不同光质对水稻秧苗碳氮含量的影响
：碳元素和氮元素是植物体内两大重要元素, 碳、氮化合物在植物的生命活动中起着举足轻重的作用,了解光质对水稻碳氮代谢的影响对于了解光质调控植物生长机理有重要意义。本试验以荧光灯(CK)为对照，研究红蓝复合光（RB）和红绿复合光下（RG）对水稻秧苗碳氮代谢的影响。结果显示：RG处理的叶龄较RB和CK处理显著提前，且RG处理的株高显著高于RB和CK处理；与CK处理相比，RB和RG处理的茎粗变细；RB处理的根长增长，而RG处理的根长无显著变化；RG处理的根数增多，而RB处理的根数无显著变化。与CK相比，RB和RG处理的地上部鲜重和地下部鲜重、干重都显著增大，但地上部干重与CK处理无显著差异，RB处理的鲜重要大于其他2个处理，而RB与RG处理的干重均显著大于CK处理。RB处理的地上部氮含量和总氮显著大于其他2个处理，3个处理地下部氮含量无显著差异。RG和RB处理的可溶性糖含量较CK处理，但RB处理与CK处理的可溶性糖含量无显著差异；RB处理的淀粉含量显著大于RG和CK处理；而CK处理的蔗糖和碳类化合物总含量显著多于RB和RG处理；RB处理的碳类化合物总含量显著高于RG处理。结果表明：红蓝光处理较高的氮含量有利于光合作用，促进水稻秧苗的生物量积累；红绿光处理加速水稻秧苗的生育进程，通过添加绿光可以缩短水稻的育苗周期。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1材料与方法3
1.1水稻秧苗培养 3
1.2.1形态指标的测定3
1.2.2地上地下部含氮量的测定3
1.2.3可溶性糖含量的测定3
1.2.4淀粉含量的测定4
1.2.5蔗糖含量的测定4
1.3标准曲线 4
1.3.1可溶性糖的标准曲线4
1.3.2淀粉的标准曲线5
1.4数据处理 5
2结果与分析5
2.1不同光质对水稻秧苗形态指标的影响 5
2.2不同光质对水稻秧苗生物量积累的影响 5
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2.3不同光质对水稻秧苗地上地下部含氮量的影响 6
2.4不同光质对水稻秧苗碳类化合物的影响6
2.4.1可溶性糖7
2.4.2淀粉7
2.4.3蔗糖7
2.4.4碳类化合物总含量7
3讨论与结论 7
3.1不同光质对水稻秧苗氮代谢的影响 7
3.2不同光质对水稻秧苗碳代谢的影响 7
3.3结论 8
致谢8
参考文献8
不同光质对水稻秧苗碳氮代谢的影响
引言
引言
光是影响植物生长发育的重要的环境因子之一，也是植物光合作用的基本条件[1]。光除了作为一种能源控制着光合作用，还影响植物的碳氮代谢。碳氮代谢是作物最基本的代谢过程，碳氮量在生育期间的变化直接影响着光合产物的形成、转化以及矿质营养的吸收、蛋白质的合成等[2]。氮代谢依赖碳代谢提供碳源和能量，而碳代谢又需要氮代谢提供酶和光合色素，氮代谢和碳代谢都需要共同的共同的还原力、ATP和碳骨架[3]。碳氮代谢的协调程度不仅影响植物生长发育进程，而且关系到产量的高低和品质的优劣。
前人也就不同光质对水稻秧苗碳氮代谢的影响做过一些研究，前人的研究表明水稻黄化秧苗在蓝光下更易吸收氮类化合物，而红光较之蓝光和荧光会抑制水稻秧苗初级氮同化的过程[4,5]。另有研究表明蓝光处理的水稻秧苗总碳水化合物含量比白光和黑暗处理分别下降了10.8%和7.5%，其中淀粉下降最多，可溶性糖和纤维素含量有所下降。前人这些试验多侧重于研究单色光对植物碳氮代谢的影响，而研究配比光对水稻秧苗碳氮代谢影响以及影响机理的试验较少，且研究者使用的光源及光质提供方式不同，导致光质的波长、纯度、强度等产生差异，使得试验结果很难统一。故本次试验采用了新型半导体光源（LEDs），其最大的优势就是可以提供高纯度的光质，并且可以按照要求获得纯正单色光以及复合光，有利于研究者获得可靠的试验结果。
红光和蓝光是植物光合作用的主要光谱，而对于绿光大多数人认为对光合作用无效，但赵飞等[6]发现绿光下黄瓜光合能力最强，进行植物红蓝混合补光时加入绿光会明显提高植物的光合能力，Kim等[7]也发现在红蓝光中添加绿光能够减缓莴苣叶绿素的降解。而绿光与其他光色复合对水稻的研究也比较少见，研究绿光在水稻秧苗生长中所起的作用对于水稻工厂化育秧的光谱调控有重要意义。
本试验以荧光光源为对照(CK)研究了红蓝复合LEDs光源（RB）、红绿复合LEDs光源(RG)，对水稻秧苗碳氮代谢的影响，以期为LEDs光源在水稻工厂化育苗应用中提供数据支持和理论依据。
