不同光谱分布对马铃薯试管苗壮苗的影响
本试验以费乌瑞它马铃薯薯种为材料，利用不同波长的光设置十组LED组合光，以荧光为对照，对马铃薯试管苗进行不同的光环境处理进而探索不同光谱分布对马铃薯试管苗壮苗的影响。在培养30天后测定各处理材料的生长指标与生理指标。实验结果表明在R660B445Y处理水平下，幼苗的壮苗指数、比叶重、鲜样、干样质量、色素总量、根茎指标最高；R630B465G处理下壮苗指数、鲜样、干样质量、比叶重指标最低。复合光能显著提高试管薯根活，抑制植株株高。在R660B445Y处理水平下，幼苗的根活度、可溶性蛋白、可溶性糖以及淀粉含量最多。与荧光灯相比，在壮苗，生物量，根茎，根活度，碳代谢，色素总量指标上，R660B445Y复合光具有明显优势，有利于培育壮苗，提高光能利用率。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料与处理 2
1.2 实验装置及光谱能量分布参数2
1.3 指标测定3
1.3.1 生长指标测定3
1.3.2 生理指标测定3
2 结果与分析4
2.1不同光谱能量分布对马铃薯试管苗幼苗生物量的影响4
2.2 不同光谱能量分布对马铃薯试管薯根活的影响4
2.3 不同光谱能量分布对试管薯色素含量的影响5
2.4 不同光谱能量分布对试管薯植株内碳氮代谢的影响5
3 讨论与结论6
致谢7
参考文献8
不同光谱分布对马铃薯试管苗壮苗的影响
引言
引言
马铃薯(Soloanum tuberosum L.)为茄科茄属多年生草本块茎植物，在全世界所有的粮食作物中，马铃薯产量位居第四，仅次于玉米、水稻和小麦[1]。马铃薯作为世界第四大粮食作物，在世界粮食安全中发挥着重要作用。但是，在马铃薯产业化发展中受到诸多因素的影响，病毒病的危害就是其中之一，它不仅导致马铃薯品种退化、产量下降，而且严重影响了马铃薯的品质。根据诸多研究表明，解决这一问题最有效的途径是利用组织培养快繁技术培养马铃薯脱毒苗。
N
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
hut等利用LED红光对草莓组培苗的照射研究表明：红光LED照射，可以促进草莓组培苗叶片的增长、包括叶柄和茎显著伸长，但阻碍叶绿素的形成[2]。Lian等研究得出：在单色红光照射下，可以大大降低百合离体培养鳞茎的生长指标和干物质积累量，这主要因为单色红光可以抑制CO2的同化作用[3]。Tanaka等研究发现红光LED组合光可以降低叶绿素的含量，但却能很好地促进了兰花叶片的生长伸长，而蓝光 LED却表现出相反的效应：提高叶绿素含量抑制叶片的生长。红光LED与蓝光LED组合光对植物组培苗的生长发育有积极影响，效果较单色光处理好[4]。比如Hahn等研究发现毛地黄在红蓝LED复合光下生长健壮[5]。Nhut等后又利用70％红光+30％蓝光照射草莓组培苗，结果得出草莓组培苗的根数、根长、叶片数、干质量、鲜重值增加显著，移栽到土壤中后长势也较其他处理好[2]。
在光源的选择方面，红橙光和蓝紫光是植物光合作用最有效的部分[6]。由于叶绿素吸收光谱峰值区域与红蓝组合光光谱能量分布一致，因此可以有效地促进植物的生长发育[7]。同时在红蓝组合光的基础上再添加其他颜色的光谱如黄光和绿光依然能够促进植物的生长，这可能是由于一定的光谱组合可以综合单色蓝光、单色红光和单色黄光或绿光的共同优势，促进幼苗的生长，但是具体精确的光谱配比可能会因植物的种属而异[8]。
