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《广东海洋大学》 2017年
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不同LED光源对长茎葡萄蕨藻生长、生理生化特性及品质的影响

吴启藩  
【摘要】:长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)具有良好的开发价值和市场前景。目前国内外已开展了长茎葡萄蕨藻人工栽培的相关研究,但在室内人工栽培方面的系统化研究还有待进一步深入,尤其是对于室内光环境的建成研究是一个亟待解决的问题。利用LED光源调控植物的形态建成和生长发育已成为植物温室栽培领域的一种重要技术手段,而LED光源对长茎葡萄蕨藻生长等影响的研究尚属空白,因此,本实验在实验室条件下,研究和探讨了长茎葡萄蕨藻的生长以及生理生化成分对不同的LED光质、光照强度和光周期条件的响应,从而优选出有利于长茎葡萄蕨藻生长以及生理生化成分合成的光照环境,为其开展室内人工栽培提供严实可行的理论依据。光质实验中设置光质条件为白光(WL)、蓝光(B)、红光(R)、R:B=5:1(5R,以灯珠比例设置)、R:B=3:1(3R)和B:R=5:1(5B),以荧光灯(CK)为对照。根据光质实验优选出的5B和WL两种光质,再分别进行光照强度和光周期实验。光照强度实验中设置2000 lx、4000 lx、6000 lx和8000 lx四个梯度;光周期实验中设置L:D=8:16(8h/d)、L:D=12:12(12 h/d)、L:D=16:8(16 h/d)和L:D=20:4(20 h/d)四个梯度。主要研究结果如下:1.在光质实验中发现,5B处理下再生直立枝和再生球形小枝生长较好,且与WL无显著差异,其再生球形小枝直径、再生直立枝的鲜重和重量长度比均最大,分别达到了1.83 mm、0.1809 g和0.0064g/mm。R处理显著提高了再生匍匐茎生长,却显著抑制了再生直立枝和再生球形小枝的生长。3R显著抑制了再生匍匐茎生长,其余实验组间差异不显著。5B和5R处理下的藻体比生长率也显著较好。藻体的光合色素含量在B处理下显著较高,总超氧化物歧化酶(T-SOD)的酶活性在WL和5B处理下显著较高。R处理有利于藻体可溶性糖的合成和积累,维生素C在5R处理下合成最有利,5B处理有利于游离氨基酸和总蛋白含量的合成和积累。2.在5B处理下不同光强影响实验中发现,再生直立枝、再生匍匐茎以及藻体比生长率均在2000-4000 lx处理生长较好,再生直立枝鲜重分别达到了0.1900g和0.2325g;再生球形小枝直径在2000 lx条件显著最大、为1.87 mm;再生直立枝的重量长度比在4000 lx时最大、为0.0078 g/mm。藻体的光合色素均随光照强度增强而呈现上升趋势,T-SOD的酶活性4000-8000 lx时较高。藻体的总蛋白和可溶性糖含量在8000 lx时达到最大,维生素C在6000 lx时含量最大,游离氨基酸含量在4000 lx时最大。3.在WL处理下不同光强影响实验发现,再生直立枝长度、再生球形小枝直径以及再生匍匐茎的生长在2000 lx时生长最好,其再生直立枝鲜重和再生球形小枝直径分别达到了0.2618 g和1.89mm;再生直立枝重量长度比在4000 lx时最大、为0.0085 g/mm;2000-4000 lx藻体比生长率显著较高。藻体的光合色素含量在8000 lx时较高,T-SOD活性在4000 lx时显著最高。藻体的总蛋白含量在8000 lx时显著最高,维生素C含量在2000-6000 lx时显著较高,可溶性糖含量在6000 lx时达到最大,游离氨基酸含量在4000-6000 lx时显著较高。4.在5B处理下不同光周期影响实验发现,12 h/d处理组藻体比生长率、再生直立枝、再生球形小枝和再生匍匐茎的生长较好,其再生球形小枝直径、再生直立枝鲜重和重量长度比分别达到了1.79mm、0.3331g和0.0082g/mm。藻体的光合色素含量在20 h/d处理时最高,T-SOD活性在8 h/d处理时最高,其次是20 h/d。藻体的总蛋白含量在20 h/d处理时最高,维生素C含量在12 h/d处理时显著最低,可溶性糖在16 h/d处理显著最高,游离氨基酸在12 h/d处理时最高。5.在WL处理下不同光周期影响实验发现,藻体的比生长率、再生直立枝、再生匍匐茎和再生球形小枝均在12 h/d处理生长较好,其再生直立枝鲜重和再生球形小枝直径分别为0.3404g和1.62mm,但再生直立枝的重量长度比增长在20 h/d时光照时最大、为0.0089g/mm。藻体的光合色素含量在20 h/d处理较高,T-SOD活性在8 h/d和12 h/d处理显著最大。藻体的总蛋白含量在20 h/d处理显著最大,维生素C含量在8 h/d和20 h/d处理均显著最大,可溶性糖含量在光照时间为20 h/d时显著最大;游离氨基酸含量在16 h/d光照时达到最大。综上,从长茎葡萄蕨藻的生长和商品出售考虑,较适宜长茎葡萄蕨藻生长的光环境为:光质选择为5B或WL;光强设定为2000 lx(WL)或2000-4000 lx(5B);光照时间为12 h/d光照。
【学位授予单位】:广东海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S917.3

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