研 究 結(jié) 果 相 一 致 與無(wú)補(bǔ)光CK相比 各補(bǔ)光處理下的番茄幼苗遇 到 亞 低 溫 脅 迫 時(shí) 能 夠 快 速 響 應(yīng) 在 亞 低 溫 脅 迫 期 間 能 一 直 維 持 著 較 高 的 抗 氧 化 酶 的 活 性 其 中 以 紅 藍(lán) 光 8R 2B 補(bǔ) 光 培 育 的 番 茄 幼 苗 的 抗 氧 化 酶 活 性 在 遇到低溫脅迫期間上升幅度最大 綜 上 所 述 可 以 看 出 各 種 補(bǔ) 光 處 理 均 可 以 提 高 番 茄 幼 苗 的 耐 冷 性 其 中 以 補(bǔ) 充 紅 藍(lán) 配 比 光 8R 2B 所培育的番茄幼苗耐冷性最佳 參考文獻(xiàn) KANGASJARVI S NEUKERMANS J LI S et al Photosynthesis photorespirationand light signalling in defence responses J Journal of Experimental Botany 2012 63 4 1619 1636 1 IZAGUIRRE M M MAZZA C A BIONDINI M et al Remote sensing of future competitors Impacts on plant defenses J Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America 2006 103 18 7170 7174 2 楊 有 新 王 峰 蔡 加 星 等 光 質(zhì) 和 光 敏 色 素 在 植 物 逆 境 響 應(yīng) 中 的 作 用研究進(jìn)展 J 園藝學(xué)報(bào) 2014 41 9 1861 1872 3 b c d b b c b bc c b a b a a a b a a b a a 0 20 40 60 80 100 120 140 0 3 6 CK W R B 2R 8B 5R 5B 8R 2B 處理天數(shù) Treatment days d CAT 活性 CAT activity U g 1 min 1 圖 5 亞低溫脅迫對(duì)不同光質(zhì)夜間補(bǔ)光所育番茄幼苗CAT活性的影響 Fig 5 Effect of mild hypothermia on CAT activity of tomato seedlings under nighttime exposure to light of various spectra 1226 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 第 35 卷 YANG Y X WANG F CAI J X et al Recent Advances in the Role of Light Quality and Phytochrome in Plant Defense Resistance Against Environmental Stresses J Acta Horticulturae Sinica 2014 41 9 1861 1872 in Chinese FRANKLIN K A WHITELAM G C Light quality regulation of freezing tolerance in Arabidopsis thaliana J Nature Genetics 2007 39 11 1410 1413 4 蒲 高 斌 光 質(zhì) 對(duì) 番 茄 生 育 特 性 及 其 果 實(shí) 品 質(zhì) 的 影 響 D 泰 安 山 東 農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005 PU G B Effects of Light Qualities on the Growth Characteristics and Qualities of Tomato D Taian Shandong Agriculture University 2005 in Chinese 5 許 莉 光 質(zhì) 對(duì) 葉 用 萵 苣 生 理 特 性 及 品 質(zhì) 的 影 響 D 泰 安 山 東 農(nóng) 業(yè) 大學(xué) 2007 XU L Effect of Light Quality on Physiological Characteristics and Quality of Leaf Lettuce D Taian Shandong Agriculture University 2007 in Chinese 6 陳 建 勛 王 曉 峰 植 物 生 理 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) M 廣 州 華 南 理 工 大 學(xué) 出 版社 2015 7 王 學(xué) 奎 黃 見 良 植 物 生 理 生 化 實(shí) 驗(yàn) 原 理 與 技 術(shù) M 北 京 高 等 教 育出版社 2015 8 鞏振輝 作物育種學(xué) M 北京 農(nóng)業(yè)出版社 2007 9 陳 禹 興 付 連 雙 王 曉 楠 等 低 溫 脅 迫 對(duì) 冬 小 麥 恢 復(fù) 生 長(zhǎng) 后 植 株 細(xì) 胞 膜 透 性 和 丙 二 醛 含 量 的 影 響 J 東 北 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2010 41 10 10 16 CHEN Y X FU L S WANG X N et al Effect of freezing stress on membrane permeability and MDA content in the re growth plant of winter wheat cultivars J Journal of Northeast Agricultural University 2010 41 10 10 16 in Chinese 10 王 芳 李 永 生 彭 云 玲 等 外 源 一 氧 化 氮 對(duì) 玉 米 幼 苗 抗 低 溫 脅 迫 的 影響 J 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 2017 35 4 270 275 WANG F LI Y S PENG Y L et al Effects of exogenous nitric oxide on low temperature stress of maize seedlings J Agricultural Research in the Arid 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2017 23 3 721 729 ZHANG S Y CHU G X LIANG Y C Impacts of different ammonium nitrate ratios on the growth and antioxidant defense enzyme activities in cotton seedlings exposed to low temperature stress J Journal of Plant Nutrition and Fertilizer 2017 23 3 721 729 in Chinese 15 王 萍 呂 星 光 李 敏 低 溫 脅 迫 對(duì) 西 瓜 砧 木 幼 苗 生 長(zhǎng) 和 生 理 指 標(biāo) 的 影 響 J 北方園藝 2017 10 35 38 WANG P LYU X G LI M Effects of Low Temperature Stress on Growth and Physiological Indexes of Watermelon Rootstock Seedlings J Northern Horticulture 2017 10 35 38 in Chinese 16 IMAHORI Y TAKEMURA M BAI J Chilling induced oxidative stress and antioxidant responses in mume Prumus mume fruit during low temperature storage J Postharvest Biology and Technology 2008 49 54 60 17 ASHRAF M Biotechnological approach of improving plant salt tolerance using antantioxidants as markers J Biotechnology Advances 2009 27 84 93 18 馬