不同光周期对水稻幼苗生长的生理影响
：水稻插秧时间决定水稻的育苗时间，水稻插秧时间根据环境条件的变化而变化。了解光周期对水稻幼苗生长的影响可以帮助我们通过调控光周期来促进或抑制水稻幼苗的生长，培育出适龄秧苗。采用发光二极管(LED) 调制获取不同光周期光源，研究不同光周期对水稻幼苗生长的影响。结果表明：光周期设置四个处理分别为8 、10、12和14h·d-1，通过四个处理的指标数据，表明12h · d-1增加水稻幼苗的株高、根长、茎粗等生长速率，提高其叶绿素含量和根系活力。可溶性蛋白含量在光周期为10h·d-1 时均有显著提高，全株鲜重和干重随着光周期延长呈现逐渐提高的趋势。总体而言，光周期设置在12h·d-1最有利于水稻幼苗的生长和品质改善。
目录
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摘要 2
关键词 2
ABSTRACT 2
KEY WORDS 2
引言 2
1材料与方法 3
1.1试验材料 3
1.2试验设计 3
1.2.1培养条件 3
1.2.2光周期处理 3
1.3测定项目和方法 3
1.4数据处理 4
2 结果与分析 4
2.1不同光周期对水稻幼苗总根数、根长、株高和茎粗的影响 4
2.2不同光周期对水稻幼苗干重、鲜重的影响 5
2.3不同光周期对水稻幼苗叶绿素含量的影响 5
2.4不同光周期对水稻幼苗根系活力含量的影响 7
2.5不同光周期对水稻幼苗可溶性蛋白含量的影响 7
3讨论 8
3.1不同光周期对水稻幼苗生长的影响 8
3.2不同光周期对水稻幼苗生理特性的影响 8
3.3 LED光环境调控在工厂化育苗中的应用前景 9
致谢 9
参考文献： 9
不同光周期对水稻幼苗生长的生理影响
引言
水稻是世界三大农作物之一，世界上近一半人口都以大米为主食。水稻育苗是插秧前的准备工作，“秧好一半粮” [1]，培育出适龄壮苗是水稻育苗过程中的重要工作。水稻插秧时间受到环境条件的影响，近些年来，由于全球气候发生急剧变化，插秧时间也随气
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候条件的变化而变化。为了在插秧时期培育出适龄的水稻秧苗，需要在育苗过程中通过调控环境条件来促进或抑制水稻幼苗的生长。
在植物的生长过程中, 光是一个非常重要的十分复杂的环境因子，光照强度、光质及光周期都对植物的生长发育产生着深刻的影响。有关光周期对蔬菜幼苗生长的影响已有报道。有研究表明，延长光周期可以提高黄瓜幼苗的茎粗和生长速率[2]，西葫芦幼苗叶面积、茎粗、生长速率、根冠比、壮苗指数、根系活力和叶片可溶性蛋白含量都是随着光周期的延长而增加[3]。在对厚皮甜瓜[4]、茄子幼苗[5]的研究中，均发现延长光周期可以提高幼苗的色素含量。发光二极管作为第四代新型照明光源，具有光质纯、光效高、与植物光合作用和光形态建成的光谱范围吻合以及节能环保等优势，可实现高效能、低热负荷和紧凑空间的集约化植物生产[6]。国外已有不少关于LED在可控设施栽培环境中的应用报道，并证明其对植物生长发育和形态建成具有显著影响[7]。目前，关于光周期对水稻幼苗生长的影响还没有确切的结论，因此，应用LED调控不同光源，研究不同光周期对水稻幼苗生长的影响，探明水稻不同品种实现工厂化育秧的光需求规律，从而促进或抑制水稻幼苗的生长，对培育出适龄秧苗有重要作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2014年9月至2014年12月在大学农学院AGRILED植物培育系统中进行，供试材料为宁粳稻3号，购于江苏省农科院种子经营部。
1.2 试验设计
1.2.1 培养条件
人工清洗剔除虫蛀、残破、畸形、霉变的种子及杂质，30℃浸种48 h 后于28℃环境下催芽24 h，催芽至露白后开始育苗（育苗基质为水稻育苗专用基质），5d后待幼苗长势均匀一致后置于不同光周期下培养。
设4个处理分别为8，10,12和14h/d，每处理100株，六次重复。培养条件：温度26±2℃，光质为红（R）：蓝（B）：绿（G）=3:2:1。LED光源均由大学农学院自行研制。光源与幼苗的距离保持20cm左右，调增光源光强均为300μmolm2s1。处理时间为20天，光处理期间，每天浇水两次，播种前施加氮磷钾底肥。
1.2.2 光周期处理
