CN106613994A

CN106613994A - 利用led光源获得玉簪生根苗的方法

Info

Publication number: CN106613994A
Application number: CN201710038080.3A
Authority: CN
Inventors: 孙翊; 殷丽青; 张永春; 杨柳燕; 李心; 李青竹; 陈敏敏
Original assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shanghai Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-05-10

Abstract

本发明提供一种利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其包括在玉簪组培苗的生根培养中采用LED复合光质对玉簪组培苗进行照射，所述LED复合光质为波长640～680nm的红光：波长450～480nm的蓝光＝3～9：1，光合有效辐射为20～75μmol·m^‑2·s^‑1。本申请发明人在大量的实验研究中意外发现了对玉簪组织培养最佳的LED光质条件并基于此提出在该光质条件下对于玉簪组组培苗进行生根培养。按照本发明方法，生根效果和品质显著提高。

Description

利用LED光源获得玉簪生根苗的方法

技术领域

本发明涉及一种观赏植物组织培养技术，具体涉及利用LED光源提高玉簪组培苗品质的方法。

背景技术

玉簪(Hosta sp.)系百合科玉簪属植物的总称，别名玉春棒、白鹤仙等，原产中国及日本，在世界各地广为栽培。玉簪品种丰富，既可观叶又可观花，具耐寒、阴生、对土壤要求不严等特性，作为一种地被植物被广泛应用于园林绿化中，是极具发展前途的多年生宿根草本花卉之一。玉簪从播种到开花至少需要3年时间，且种子繁殖后代一般不能保持亲本的优良性状。分株是生产中常用的繁殖方法，但是繁殖速度慢，年增殖系数约为3～4，不能满足产业化生产需要。目前，已有许多关于玉簪属植物离体快繁技术和工厂化快繁技术的研究，组培快繁已经成为玉簪标准化和产业化生产的主要方式。

光是高等植物唯一的能量来源，也是叶绿素合成及光合作用的重要影响因子，还能够为植物提供信号转导以调控其生长发育。植物生长所需的光合有效辐射在波长位于400nm～700nm之间，对光谱成分中的红光、远红光和蓝光极其敏感。组培苗生长所需的光照环境几乎完全受人工控制，已有研究结果表明不同的植物对光质的反应有一定差异性，因此针对不同物种组培苗进行生长最适光谱成分的筛选，对调控植物有效生长和生态节能具有重大意义。

发光二极管(light emitting diode，LED)拥有体积小、重量轻、寿命长、波长精确、光效率高、能耗小、安全、固体冷光源、可靠耐用、不容易色衰等突出优势，光质比例和光照强度可调的LED光源比通常使用的植物组织培养传统人工光源更能有效地促进组培苗的光合作用，应用于组培苗育苗中可以降低成本、提高效能、方便温度控制和节约空间，使生产变得高效、节能、集约化，因而LED已经日渐在组织培养中被广泛应用，具有替代传统光源用于植物组织培养和工厂化育苗的巨大潜力。通过LED调制光谱能量分布，已经在蝴蝶兰、洋桔梗、牡丹、菊花等观赏植物作物中研究了不同光质对组培苗生长发育的影响。

植物在进行光合作用时，叶绿素对光的吸收和利用起重要作用，但是，不同种类植物对光质的反应不同，选择适合植物生长的光照条件时，需结合植物对光谱的需求和光源特性，合理选用光源。已有研究表明，选择LED作为光源时，要对LED光谱成分进行针对性地筛选，不能盲目补光，否则LED发光的波长不正确时会对植物造成负面影响。然而，某种植物选择哪种LED光谱成分最合适无法预期。

目前为止，关于LED光源对于玉簪的组织培养的影响报道较少，仅陈菲，李黎，韩辉等最近在其论文“不同LED光质对玉簪组培苗增殖和生根的影响”中披露了相关内容，该论文作者基于其研究认为红蓝复合光(2RB)是玉簪组培苗继代增殖和生根的理想光源。然而，本申请发明人在研究中发现红蓝复合光(2RB)对于玉簪组培苗继代增殖和生根的效果仍不够理想，该条件下玉簪的组织培养效率和品质有待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组织培养效率和品质显著提高的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法。

本发明为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其包括在玉簪组培苗的生根培养中采用LED复合光质对玉簪组培苗进行照射，所述LED复合光质为波长640～680nm的红光：波长450～480nm的蓝光＝3～9：1，光合有效辐射为20～75μmol·m^-2·s^-1。