1 材料与方法
1.1 水稻秧苗培养
选用水稻‘宁粳3号’为试验材料，浸种催芽后播种于秧盘，将秧盘至于环境可控的AGRILED植物培育系统内，环境参数设置为：光照时间为：12 h，温室白天温度30±2℃，夜晚24±2℃；湿度70±5%，出苗后进行不同光照处理，分别为：波长为660 nm的LED红光（R）：波长为520nm的绿光（G）=3:1（RG），以及红光660 nm（R）：波长为450 nm的LED蓝光（B）=3:2 (RB)，以荧光灯（CK)为对照，光照强度设置为300 μmolm2s1，水分常规管理。
1.2 测定指标及分析方法
1.2.1 形态指标的测定
测定指标所需样品在光处理20天时取样，每处理随机取样30株，三个重复试验，然后取平均值。用直尺测量秧苗株高与根长；用游标卡尺测量秧苗茎粗；记录叶片叶龄；用电子天平称量地上部和地下部干鲜重。
1.2.2 地上地下部含氮量的测定
采用凯氏定氮法测量含氮量，即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化水稻秧苗将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，计算出水秧苗稻中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白质含量[8]。
1.2.3 可溶性糖含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品采用蒽酮法测定可溶性总糖[9]，因为糖在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内，颜色的深浅与糖的含量成正比，故可用于糖的定量测定。相关反应为：
糖+浓H2SO4=糖醛（羟甲基糖醛）
糖醛（羟甲基糖醛）+蒽酮=糖醛衍生物（蓝绿色）
1.2.4 淀粉含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品采用蒽酮法测定淀粉，因为淀粉是由葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热使其水解成葡萄糖，然后在浓硫酸的作用下，使单糖脱水生成糠醛类化合物，利用苯酚或蒽酮试剂与糠醛化合物的显色反应，即可进行比色测定。糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为620 nm，故在此波长下进行比色[10，11]。
1.2.5 蔗糖含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品，具体方法同可溶性糖含量的测定方法。
1.3标准曲线
1.3.1可溶性总糖的标准曲线
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1材料与方法3
1.1水稻秧苗培养 3
1.2.1形态指标的测定3
1.2.2地上地下部含氮量的测定3
1.2.3可溶性糖含量的测定3
1.2.4淀粉含量的测定4
1.2.5蔗糖含量的测定4
1.3标准曲线 4
1.3.1可溶性糖的标准曲线4
1.3.2淀粉的标准曲线5
1.4数据处理 5
2结果与分析5
2.1不同光质对水稻秧苗形态指标的影响 5
2.2不同光质对水稻秧苗生物量积累的影响 5
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2.3不同光质对水稻秧苗地上地下部含氮量的影响 6
2.4不同光质对水稻秧苗碳类化合物的影响6
2.4.1可溶性糖7
2.4.2淀粉7
2.4.3蔗糖7
2.4.4碳类化合物总含量7
3讨论与结论 7
3.1不同光质对水稻秧苗氮代谢的影响 7
3.2不同光质对水稻秧苗碳代谢的影响 7
3.3结论 8
致谢8
参考文献8
不同光质对水稻秧苗碳氮代谢的影响
引言
引言
光是影响植物生长发育的重要的环境因子之一，也是植物光合作用的基本条件[1]。光除了作为一种能源控制着光合作用，还影响植物的碳氮代谢。碳氮代谢是作物最基本的代谢过程，碳氮量在生育期间的变化直接影响着光合产物的形成、转化以及矿质营养的吸收、蛋白质的合成等[2]。氮代谢依赖碳代谢提供碳源和能量，而碳代谢又需要氮代谢提供酶和光合色素，氮代谢和碳代谢都需要共同的共同的还原力、ATP和碳骨架[3]。碳氮代谢的协调程度不仅影响植物生长发育进程，而且关系到产量的高低和品质的优劣。
