【摘要】：葉類蔬菜是人類重要的營養(yǎng)來源,在維護健康方面發(fā)揮著重要作用。生菜作為一種典型的葉類蔬菜的模式植物,在LED光照下與水培技術相結合,被廣泛應用于人工光植物工廠,旨在實現(xiàn)高產優(yōu)質的水培蔬菜生產。然而,含有較高硝酸鹽含量的葉菜擾亂了食物鏈,對人類健康造成嚴重威脅。因此,本研究采用LED光照和采收前營養(yǎng)液調節(jié)技術,旨在降低植物工廠水培生菜硝酸鹽含量的同時保證其生物量積累與品質形成。本研究的主要結果和結論如下:采收前光質與氮素供應對水培生菜的品質形成有顯著性影響和交互影響。在LED光照下培育三個品種的皺葉生菜(cv.優(yōu)雅、綠株、紫薇),選用采用R:B比為1.2的LED燈具和R:B比為1.8的熒光燈作為人工光源,為水培生菜的生長提供了 250μmol m-2 s-1光照強度和16 h d-1光照周期。采收前3天,光照強度由250 μmol m-2 s-1提高到350μmol m-2 s-1,基于山崎生菜配方將該營養(yǎng)液相對濃度降低了一半。營養(yǎng)液濃度減半和高光照強度處理下的水培生菜的硝酸鹽含量顯著降低,但其地上部鮮重沒有顯著性變化,其VC含量在LED光環(huán)境下顯著高于熒光燈下的,營養(yǎng)液濃度減半和相同光照強度處理下的水培生菜的硝酸鹽含量在熒光燈下沒有顯著變化,但在LED光環(huán)境下有所降低,但其地上部的鮮干重有顯著降低。為了避免水培生菜的硝酸鹽積累,在采收前降低氮素供應和提高光照強度有利于提高水培生菜品質。在+4℃的明暗期溫差下設置明期溫度為20℃、22℃、24℃,其營養(yǎng)液濃度減半和增加光照強度的處理可以在顯著降低亞硝酸鹽含量的同時,不減少水培生菜的地上部鮮重。在LED光照環(huán)境下,由于分布在類囊體的多蛋白復合體的抑制引起對光合代謝的抑制,水培生菜的品質形成受到光質的顯著影響。采用多維蛋白質鑒定技術對生菜葉片的光質影響進行了蛋白質組學比較。結果表明,光質對生菜葉片的蛋白質組學表達有顯著性影響,不同光質處理下的生菜葉片的蛋白質功能水平、分子水平和生物學水平均有顯著性影響。本研究成功地鑒定了水培生菜在R:B比為1.8的熒光燈下表達的71個蛋白質,在R:B比為1.2和2.2的LED燈具下分別鑒定的51個和41個蛋白質。這些蛋白質分別參與水培生菜的能量代謝和光形態(tài)建成。蛋白質組學比較和品質調控結果揭示了 LHC家族的光質與多復合蛋白(CB 23_HORVU)之間的相互聯(lián)系。因此,建議在水培生菜的立體生產中采用采收前短時間的營養(yǎng)液濃度減半與提高光照強度的方法降低其硝酸鹽含量,但前提必須為不損失產量并保證其VC含量等其他生菜品質,從而達到調控水培生菜品質的目標。
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S636.2

【參考文獻】

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本文編號：2668581