优选地，复合光质为红光：蓝光＝4～8：1。

最优选地，复合光质为红光：蓝光＝8：1。该复合光质条件是玉簪组培苗生根的最佳光源条件。

进一步地，所述红光的峰值波长为663nm，所述蓝光的峰值波长为452nm。

优选地，所述光合有效辐射为45-55μmol·m^-2·s^-1。

根据本发明，所述照射时间优选为8～18h/d，更优选为11～13h/d。

具体地，将玉簪的增殖培养阶段的组培苗切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养。

一个具体的培养基配方为：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％琼脂粉。

进一步地，所述生根培养在温度20～30℃下进行，培养时间为20～40d。

优选地，生根培养在温度24～26℃下进行，培养时间为28～32d。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本申请发明人在大量的实验研究中意外发现了对玉簪组织培养最佳的LED光质条件并基于此提出在该光质条件下对于玉簪组组培苗进行生根培养。按照本发明方法，生根效果显著提高(其中生根率达到100％，生根数超过5，根长超过2.85cm，株高超过3.75cm，每株鲜重超过0.6克)，苗的品质有较大提升。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，实施例中未注明的条件为本领域常规的条件。

实施例1

采用玉簪的增殖培养阶段的组培苗，在超净工作台内切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养，生根培养基配方为：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％琼脂粉，培养室温度25℃±2℃，光照时间为12h/d。将用于生根培养的组培苗放置于8RB复合光质(红光+蓝光＝8：1，峰值波长为663nm+452nm)的培养架中，光合有效辐射为48μmol·m^-2·s^-1，培养30d后获得生根组培苗。对玉簪生根苗进行生根率、根数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的测定。结果参见表1。

实施例2

采用玉簪的增殖培养阶段的组培苗，在超净工作台内切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养，生根培养基配方为：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％琼脂粉，培养室温度25℃±2℃，光照时间为12h/d。将用于生根培养的组培苗放置于4RB复合光质(红光+蓝光＝4：1，峰值波长为663nm+452nm)的培养架中，光合有效辐射为48μmol·m^-2·s^-1，培养30d后获得生根组培苗。对玉簪生根苗进行生根率、根数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的测定。结果参见表1。

对比例1

采用玉簪的增殖培养阶段的组培苗，在超净工作台内切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养，生根培养基配方为：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％琼脂粉，培养室温度25℃±2℃，光照时间为12h/d。将用于生根培养的组培苗放置于2RB复合光质(红光+蓝光＝2：1，峰值波长为663nm+452nm)的培养架中，光合有效辐射为48μmol·m^-2·s^-1，培养30d后获得生根组培苗。对玉簪生根苗进行生根率、根数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的测定。结果参见表1。

对比例2～3

采用玉簪的增殖培养阶段的组培苗，在超净工作台内切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养，生根培养基配方为：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％琼脂粉，培养室温度25℃±2℃，光照时间为12h/d。将用于生根培养的组培苗分别放置于B光质(蓝光)、R光质(红光)的培养架中，光合有效辐射为48μmol·m^-2·s^-1，培养30d后获得生根组培苗。对玉簪生根苗进行生根率、根数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的测定。结果参见表1。

表1

从以上表1可见，不同光质培养对玉簪组培苗植株的生根率、根数、根长、株高、鲜重、干重、叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均有影响。其中R处理植株的株高最高，但是其他指标均较低，植株细弱，有徒长现象。B处理的试管苗植株较矮，长势较差，生根率最低、干鲜重以及可溶性糖含量也均最低，说明在该光源条件下，植株干物质的积累较少。8RB处理在根数、根长、鲜重和干重上均高于其他处理，可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量较高，而在株高上适中，说明该处理利于形成较为健壮的植株。8RB处理总体表现最好，该条件下玉簪组培苗的生长状况最佳，是其玉簪生根培养的最适光质条件。

Claims

1.一种利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：该方法包括在玉簪组培苗的生根培养中采用LED复合光质对玉簪组培苗进行照射，所述LED复合光质为波长640～680nm的红光：波长450～480nm的蓝光＝3～9：1，光合有效辐射为20～75μmol·m^-2·s^-1。

2.根据权利要求1所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述LED复合光质为红光：蓝光＝4～8：1。

3.根据权利要求2所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：复合光质为红光：蓝光＝8：1。

4.根据权利要求1所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述红光的峰值波长为663nm，所述蓝光的峰值波长为452nm。

5.根据权利要求1所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述光合有效辐射为45-55μmol·m^-2·s^-1。

6.根据权利要求1所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述照射时间为8～18h/d。

7.根据权利要求6所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述照射时间为11～13h/d。

8.根据权利要求1所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：将玉簪的增殖培养阶段的组培苗切割成单芽，将单芽接种至生根培养基中进行生根培养。

9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述生根培养在温度20～30℃下进行，培养时间为20～40d。

10.根据权利要求9所述的利用LED光源获得玉簪生根苗的方法，其特征在于：所述生根培养在温度24～26℃下进行，培养时间为28～32d。