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番茄(Solanum lycopersicum L.)是设施蔬菜栽培中一种特别重要的经济作物,具有特殊的风味和丰富的营养,其栽培面积最广,在世界上是占比最多的几种设施蔬菜之一。番茄在设施生产中受到弱光和光照不均匀等影响,植物工厂中由于光质配比不合适会严重影响番茄植株的正常生长和发育,从而间接造成了番茄产量和果实品质的下降。而植株对光的利用主要集中在光谱中的红光和蓝光区域,因此,研究不同光质如何促进番茄生长发育、提高产量和品质成为目前设施园艺栽培中的一个重要课题。本文以‘金棚朝冠’为试材,以白光(W)为对照,不同红蓝光配比[(红光:R)、(红/蓝=2;2R1B)、(红/蓝=1;1R1B)、(红/蓝=1/2;1R2B)和(蓝光;B)]为处理组,研究了番茄幼苗光合特性、叶片结构和叶绿体超微结构在不同比例红蓝光处理下的变化。同时研究了不同处理下气孔导度和气孔开度在不同时间的变化情况,分析了影响调控气孔运动的H+-ATPase基因的蛋白结构,以及相关的H+-ATPase基因的相对表达水平。本研究结果如下:1)在不同比例红蓝光处理下,番茄幼苗的光合色素、光合指标、干鲜质量、株高、茎粗以及根系发生显著性变化。红蓝组合光可以显著提高叶绿素a与叶绿素b的比值,2R1B和W可以显著提高番茄幼苗的光合速率;番茄幼苗的总干鲜质量在R、1R1B和2R1B处理下显著提高,番茄幼苗的壮苗指数在1R1B和2R1B处理下分别为1.82和1.90,显著高于其它处理;R和2R1B处理显著提高了番茄幼苗的株高和茎粗,2R1B和1R1B处理下的番茄幼苗的根系长势良好,优于其它处理。2)不同比例红蓝光处理可以显著影响番茄幼苗的叶片结构和叶绿体超微结构。番茄幼苗叶片的栅栏组织在1R1B、1R2B和W处理下排列更加紧密,红蓝组合光处理可以显著增强番茄幼苗栅栏组织厚度,在2R1B和1R1B处理下,淀粉粒体积相对于R处理,体积缩小,但是基粒片层和叶绿体基质更加清晰,而且基粒类囊体垛叠较多且排列致密整齐,更有利于叶片对光能的捕获和利用。3)不同比例红蓝光处理显著影响了番茄幼苗叶片的气孔导度和气孔开度。在200μmol·m-2·s-1光照强度下,气孔在1R1B和1R2B处理下被快速打开,用不同比例红蓝光处理30min后,叶片的气孔导度和开度趋于稳定状态。H+-ATPase是调节气孔运动的重要基因,SLHA1、SLHA2和SLHA4在番茄叶片中特异表达,在气孔通过对不同比例红蓝光处理而响应的张开的过程中起着非常重要的调控作用。不同光质处理番茄幼苗不同时间后,对叶片中SLHA1、SLHA2和SLHA4基因的表达水平影响显著。用不同比例的红蓝光处理幼苗后,叶片中SLHA1和SLHA4的表达水平上调,SLHA2的相对表达量变化不太明显,在部分处理中SLHA1、SLHA2和SLHA4的相对表达量下调,表明SLHA1和SLHA4在影响气孔打开的过程中起着重要作用。合适比例的红蓝光可以诱导番茄幼苗叶片中SLHA1和SLHA2的表达,进而诱导气孔张开,气孔的开度又会影响幼苗的光合作用,最终可以提高番茄幼苗的壮苗指数。