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冷害对黄瓜光系统Ⅱ潜在活性的影响

2022-04-20分类号:S642.2;S426

【作者】卢苗  完香蓓  袁凯凯  胡瑾  
【部门】西北农林科技大学机械与电子工程学院  农业农村部农业物联网重点实验室  陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室  
【摘要】[目的]分析不同低温环境对黄瓜光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性F_v/F_o的影响,为黄瓜冷害的无损诊断提供技术支持。[方法]试验在光强140μmol/(m~2·s)、CO_2浓度为400μmol/mol及昼/夜光周期为14 h/10 h、空气相对湿度为60%/50%的CO_2人工气候箱中进行,以16株不同F_v/F_o值(4.5~6.0)的黄瓜幼苗为试验样本,平均分组,分别于8,10,12和14℃低温条件下连续培养8 d,每天16:00采集黄瓜叶片荧光参数(F_v/F_o),以其代表黄瓜PSⅡ潜在活性,分析低温对黄瓜叶片生理状态的影响,并采用量子遗传-支持向量机回归算法建立低温环境下黄瓜叶片F_v/F_o值预测模型。[结果]培养温度、持续时间和低温处理前黄瓜F_v/F_o值共同影响黄瓜幼苗PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)对低温的响应。低温环境下,黄瓜幼苗F_v/F_o值均在0~2 d快速下降,后随低温持续时间的延长缓慢降低,但温度越低下降速度越快。低温处理前F_v/F_o值越大,遭受低温胁迫时,黄瓜叶片PSⅡ反应中心受到的损伤越小,其对低温环境的应对能力越强。以培养温度、持续时间和低温处理前黄瓜叶片F_v/F_o为输入,当前F_v/F_o为输出建立黄瓜叶片F_v/F_o预测模型,模型在训练集和预测集上的R~2分别为0.946 9和0.949 7,RMSE分别为0.231 6和0.227 6,MAE为0.316 8和0.295 2。[结论]所构建的预测模型可实现低温环境下的黄瓜叶片F_v/F_o的精准预测,为作物早期冷害胁迫的无损诊断奠定了基础。
【关键词】黄瓜冷害  叶绿素荧光参数  量子遗传  支持向量机回归
【基金】国家重点研发计划项目(2020YFD1100602);; 国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家任务项目(CARS-23-C06);; 陕西省重点研发计划项目(2021ZDLNY03-02);; 中央高校基本科研业务费专项(2452020292)
【所属期刊栏目】西北农林科技大学学报(自然科学版)
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