前人也就不同光质对水稻秧苗碳氮代谢的影响做过一些研究，前人的研究表明水稻黄化秧苗在蓝光下更易吸收氮类化合物，而红光较之蓝光和荧光会抑制水稻秧苗初级氮同化的过程[4,5]。另有研究表明蓝光处理的水稻秧苗总碳水化合物含量比白光和黑暗处理分别下降了10.8%和7.5%，其中淀粉下降最多，可溶性糖和纤维素含量有所下降。前人这些试验多侧重于研究单色光对植物碳氮代谢的影响，而研究配比光对水稻秧苗碳氮代谢影响以及影响机理的试验较少，且研究者使用的光源及光质提供方式不同，导致光质的波长、纯度、强度等产生差异，使得试验结果很难统一。故本次试验采用了新型半导体光源（LEDs），其最大的优势就是可以提供高纯度的光质，并且可以按照要求获得纯正单色光以及复合光，有利于研究者获得可靠的试验结果。
红光和蓝光是植物光合作用的主要光谱，而对于绿光大多数人认为对光合作用无效，但赵飞等[6]发现绿光下黄瓜光合能力最强，进行植物红蓝混合补光时加入绿光会明显提高植物的光合能力，Kim等[7]也发现在红蓝光中添加绿光能够减缓莴苣叶绿素的降解。而绿光与其他光色复合对水稻的研究也比较少见，研究绿光在水稻秧苗生长中所起的作用对于水稻工厂化育秧的光谱调控有重要意义。
本试验以荧光光源为对照(CK)研究了红蓝复合LEDs光源（RB）、红绿复合LEDs光源(RG)，对水稻秧苗碳氮代谢的影响，以期为LEDs光源在水稻工厂化育苗应用中提供数据支持和理论依据。
1 材料与方法
1.1 水稻秧苗培养
选用水稻‘宁粳3号’为试验材料，浸种催芽后播种于秧盘，将秧盘至于环境可控的AGRILED植物培育系统内，环境参数设置为：光照时间为：12 h，温室白天温度30±2℃，夜晚24±2℃；湿度70±5%，出苗后进行不同光照处理，分别为：波长为660 nm的LED红光（R）：波长为520nm的绿光（G）=3:1（RG），以及红光660 nm（R）：波长为450 nm的LED蓝光（B）=3:2 (RB)，以荧光灯（CK)为对照，光照强度设置为300 μmolm2s1，水分常规管理。
1.2 测定指标及分析方法
1.2.1 形态指标的测定
测定指标所需样品在光处理20天时取样，每处理随机取样30株，三个重复试验，然后取平均值。用直尺测量秧苗株高与根长；用游标卡尺测量秧苗茎粗；记录叶片叶龄；用电子天平称量地上部和地下部干鲜重。
1.2.2 地上地下部含氮量的测定
采用凯氏定氮法测量含氮量，即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化水稻秧苗将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，计算出水秧苗稻中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白质含量[8]。
1.2.3 可溶性糖含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品采用蒽酮法测定可溶性总糖[9]，因为糖在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内，颜色的深浅与糖的含量成正比，故可用于糖的定量测定。相关反应为：
糖+浓H2SO4=糖醛（羟甲基糖醛）
糖醛（羟甲基糖醛）+蒽酮=糖醛衍生物（蓝绿色）
1.2.4 淀粉含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品采用蒽酮法测定淀粉，因为淀粉是由葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热使其水解成葡萄糖，然后在浓硫酸的作用下，使单糖脱水生成糠醛类化合物，利用苯酚或蒽酮试剂与糠醛化合物的显色反应，即可进行比色测定。糖类与蒽酮反应生成的有色物质在可见光区的吸收峰为620 nm，故在此波长下进行比色[10，11]。
1.2.5 蔗糖含量的测定
待秧苗培养到20天时，选取0.1克水稻秧苗样品，具体方法同可溶性糖含量的测定方法。
1.3标准曲线
1.3.1可溶性总糖的标准曲线
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