王亞沉　王玉英　徐詩濤　李枝林

摘 要 采用LED光源單色紅光、藍光、綠光及白光不同光質配比7種組合處理，以熒光燈為對照，研究其對野生碧玉蘭組培苗葉片淀粉含量的影響。結果表明：在紅藍綠復合光（RBG）下，組培苗的淀粉含量最高，為9.977 8 mg/g，極顯著高于熒光燈處理。在單色藍光（B）下，組培苗的淀粉含量最低，為3.684 5 mg/g，極顯著低于熒光燈（CK）和單色紅光（R）處理，說明藍光會明顯抑制碧玉蘭組培苗的淀粉合成。因此，在碧玉蘭組培苗培育過程中，利用LED紅藍綠復合光源（RBG）取代傳統(tǒng)的熒光燈光源是值得推薦的。

關鍵詞 LED光源 ；碧玉蘭 ；組培苗 ；淀粉含量

分類號 S682. 31

Abstract The seven kinds of light qualities were designed with red LED， blue LED， green LED and white LED. The study on amylum content of C. lowianum plantlets under the seven treatments， compared to fluorescent lamp. As the results showed that： amylum content of the plantlets is the highest under red-blue-green LED light （RBG）， which is 9.9778 mg/g， significantly utmost higher than other processing. Amylum contents of the plantlets is the lowest under monochromatic blue light （B）， which is 3.6845 mg/g， significantly utmost lower than fluorescent lamp （CK） and monochromatic red light（R）， blue LED light restrains contents of amylum obviously. Therefore， in the process of cultivating C. lowianum plantlets，it is recommended that the red-blue-green LED light （RBG） source replace the traditional fluorescent light source.

Keyworlds light-emitting diode source ； Cymbidium lowianum ； tissue culture ； amylum content

碧玉蘭（Cymbidium lowianum）為蘭科蘭屬多年生草本植物，亞熱帶蘭，附生與地生中間類型，生于海拔1 300～1 900 m山地林中樹上或溪谷巖壁上，屬于國家二級瀕危植物[1-2]。碧玉蘭花型奇特、花色艷麗、花姿優(yōu)美，觀賞價值很高。且全草入藥，用于跌打、骨折、扭傷、外傷出血、筋傷等，但野生自然資源稀缺，分株繁殖速度較慢，繁殖系數(shù)低[3]。碧玉蘭種子極小，且種子內的胚多半不成熟或發(fā)育不完全，沒有胚乳，用常規(guī)方法播種不能萌發(fā)。組織培養(yǎng)是碧玉蘭高效繁育的有效方法。

LED（light-emitting diodes），即發(fā)光二極管，是一種可以有效地把電能轉變成電磁輻射的裝置[4]。LED光源能區(qū)分出不同的光質，不同的光質對植物生長的影響顯著不同[5-7]。國內外已有一些科學家嘗試用LED光源作為組織培養(yǎng)光源來提高培養(yǎng)效果[8-10]。光質對植物的生長、形態(tài)建成、光合作用以及物質代謝具有調控作用[11]。許多研究表明，植物光合器官的發(fā)育長期受光調控，紅光對光合器官的正常發(fā)育至關重要，它可通過抑制光合產物從葉中輸出來增加葉片的淀粉含量[12]。不同光質對組織培養(yǎng)中愈傷組織的增殖、光合速率、植物的形態(tài)指標及內含物質等均有不同的影響。最新研究結果表明，光質比例和光照強度可調的LED光源比熒光燈更能有效地促進組培苗的光合作用[13]。

近年來，光質對植物光合作用的影響已引起研究人員的廣泛重視，并開展了多方面的研究，取得了大量的試驗成果。但采用LED不同光質對碧玉蘭組培苗淀粉含量影響研究未見報道。本研究采用LED光源發(fā)射的單色光譜紅光、藍光、綠光等，進行不同光質配比組合，以熒光燈為對照，研究不同光質對碧玉蘭組培苗淀粉含量的影響，以期為碧玉蘭組培苗培育提供一定的理論指導，也為植物組培專用新型LED光源的研發(fā)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為野生碧玉蘭（C. lowianum）組培苗。