不同光谱能量分布对马铃薯试管苗的生长和形态建成有重要的影响[910]。增加红光的比例能增大马铃薯试管苗的叶面积[11]。Jao（2004）等研究发现马铃薯试管苗的干物质积累量在红蓝组合光下高于单色红光和单色蓝光的交替照射[12]。红光或远红光对马铃薯夏波蒂品种的叶片数、叶面积、茎长和干重有显著的影响[9]。常宏等（2009）经过研究也得出红光可以大大促进马铃薯试管苗叶片的净光合速率、提高马铃薯试管苗的可溶性糖含量和生物量，并且在红光照射下试管苗的叶片数多。在试管苗发育后期的结薯数量，试管苗干物质积累量以及结薯期提前等方面，蓝光有明显促进作用，但会显著抑制试管薯苗株高。研究表明:红光用于壮苗培养阶段，蓝光用于试管薯诱导阶段，这样的处理有利于提高试管薯产量[13]。红光能够促进马铃薯试管苗块茎的形成，而远红光有抑制的作用，Seabrook（2005）认为块茎的形成可能是光调节光敏色素所致[9]。
在前人的研究中，主要集中在光质对植物幼苗生长发育的研究领域，这些研究大多存在没有精确控制光量、光质不纯等问题，无法精确定量调制光谱能量分布，从而得出的实验结论不是很科学。
本实验在综合考虑前人研究的优点以及不足的基础上，通过精确定量调制光质和光谱能量分布，研究其对马铃薯幼苗生长发育的影响，将研究重点放在探讨光谱能量分布对马铃薯壮苗的影响。
1 材料与方法
1．1 实验材料与处理
实验在大学植物光生物学实验室进行。供试材料为江苏农林职业技术学院提供的马铃薯费乌瑞它品种的无菌苗。在无菌条件下，分别将马铃薯试管苗的中部（除去顶端和基部）剪成带叶片的小段，接种在含3%蔗糖的MS固体培养基的组培瓶中，每瓶接入10个茎段，每次接材料110瓶，共220瓶。在荧光灯下预培养3天后，随机分组，每组10瓶，放入不同光谱能量小区下进行处理。30天后测量各种指标。
1．2 实验装置及光谱能量分布参数
由南京欧谱润生物科技有限公司（Nanjing Optrun Biotechnology Limited Company）研制并提供不同波长的LED为光源，调制后组成的各种光谱处理参数如表1，将华电公司生产的电工牌三基色荧光灯设为对照。调节电压、电流、占空比及光源与植株之间的距离，将各种光源的光密度统一设置为72umol.m2.s1，光照时间为16h/d。培养室的相对湿度为（75±5）%，温度为（25±2）%。
表1 光谱参数
Table1 Spectrum parameter
序号
处理
R
B
Y
G
1
R630B445Y
630nm
445nm
590nm
2
R630B445G
630nm
445nm
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验材料与处理 2
1.2 实验装置及光谱能量分布参数2
1.3 指标测定3
1.3.1 生长指标测定3
1.3.2 生理指标测定3
2 结果与分析4
2.1不同光谱能量分布对马铃薯试管苗幼苗生物量的影响4
2.2 不同光谱能量分布对马铃薯试管薯根活的影响4
2.3 不同光谱能量分布对试管薯色素含量的影响5
2.4 不同光谱能量分布对试管薯植株内碳氮代谢的影响5
3 讨论与结论6
致谢7
参考文献8
不同光谱分布对马铃薯试管苗壮苗的影响
引言
引言
马铃薯(Soloanum tuberosum L.)为茄科茄属多年生草本块茎植物，在全世界所有的粮食作物中，马铃薯产量位居第四，仅次于玉米、水稻和小麦[1]。马铃薯作为世界第四大粮食作物，在世界粮食安全中发挥着重要作用。但是，在马铃薯产业化发展中受到诸多因素的影响，病毒病的危害就是其中之一，它不仅导致马铃薯品种退化、产量下降，而且严重影响了马铃薯的品质。根据诸多研究表明，解决这一问题最有效的途径是利用组织培养快繁技术培养马铃薯脱毒苗。
N
