LED不同光質(zhì)對(duì)墨蘭×大花蕙蘭F1代組培苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響

LED不同光質(zhì)對(duì)墨蘭×大花蕙蘭 F1代組培苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響1.1 材料供試材料為墨蘭‘綠墨素’×大花蕙蘭‘世界和平’F1代組培苗，由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)花卉研究所提供。1.2 方法1.2.1 前期準(zhǔn)備和 LED光源控制系統(tǒng)本試驗(yàn)在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)花卉研究所 LED組培室內(nèi)進(jìn)行。選取生長(zhǎng)狀況以及大小基本一致的墨蘭‘綠墨素’×大花蕙蘭‘世界和平’

F1

代組培苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基中，

配方為1/2MS+蔗糖

30g/L+NAA0.5

～1.0mg/L+6-BA1.0

～1.5mg/L+香蕉泥30g/L，pH5.8，共15瓶，每瓶 5株。所有試驗(yàn)材料均在普通熒光燈下預(yù)培養(yǎng)

7d

后轉(zhuǎn)入

LED光照室內(nèi)，將預(yù)培養(yǎng)材料進(jìn)行隨機(jī)分組，分別置于

7種

LED光源區(qū)和

1個(gè)白色熒光燈對(duì)照區(qū)。調(diào)節(jié)電流、占空比及光源與植株的距離，使光強(qiáng)保持一致（ 64.8μmol/m2?s）；14h/d的光照周期。LED光源控制系統(tǒng)由云南電子工業(yè)研究所提供，不同光質(zhì)配比組合如表 1所示。其中，白色熒光燈對(duì)照組采用 40W的普通照明燈。為保證所有雜交組培苗光強(qiáng)處理基本一致，減小試驗(yàn)誤差，采用1cm塑料泡沫板將各處理區(qū)間隔開(kāi)來(lái)。調(diào)節(jié)培養(yǎng)室相對(duì)濕度（75±5） %，溫度（25±2）℃。在生根階段培養(yǎng) 120d后，測(cè)定各項(xiàng)生長(zhǎng)及生理指標(biāo)。1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法生長(zhǎng)指標(biāo)主要測(cè)量植物的株高、根長(zhǎng)、根數(shù)、葉長(zhǎng)、葉數(shù)，組培苗在 LED光照培養(yǎng) 120d后，每個(gè)處理區(qū)隨機(jī)抽取株苗測(cè)定；株高、根長(zhǎng)、葉長(zhǎng)采用卷尺直接進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)計(jì)葉數(shù)、根數(shù)；將材料稱取10g放在120℃烘箱殺青20min，然后降至 80℃烘干24h至恒重，用分析天平測(cè)量干重。生理指標(biāo)主要測(cè)定葉綠素、可溶性糖、游離氨基酸。葉綠素測(cè)定采用分光光度計(jì)比色法 [17]；可溶性糖含量參照林加涵等蒽酮―硫酸法；游離氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮顯色法。1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS20.0進(jìn)行方差分析，采用LSD進(jìn)行多重比較，pRBW>CK>RBG>W>1RB>R>B；紅藍(lán)白復(fù)合光（RBW）照射下，葉綠素b的含量最高，為0.3827mg/g，與RBG、CK、W光質(zhì)處理下差異不顯著，葉綠素b的含量變化規(guī)律為： RBW>RBG>CK>W>2RB>1RB>R>B；單色藍(lán)光B）處理下，葉綠素a/b比值最高，為4.9053，與對(duì)照差異顯著，葉綠素a/b變化情況為：B>2RB>R>CK>RBW>1RB>RBG>W；單色藍(lán)光處理下，葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、總?cè)~綠素含量均最低。2RB處理下的葉綠素a、總?cè)~綠素及類胡蘿卜素含量分別比熒光對(duì)照（CK）增加7.42%、3.80%、14.75%；RBW處理下的葉綠素 b含量較熒光對(duì)照增加了 9.03%。表明了LED紅藍(lán)復(fù)合光（2RB）促進(jìn)組培苗色素合成。2.3 不同光源對(duì)墨蘭‘綠墨素’×大花蕙蘭‘世界和平’F1代組培苗碳氮代謝的影響由表4可知，紅藍(lán)復(fù)合光（ 2RB）處理下，組培苗葉片可溶性糖的含量最高，為 1.6507%；紅藍(lán)復(fù)合光（ 1RB）處理組培苗可溶性糖的含量較高，為 1.3057%，二者之間差異不顯著；而LED白光光源處理下，組培苗可溶性糖含量最低，為0.5807%；RBG和RBW處理下，可溶性糖含量相同且均較低，為0.6120%，二者差異不顯著。可溶性糖的含量變化規(guī)律為：2RB>1RB>R>B>CK>RBG=RBW>W。LED白光光源（W）處理下，組培苗葉片游離氨基酸的含量最高，為719.0652mg/g，且與其他光質(zhì)處理下差異顯著；紅藍(lán)復(fù)合光（2RB）處理下，游離氨基酸含量次之，與對(duì)照組（CK）差異顯著；單色紅光（R）處理下，組培苗葉片游離氨基酸的含量最低，為108.1114mg/g。游離氨基酸含量的變化規(guī)律為： W>2RB>CK>RBG>1RB>B>RBW>R。討論與結(jié)論張歡等[18]以蘿卜芽苗菜為材料，發(fā)現(xiàn)紅光處理對(duì)蘿卜芽苗菜生長(zhǎng)影響顯著；陳光彩 [19]研究發(fā)現(xiàn)，紅光可以促進(jìn)香蕉組培苗根系的伸長(zhǎng)，光強(qiáng)的增加可以促進(jìn)組培苗莖葉干物質(zhì)的積累；陳星星等 [20]以白掌試管苗為試驗(yàn)材料，結(jié)果表明在80%R+20%B處理下，白掌組培苗的葉長(zhǎng)、根數(shù)、最大根長(zhǎng)等都達(dá)到最大值。因此，紅藍(lán)復(fù)合光（8R∶2B）更適合白掌組培苗生長(zhǎng)；王虹[21]以黃瓜幼苗為材料，發(fā)現(xiàn)與白光相比，單色的紅光、藍(lán)光、綠黃光都抑制了黃瓜植株的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明：在R處理下，促進(jìn)組培苗地上部增長(zhǎng)，而在2RB處理下，促進(jìn)生根；在B處理下，組培苗生長(zhǎng)受到抑制，株高、根長(zhǎng)、根數(shù)呈現(xiàn)最低值；在2RB處理下，根長(zhǎng)和根數(shù)具有最高值，株高在各處理中雖然不是最高的但僅次于最高值，葉數(shù)上與最高值無(wú)差異，干重與第二高值無(wú)差。因此，在形態(tài)指標(biāo)上2RB處理較適合F1代組培苗的生長(zhǎng)。光合作用是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵，而植物進(jìn)行光合作用主要色素是葉綠素，故植物體內(nèi)葉綠素含量的多少直接影響光合作用的能力[22-23]。有研究認(rèn)為，紅、藍(lán)光LED組合可以通過(guò)增加凈光合速率來(lái)提高植物的生長(zhǎng)、發(fā)育的根本原因是，紅光與藍(lán)光 LED的光譜分布位于葉綠素吸收光譜范圍內(nèi)[24-25]。本研究結(jié)果表明：紅藍(lán)復(fù)合光（2RB）處理下，組培苗葉片總?cè)~綠素、葉綠素a、類胡蘿卜素均含量最高；而紅藍(lán)白復(fù)合光（RBW）照射下，葉綠素b的含量最高。故在混合光（2RB）的照射下，更有利于葉綠素的合成。這與陳穎等[26]研究在LED光質(zhì)50%R+50%B配比處理下，紅掌試管苗葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b均達(dá)到最大值的結(jié)論一致。同時(shí)，本研究結(jié)果表明，單色藍(lán)光處理下，葉綠素a/b比值最高，且葉綠素 a、葉綠素 b、總?cè)~綠素、類胡蘿卜素含量均最低，這與劉敏玲 [27]研究LED藍(lán)光有利于金線蓮葉綠素a合成不一致，原因可能是不同植物吸收光譜的多少、對(duì)光的敏感性、不同植物生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)差異等所致 [28]。植物體內(nèi)可溶性糖和淀粉為光合作用產(chǎn)物，糖類不僅是呼吸作用的重要底物，同時(shí)也是形成脂肪、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)的最初原料，故糖與植物體內(nèi)的各種代謝均有密切關(guān)系