1.2 方法

1.2.1 光照處理

選擇長勢基本一致的組培苗接種到生根培養(yǎng)基中，生根培養(yǎng)基的配方為1/2 MS+NAA 1.5 mg/L+6-BA 0.3 mg/L+20 g/L蔗糖+7.5 g/L瓊脂（經前期試驗篩選出此較好的生根配方）。預培養(yǎng)7 d后隨機分8組，分別置于7種LED光源區(qū)和1個熒光燈對照區(qū)，LED光質控制系統(tǒng)見表1。調節(jié)電流、占空比以及光源與植株的距離，使光強保持一致（800 lx）。培養(yǎng)室的空氣相對濕度為（75±5）%，溫度（25±2）℃，14 h/d光照周期。培養(yǎng)100 d后測定各處理組培苗的淀粉含量。

1.2.2 淀粉的提取

每個處理取剪碎的組培苗鮮葉片0.5 g，放入大試管中，加入10 mL蒸餾水于沸水浴中加熱30 min，不時搖動，冷卻后過濾。把殘渣放入試管中，加入20 mL蒸餾水，放入沸水浴中煮沸15 min，再加入9.2 mol/L高氯酸2 mL提取15 min，待冷卻后搖勻，將提取液過濾轉入到25 mL容量瓶中并用蒸餾水定容，此為淀粉樣品提取液。每組樣品重復3次。

1.2.3 樣品的測定

取待測樣品提取液與蒽酮試劑混合后，用分光光度計測定各樣品吸光度值?？瞻讓φ战M用蒸餾水代替提取液。

2 結果與分析

淀粉中的一部分作為葉片光合產物暫時貯于葉綠體中，大部分作為植物永久性貯存物，貯于種子、塊莖、塊根等器官中。從表2可看出，不同光質對碧玉蘭組培苗葉片淀粉含量的影響顯著。其中以紅藍綠復合光（RBG）處理的葉片淀粉含量最高，達9.977 8 mg/g，極顯著高于其它處理組。單色藍光（B）處理的葉片淀粉含量最低，為3.684 5 mg/g，極顯著低于對照熒光燈（CK）和單色紅光（R），說明藍光抑制淀粉的合成。紅藍復合光（1RB）處理的葉片淀粉含量較低，為4.146 7 mg/g，極顯著低于其它處理組。其余各組淀粉含量差別不大。淀粉含量變化規(guī)律為：RBG>2RB>CK>R>RBW>W>1RB>B。

3 討論與結論

已有的研究表明，光質對整株植物的碳水化合物和蛋白質代謝有重要的調節(jié)作用，紅光促進碳水化合物的積累，而藍光促進新合成有機物中蛋白質的積累，鄭潔[14]和李承志等[15]試驗也得出相同的結論。本試驗結果發(fā)現(xiàn)，單色紅光（R）處理的葉片淀粉含量較高，為6.391 1 mg/g，極顯著高于單色藍光（B），說明紅光有利于淀粉的合成，這與前人的研究結果相似。

本試驗還發(fā)現(xiàn)，紅藍綠復合光（RBG）處理的葉片淀粉含量最高，達9.977 8 mg/g；紅藍復合光（2RB）處理的葉片淀粉含量較高，為7.057 8 mg/g，二者均極顯著高于單色藍光（B）處理，說明在紅光中補充一定量的藍光或綠光更有利于淀粉的積累。此外，碧玉蘭組培苗葉片的淀粉含量在紅藍復合光（2RB）下極顯著高于紅藍復合光（1RB）處理，其原因可能是復合光中較高紅光的比例的光質更有利于碧玉蘭組培苗淀粉的積累，具體原因和機理有待于進一步探究。

本研究結果表明，在紅藍綠復合光（RBG）下的碧玉蘭組培苗淀粉含量最高，極顯著高于熒光燈處理。在單色藍光（B）下的組培苗淀粉含量最低，為 3.684 5 mg/g，極顯著低于熒光燈（CK）和單色紅光（R）處理，說明藍光會明顯抑制碧玉蘭組培苗的淀粉合成。因此在碧玉蘭的組培苗培育過程中，利用LED紅藍綠復合光源（RBG）取代傳統(tǒng)的熒光燈光源是值得推薦的。

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