蓝光：波长在440460nm (半波宽20nm)；
绿光：波长在510530nm(半波宽20nm)；
红光：波640660nm (半波宽20nm)；
1.3 测定项目和方法
在三叶期分别随机选取水稻幼苗测定形态和生理指标。
形态指标：用直尺从叶尖到假茎基部测定株高，从根尖到假茎基部测定根长；用游标卡尺测定假茎基部宽；用万分之一天平测定叶片及根系鲜质量，将鲜样置于105℃杀青15 min，80℃烘干至恒量测定干质量。取全株叶片及根系测定相关生理生化指标。
叶绿素含量测定；用无水乙醇：丙酮= 1 : 1 溶液提取测定。
可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定；
1．Bradford浓染液的配制：将100mg考马斯亮蓝G250溶于50ml 95%乙醇，加入100ml85%的磷酸，然后，用蒸馏水补充至1000ml，此染液放4℃至少6个月保持稳定。
2．标准曲线蛋白质样本的准备：尽量使用与待测样本性质相近的蛋白质作为标准品，例如测定抗体，可用纯化的抗体作为标准。如果待测样本是未知的，也可用抗体作为标准蛋白。通常在20ug—150ug/100ul之间绘制标准曲线。
3．将待测样本溶于缓冲溶液中，该缓冲溶液应与制作标准曲线的缓冲溶液相同(最好用PBS)。
4．按1：5用蒸馏水稀释浓染料结合溶液，如出现沉淀，过滤除去。
5．每个样本加5ml稀释的染料结合溶液，作用5～30min。染液与蛋白质结合后，将由红色变为蓝色，在595nm波长下测定其吸光度。注意，显色反应不得超过30min．
6．根据标准曲线计算待测样本的浓度。
根系活力采用α—萘胺法测定。形态指标测定均3次重复，生理指标测定3次重复。
1. 取50ug/mLα萘胺和0.1mol/L pH 7.0的磷酸缓冲液各10ml置于三角瓶中，混匀。分别取不同浓度汞离子胁迫的植株的根系，洗净后再用滤纸吸干。分别称取根系12g浸没于三角瓶中的溶液中。同样地，取50ug/mL的α萘胺溶液和0.1mol/L pH 7.0的磷酸缓冲液各10ml置于另一三角瓶中混匀，不放根系作为对照。五分钟后分别从两瓶中各取2ml，按照步骤3做第一次测定。
2. 将三角瓶置于25摄氏度恒温箱中保温60分钟后，各取2ml，按照步骤3做第二次测定。
3. a萘胺含量测定：取2ml培养液加10ml水 混匀，再顺次加入对氨基苯磺酸溶液与亚硝酸钠溶液各1ml混匀，观察溶液颜色变化再定容至25ml，室温25分钟后于510nm处测定吸光度OD值。
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摘要 2
关键词 2
ABSTRACT 2
KEY WORDS 2
引言 2
1材料与方法 3
1.1试验材料 3
1.2试验设计 3
1.2.1培养条件 3
1.2.2光周期处理 3
1.3测定项目和方法 3
1.4数据处理 4
2 结果与分析 4
2.1不同光周期对水稻幼苗总根数、根长、株高和茎粗的影响 4
2.2不同光周期对水稻幼苗干重、鲜重的影响 5
2.3不同光周期对水稻幼苗叶绿素含量的影响 5
2.4不同光周期对水稻幼苗根系活力含量的影响 7
2.5不同光周期对水稻幼苗可溶性蛋白含量的影响 7
3讨论 8
3.1不同光周期对水稻幼苗生长的影响 8
3.2不同光周期对水稻幼苗生理特性的影响 8
3.3 LED光环境调控在工厂化育苗中的应用前景 9
致谢 9
参考文献： 9
不同光周期对水稻幼苗生长的生理影响
引言
水稻是世界三大农作物之一，世界上近一半人口都以大米为主食。水稻育苗是插秧前的准备工作，“秧好一半粮” [1]，培育出适龄壮苗是水稻育苗过程中的重要工作。水稻插秧时间受到环境条件的影响，近些年来，由于全球气候发生急剧变化，插秧时间也随气
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候条件的变化而变化。为了在插秧时期培育出适龄的水稻秧苗，需要在育苗过程中通过调控环境条件来促进或抑制水稻幼苗的生长。