[29]。Shin

等[30]

研究表明，紅藍(lán)

LED復(fù)合光下生長(zhǎng)的甜菜，

在毛根中產(chǎn)生最高的糖分和淀粉。林碧英等 [31]研究紅光（R）處理對(duì)豇豆葉片可溶性糖含量的提高效果最佳，藍(lán)光相對(duì)于紅光和綠光更有利于豇豆葉片中可溶性蛋白質(zhì)的積累。而本試驗(yàn)結(jié)果表明：紅藍(lán)復(fù)合光（ 2RB）處理下，組培苗葉片可溶性糖的含量最高，為1.6507%；1RB處理組培苗可溶性糖次之，為1.3057%，這與石鎮(zhèn)源等[32]研究的紅藍(lán)復(fù)合光處理下，促進(jìn)虎雪蘭組培苗體內(nèi)可溶性糖的積累，以及聞?dòng)阑鄣萚33]研究二倍體和四倍體白及，紅藍(lán)光1∶1的配比有利于可溶性多糖的積累結(jié)論相一致。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，也是蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物。植物根系吸收、同化的氮素主要是以氨基酸和酰胺的形式進(jìn)行運(yùn)輸[17]。王亞沉等[34]研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光有利于碧玉蘭組培苗游離氨基酸和可溶性蛋白的積累。戴艷嬌等[35]研究發(fā)現(xiàn)，高紅、藍(lán)復(fù)合光（ H.RB）處理的蝴蝶蘭組培苗葉片游離氨基酸含量顯著高于其他 LED處理，且在單色藍(lán)光處理下均高于單色紅光。蘇俊等 [36]研究表明，紅藍(lán)綠配光較熒光，單色紅光和藍(lán)光更有利于煙草幼苗游離氨基酸的生成，促進(jìn)氮素代謝變化，加速煙草組培苗對(duì)氮素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和同化。本研究結(jié)果表明： LED白光光源（W）處理下，組培苗葉片游離氨基酸的含量最高，為 719.0652mg/g ；2RB處理下次之，514.1549mg/g ；單色紅光處理下，含量最低，為108.1114mg/g ；與前人的研究并不相符。這可能是因?yàn)椴煌赓|(zhì)對(duì)不同種類的植物、不同