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科学研究

我院刘红团队检测生命保障系统中不同光强下小麦生命周期的各项指标


    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