摘要
蔬菜育苗是蔬菜生产过程中极其重要的环节，会直接影响蔬菜的产量和品质。通过良好的育苗管理，不仅可以培育出优质秧苗，还能使其提前适应大田的生长环境，为蔬菜后期的质量提供保障。在设施生产中，低温寡照以及土壤贫瘠等问题极大地限制了辣椒等设施蔬菜的可持续生产。因此，在育苗管理期间提高秧苗的抗逆性以及对土壤环境的适应性至关重要。补光是设施蔬菜生产过程中重要的光环境调控手段，能够有效促进蔬菜作物的生长发育，通过科学的补光手段提高蔬菜作物的产量和质量是一种重要的选择。LED补光能够精准调控光质和光强，不但能满足植物生长发育的需求，而且与其它光源补光相比能显著降低能耗和生产成本，近年来被广泛运用于设施生产中。本文以辣椒（CapsicumannuumL.）为研究对象，运用植物生理学、分子生物学等手段，探究了远红光（FR）补光对辣椒幼苗生长和抗逆性的影响；研究了幼苗期不同光质补光对辣椒幼苗生长、光合作用和碳氮代谢等方面的影响；并探究了幼苗期补光对丛枝菌根真菌定殖和辣椒磷吸收的影响。所得主要结果如下： 第一，研究了在对照光谱（红R∶蓝B=3∶1，PPFD为150μmolm-2s-1）基础上补充6%FR对辣椒幼苗生物量、壮苗指数及抗逆性的影响。结果显示，与对照相比，补充6%FR有利于辣椒幼苗生物量的提高，壮苗指数也显著增加。同时，补充6%FR提高了低温胁迫下辣椒幼苗的最大光化学效率（Fv/Fm）、ABA含量和CBF1基因表达水平，增强了SOD、POD、GR等抗氧化酶活性及Cu/Zn-SOD、GR、POD等抗氧化酶相关基因表达，抑制了相对电导率的增加。此外，补充6%FR提高了干旱胁迫下辣椒幼苗的实际光化学效率（ΦPSII）和ABA含量，抑制了非光化学淬灭（NPQ）和相对电导率的增加，增强了SOD、POD、APX等抗氧化酶活性。以上结果表明，可以通过红蓝光组合结合适量远红光来调控辣椒植株的株型，增加幼苗生物量，同时提高其对低温、干旱等非生物胁迫的抗性。 第二，研究了幼苗期不同光质补光对辣椒幼苗生长、光合作用以及碳氮代谢的影响。试验总光强为160μmolm-2s-1，其中，补充光源R、FR、B的光强均为25μmolm-2s-1。结果显示，与对照白光（WL）相比，补充R和B均能显著增加辣椒幼苗生物量和壮苗指数。同时，补充R最有利于净光合速率的提高，补充B对提高气孔导度和蒸腾速率有显著作用。我们进一步探究了HY5在其中的作用。补充R增强了HY5基因的表达量，进一步检测到SWEET10a、SWEET11a和SWEET11b的表达量显著上调，根部总糖和蔗糖含量所占比例显著增加。此外，补充R有利于NRT1.1、NRT2.1、NRT2.2、NRT2.4、NRT2.5基因表达上调和总氮含量的增加。以上结果表明，补充R对于辣椒幼苗的生长、光合作用以及碳氮代谢都具有重要的作用。 第三，明确了幼苗期补光对后续丛枝菌根真菌（AMF）定殖和辣椒磷吸收的影响。以幼苗期不同光质补光的辣椒幼苗为研究对象，研究了在WL和缺磷处理下接种AMF对AMF的定殖和辣椒磷吸收的影响。结果显示，未接种AMF的对照组叶片自下而上脱落，上部叶片薄而小，而接种AMF的植株叶片掉落较少，尤其是幼苗期补充R和B的处理组生长情况最为良好。同时，与不接种AMF的对照组相比，接种AMF的实验组CCD7、CCD8和MAX1基因表达显著上调，根系独脚金内酯含量积累增加，PT4、PT5基因表达上调，干重、磷含量和磷浓度增加，其中，幼苗期补充R处理组的效果最为显著。此外，幼苗期补充R的处理组AMF的定殖率也最高。以上结果表明，幼苗期补充R对于定植后缺磷胁迫下辣椒幼苗的磷吸收具有明显的促进作用，也有利于AMF的定殖。 基于以上研究成果，我们明确了在低温、缺磷贫瘠土壤等环境条件下的幼苗期补光方案，为设施生产应用提供了新的科学依据。
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