在植物的生长过程中, 光是一个非常重要的十分复杂的环境因子，光照强度、光质及光周期都对植物的生长发育产生着深刻的影响。有关光周期对蔬菜幼苗生长的影响已有报道。有研究表明，延长光周期可以提高黄瓜幼苗的茎粗和生长速率[2]，西葫芦幼苗叶面积、茎粗、生长速率、根冠比、壮苗指数、根系活力和叶片可溶性蛋白含量都是随着光周期的延长而增加[3]。在对厚皮甜瓜[4]、茄子幼苗[5]的研究中，均发现延长光周期可以提高幼苗的色素含量。发光二极管作为第四代新型照明光源，具有光质纯、光效高、与植物光合作用和光形态建成的光谱范围吻合以及节能环保等优势，可实现高效能、低热负荷和紧凑空间的集约化植物生产[6]。国外已有不少关于LED在可控设施栽培环境中的应用报道，并证明其对植物生长发育和形态建成具有显著影响[7]。目前，关于光周期对水稻幼苗生长的影响还没有确切的结论，因此，应用LED调控不同光源，研究不同光周期对水稻幼苗生长的影响，探明水稻不同品种实现工厂化育秧的光需求规律，从而促进或抑制水稻幼苗的生长，对培育出适龄秧苗有重要作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2014年9月至2014年12月在大学农学院AGRILED植物培育系统中进行，供试材料为宁粳稻3号，购于江苏省农科院种子经营部。
1.2 试验设计
1.2.1 培养条件
人工清洗剔除虫蛀、残破、畸形、霉变的种子及杂质，30℃浸种48 h 后于28℃环境下催芽24 h，催芽至露白后开始育苗（育苗基质为水稻育苗专用基质），5d后待幼苗长势均匀一致后置于不同光周期下培养。
设4个处理分别为8，10,12和14h/d，每处理100株，六次重复。培养条件：温度26±2℃，光质为红（R）：蓝（B）：绿（G）=3:2:1。LED光源均由大学农学院自行研制。光源与幼苗的距离保持20cm左右，调增光源光强均为300μmolm2s1。处理时间为20天，光处理期间，每天浇水两次，播种前施加氮磷钾底肥。
1.2.2 光周期处理
蓝光：波长在440460nm (半波宽20nm)；
绿光：波长在510530nm(半波宽20nm)；
红光：波640660nm (半波宽20nm)；
1.3 测定项目和方法
在三叶期分别随机选取水稻幼苗测定形态和生理指标。
形态指标：用直尺从叶尖到假茎基部测定株高，从根尖到假茎基部测定根长；用游标卡尺测定假茎基部宽；用万分之一天平测定叶片及根系鲜质量，将鲜样置于105℃杀青15 min，80℃烘干至恒量测定干质量。取全株叶片及根系测定相关生理生化指标。
叶绿素含量测定；用无水乙醇：丙酮= 1 : 1 溶液提取测定。
可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定；
1．Bradford浓染液的配制：将100mg考马斯亮蓝G250溶于50ml 95%乙醇，加入100ml85%的磷酸，然后，用蒸馏水补充至1000ml，此染液放4℃至少6个月保持稳定。
2．标准曲线蛋白质样本的准备：尽量使用与待测样本性质相近的蛋白质作为标准品，例如测定抗体，可用纯化的抗体作为标准。如果待测样本是未知的，也可用抗体作为标准蛋白。通常在20ug—150ug/100ul之间绘制标准曲线。
3．将待测样本溶于缓冲溶液中，该缓冲溶液应与制作标准曲线的缓冲溶液相同(最好用PBS)。
4．按1：5用蒸馏水稀释浓染料结合溶液，如出现沉淀，过滤除去。
5．每个样本加5ml稀释的染料结合溶液，作用5～30min。染液与蛋白质结合后，将由红色变为蓝色，在595nm波长下测定其吸光度。注意，显色反应不得超过30min．
6．根据标准曲线计算待测样本的浓度。
根系活力采用α—萘胺法测定。形态指标测定均3次重复，生理指标测定3次重复。
1. 取50ug/mLα萘胺和0.1mol/L pH 7.0的磷酸缓冲液各10ml置于三角瓶中，混匀。分别取不同浓度汞离子胁迫的植株的根系，洗净后再用滤纸吸干。分别称取根系12g浸没于三角瓶中的溶液中。同样地，取50ug/mL的α萘胺溶液和0.1mol/L pH 7.0的磷酸缓冲液各10ml置于另一三角瓶中混匀，不放根系作为对照。五分钟后分别从两瓶中各取2ml，按照步骤3做第一次测定。
2. 将三角瓶置于25摄氏度恒温箱中保温60分钟后，各取2ml，按照步骤3做第二次测定。
3. a萘胺含量测定：取2ml培养液加10ml水 混匀，再顺次加入对氨基苯磺酸溶液与亚硝酸钠溶液各1ml混匀，观察溶液颜色变化再定容至25ml，室温25分钟后于510nm处测定吸光度OD值。
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