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hut等利用LED红光对草莓组培苗的照射研究表明：红光LED照射，可以促进草莓组培苗叶片的增长、包括叶柄和茎显著伸长，但阻碍叶绿素的形成[2]。Lian等研究得出：在单色红光照射下，可以大大降低百合离体培养鳞茎的生长指标和干物质积累量，这主要因为单色红光可以抑制CO2的同化作用[3]。Tanaka等研究发现红光LED组合光可以降低叶绿素的含量，但却能很好地促进了兰花叶片的生长伸长，而蓝光 LED却表现出相反的效应：提高叶绿素含量抑制叶片的生长。红光LED与蓝光LED组合光对植物组培苗的生长发育有积极影响，效果较单色光处理好[4]。比如Hahn等研究发现毛地黄在红蓝LED复合光下生长健壮[5]。Nhut等后又利用70％红光+30％蓝光照射草莓组培苗，结果得出草莓组培苗的根数、根长、叶片数、干质量、鲜重值增加显著，移栽到土壤中后长势也较其他处理好[2]。
在光源的选择方面，红橙光和蓝紫光是植物光合作用最有效的部分[6]。由于叶绿素吸收光谱峰值区域与红蓝组合光光谱能量分布一致，因此可以有效地促进植物的生长发育[7]。同时在红蓝组合光的基础上再添加其他颜色的光谱如黄光和绿光依然能够促进植物的生长，这可能是由于一定的光谱组合可以综合单色蓝光、单色红光和单色黄光或绿光的共同优势，促进幼苗的生长，但是具体精确的光谱配比可能会因植物的种属而异[8]。
不同光谱能量分布对马铃薯试管苗的生长和形态建成有重要的影响[910]。增加红光的比例能增大马铃薯试管苗的叶面积[11]。Jao（2004）等研究发现马铃薯试管苗的干物质积累量在红蓝组合光下高于单色红光和单色蓝光的交替照射[12]。红光或远红光对马铃薯夏波蒂品种的叶片数、叶面积、茎长和干重有显著的影响[9]。常宏等（2009）经过研究也得出红光可以大大促进马铃薯试管苗叶片的净光合速率、提高马铃薯试管苗的可溶性糖含量和生物量，并且在红光照射下试管苗的叶片数多。在试管苗发育后期的结薯数量，试管苗干物质积累量以及结薯期提前等方面，蓝光有明显促进作用，但会显著抑制试管薯苗株高。研究表明:红光用于壮苗培养阶段，蓝光用于试管薯诱导阶段，这样的处理有利于提高试管薯产量[13]。红光能够促进马铃薯试管苗块茎的形成，而远红光有抑制的作用，Seabrook（2005）认为块茎的形成可能是光调节光敏色素所致[9]。
在前人的研究中，主要集中在光质对植物幼苗生长发育的研究领域，这些研究大多存在没有精确控制光量、光质不纯等问题，无法精确定量调制光谱能量分布，从而得出的实验结论不是很科学。
本实验在综合考虑前人研究的优点以及不足的基础上，通过精确定量调制光质和光谱能量分布，研究其对马铃薯幼苗生长发育的影响，将研究重点放在探讨光谱能量分布对马铃薯壮苗的影响。
1 材料与方法
1．1 实验材料与处理
实验在大学植物光生物学实验室进行。供试材料为江苏农林职业技术学院提供的马铃薯费乌瑞它品种的无菌苗。在无菌条件下，分别将马铃薯试管苗的中部（除去顶端和基部）剪成带叶片的小段，接种在含3%蔗糖的MS固体培养基的组培瓶中，每瓶接入10个茎段，每次接材料110瓶，共220瓶。在荧光灯下预培养3天后，随机分组，每组10瓶，放入不同光谱能量小区下进行处理。30天后测量各种指标。
1．2 实验装置及光谱能量分布参数
由南京欧谱润生物科技有限公司（Nanjing Optrun Biotechnology Limited Company）研制并提供不同波长的LED为光源，调制后组成的各种光谱处理参数如表1，将华电公司生产的电工牌三基色荧光灯设为对照。调节电压、电流、占空比及光源与植株之间的距离，将各种光源的光密度统一设置为72umol.m2.s1，光照时间为16h/d。培养室的相对湿度为（75±5）%，温度为（25±2）%。
表1 光谱参数
Table1 Spectrum parameter
序号
处理
R
B
Y
G
1
R630B445Y
630nm
445nm
590nm
2
R630B445G
630nm
445nm
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