一个研究小组已经证明,使用植物工厂技术(PFT)精确控制环境因素可以显著提高蔬菜质量。通过在PFT系统中培育新的生菜品种,与传统的露地栽培相比,它们在更短的时间内获得了更高的营养含量
这一进展突显了PFT在彻底改变育种和栽培实践以及确保收获期间蔬菜质量稳定方面的潜力
蔬菜富含必需营养素和生物活性化合物,是健康饮食的基础。2022年中国膳食指南建议每天摄入300克以上的新鲜蔬菜。然而,快速的城市化和生活方式的改变推动了对高品质蔬菜的需求,其动态品质受到消费者感知和环境因素的影响
尽管育种技术和栽培实践取得了重大进展,但实现始终如一的高质量仍然是一项艰巨的挑战,主要是由于环境条件的变化
2024年6月3日发表在《蔬菜研究》上的一项研究侧重于优化PFT,以确保稳定和高质量的蔬菜生产
本研究采用基于PFT的育种方法,开发了一种维生素C含量高的生菜新品种“中生1号”。该品种是通过露地选择和快速育种室栽培纯化高抗坏血酸含量的天然变异系而开发的
速度繁殖室保持了受控的环境条件,包括光合有效辐射带(400-700nm)内的LED照明、22°C下22小时的光周期和17°C下2小时的黑暗,以及特定的湿度水平(60%-70%)。在三年的时间里,经过六代,“中生1号”的抗坏血酸含量为24.1毫克/100克鲜重,超过了其他生菜类型。
收获前管理和环境操作可以提高生菜质量。例如,利用1:1的红蓝光混合物结合氮限制已被证明可以促进花青素积累。基于输入资源和机器学习开发并优化了一个预测模型,考虑了环境影响,准确预测了表型和质量相关数据。
根据该研究的首席研究员肖扬的说法,“因此,PFT在促进育种和栽培实践以及在收获期间实现稳定的蔬菜质量方面显示出巨大的潜力。“
总之,本研究使用PFT开发了高维生素C生菜品种“中生1号”。通过在快速育种室中精确控制环境因素,研究人员缩短了育种时间,提高了蔬菜质量。PFT有望生产出一致、高营养的蔬菜,满足消费者需求。
展望未来,将PFT战略与先进育种技术相结合,可以彻底改变蔬菜种植,解决全球粮食安全和消费者偏好问题,同时克服经济和技术挑战
Provided by Chinese Academy of Sciences
2025-05-13
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