2014年3月,我院刘红教授团队在期刊《Advances in Space Research》上发表题为《Low light intensity effects on the growth, photosynthetic characteristics, antioxidant capacity, yield and quality of wheat (Triticum aestivum L.) at different growth stages in BLSS》(网页链接为:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117714000921)的高水平学术论文一篇,该期刊影响因子为1.358,Q3。
小麦是生物再生生命保障系统(Bioregenerative Life Support System,BLSS)中核心粮食作物,其整个生命周期中不同生长阶段形态、结构的生长分化及生物量积累、组成等都受到人工光照强度的调控。本研究将小麦生长发育期(共65天)划分为3个阶段:幼苗期(前20天)、抽穗开花传粉期(中30天)、灌浆成熟期(后15天)。共设计4组试验:对照组光强初始值420 μmol m-2 s-1,之后随着植株增高,光强渐大。Ⅰ、Ⅱ组分别在幼苗期(前20天)和灌浆成熟期(后15天)调整为对照光强的1/2,Ⅲ组在幼苗期和灌浆成熟期均为对照光强的1/2,4组处理保证在抽穗开花传粉期(中30天)光强变化一致。在小麦培养周期中定期检测不同光强下的形态学指标、光合特性、叶绿素含量、抗逆酶活性、不可食生物量成分、收获指数、单位产量、单位能耗产量等。结果表明在小麦幼苗期给予弱光处理,小麦最终的收获指数与对照无显著差异,单位能耗产量最高,达到0.591×10-3 g/kJ;大幅度的光强变化会使小麦产生光强胁迫反应,造成抗逆酶活性、丙二醛和脯氨酸含量升高;在灌浆成熟期给予弱光处理会使小麦衰老速度减慢,但不可食生物量中的纤维素、半纤维素等易降解成分的比例升高,木质素含量降低,更有利于BLSS中物质循环再利用。
【作者简介】董琛,学号BY1210107,系我院生物医学工程专业2012级博士研究生,导师刘红。
小麦实验光强