中國果樹 2021 7 48 5048 本文于 2020 08 27 收到 2020 11 10 收到修改稿 遼寧省科技特派項目 2020JH5 10400045 一帶一路 聯(lián)合實驗室 2020JH2 10500005 國家自然科學(xué)基金項目 31701881 遼寧省重點 實驗室 2020JH13 10200051 遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)計劃 2019DD164924 楊艷敏電話 15940722119 E mail yymzcb 劉成為通信作者 電話 13940711808 E mail s tevecliu DOI 10 16626 ki issn1000 8047 2021 07 010 LED 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組培苗增殖 與生根的影響 楊艷敏 1 劉有春 1 魏 鑫 1 王 莉 1 李 陽 2 羅梅秀 2 劉 成 1 1 遼寧省果樹科學(xué)研究所 營口 115009 2 福建省中科生物股份有限公司 摘 要 以 都克 藍(lán)莓為試驗材料 探究 LED 光質(zhì)對藍(lán)莓組培苗生長和增殖 生根的影響 探索有利于提 高藍(lán)莓組培育苗效率的較佳光質(zhì) 結(jié)果表明 紅光處理的藍(lán)莓株高較高 但鮮干重較低 長勢纖弱 藍(lán)光處理使 藍(lán)莓組培苗矮壯 含藍(lán)光比例高的處理不利于藍(lán)莓組培苗增殖和生根 在 R 紅光 B 藍(lán)光 4 29 基礎(chǔ)上 添加 10 綠光處理的藍(lán)莓組培苗整體長勢較佳 且增殖倍數(shù)和生根率均顯著高于對照熒光燈及其他光質(zhì)處理 該 光質(zhì)可推薦作為 都克 藍(lán)莓組培育苗的較佳光質(zhì)配方 關(guān)鍵詞 LED 光質(zhì) 藍(lán)莓 組培 中圖分類號 S663 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1000 8047 202 1 07 0048 03 藍(lán)莓學(xué)名越橘 Vaccinium corymbosum 為 杜 鵑花科 Ericaceae 越橘屬 Vaccinium 多年生落 葉或常綠灌木 1 果實酸甜可口 富含花青素 在 改善視力 抗氧化和增強(qiáng)免疫力等方面具有較好的 效果 2 深受市場歡迎 種植面積日漸擴(kuò)大 對種 苗的需求量也逐漸增大 傳統(tǒng)的種子繁殖和扦插繁 殖方式耗時長 效率低 要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù) 來快速繁殖藍(lán)莓種苗 藍(lán)莓組培育苗生產(chǎn)中多數(shù)以 熒光燈為照射光源 但經(jīng)前人多次試驗發(fā)現(xiàn) 人工 光 LED 與熒光燈相比 具有光譜可調(diào) 光電轉(zhuǎn)換率 高及節(jié)能等特點 3 在組培育 苗方面更具優(yōu)勢 如 王婷婷等試驗表明 在 LED 紅藍(lán)光基礎(chǔ)上添加適量 綠光的光照條件下 白及組培苗長勢顯著優(yōu)于熒光 燈處理 4 王玉英等以百合組培苗為試驗材料 研 究發(fā)現(xiàn) LED 紅藍(lán)綠復(fù)合光較白色熒光燈更有利于 百合組培苗小子球增殖 5 李湘陽等也發(fā)現(xiàn) LED 紅 藍(lán)混合光更適宜奇楠沉香組培苗的增殖培養(yǎng) 與普 通熒光燈處理相比存在顯著差異 6 LED 半導(dǎo)體技 術(shù)發(fā)展已達(dá)到一定階段 但 LED 光質(zhì)在藍(lán)莓組培育 苗方面的應(yīng)用鮮有文獻(xiàn)報道 主要有萬如萌和潘美 娜研究了 LED 復(fù)合光質(zhì)對藍(lán)莓品種 萊格西 組培 苗生長發(fā)育 生理特性的影響 7 8 但缺乏較為系統(tǒng) 的光質(zhì)處理布置 本研究以藍(lán)莓品種 都克 為試 驗材料 探究 LED 單色光質(zhì)和復(fù)合光質(zhì)對藍(lán)莓組培 苗生長 增殖和生根的影響 以期為提高藍(lán)莓組培 育苗效率提供借鑒 1 材料與方法 1 1 試驗材料 供試藍(lán)莓品種為 都克 Duke 建立無菌組 培苗擴(kuò)繁體系后 選取相同批次的組培苗進(jìn)行 LED 光質(zhì)試驗 1 2 試驗光源 試驗 LED 光源由福建省中科生物股份有限公 司自主研發(fā) 設(shè)置 7 個 LED 光質(zhì)處理 藍(lán)光 B 綠光 G 紅光 R 等 3 個單色光質(zhì)處理 1R1BG 在 R B 1 00 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 2R1BG 在 R B 2 21 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 3R1BG 在 R B 3 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 4R1BG 在 R B 4 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠 光 等 4 個復(fù)合光質(zhì)處理 以熒光燈為對照 CK 各處理不同光質(zhì)光子數(shù)所 占比率見表 1 光 照 強(qiáng) 度 為 40 5 mol m 2 s 1 光周期 12 h d 1 3 試驗方法 試驗所用培養(yǎng)基是 都克 藍(lán)莓最適增殖與生 根培養(yǎng)基 增殖培養(yǎng)基為 WPM 0 5 mg L ZT 0 1 楊艷敏 劉有春 魏 鑫 等 LED 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組培苗增殖與生根的影響 49 本文于 2020 08 27 收到 2020 11 10 收到修改稿 遼寧 省科技特派項目 2020JH5 10400045 一帶一路 聯(lián)合實驗室 2020JH2 10500005 國家自然科學(xué)基金項目 31701881 遼寧省重點 實驗室 2020JH13 10200051 遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)計劃 2019DD164924 楊艷敏電話 15940722119 E mail yymzcb 劉成為通信作者 電話 13940711808 E mail stevecliu DOI 10 16626 ki issn1000 8047 2021 07 010 LED 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組培苗增殖 與生根的影響 楊艷敏 1 劉有春 1 魏 鑫 1 王 莉 1 李 陽 2 羅梅秀 2 劉 成 1 1 遼寧省果樹科學(xué)研究所 營口 115009 2 福建省中科生物股份有限公司 摘 要 以 都克 藍(lán)莓為試驗材料 探究 LED 光質(zhì)對藍(lán)莓組培苗生長和增殖 生根的影響 探索有利于提 高藍(lán)莓組培育苗效率的較佳光質(zhì) 結(jié)果表明 紅光處理的藍(lán)莓株高較高 但鮮干重較低 長勢纖弱 藍(lán)光處理使 藍(lán)莓組培苗矮壯 含藍(lán)光比例高的處理不利于藍(lán)莓組培苗增殖和生根 在 R 紅光 B 藍(lán)光 4 29 基礎(chǔ)上 添加 10 綠光處理的藍(lán)莓組培苗整體長勢較佳 且增殖倍數(shù)和生根率均顯著高于對照熒光燈及其他光質(zhì)處理 該 光質(zhì)可推薦作為 都克 藍(lán)莓組培育苗的較佳光質(zhì)配方 關(guān)鍵詞 LED 光質(zhì) 藍(lán)莓 組培 中圖分類號 S663 9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1000 8047 2021 07 0048 03 藍(lán)莓學(xué)名越橘 Vaccinium corymbosum 為 杜 鵑花科 Ericaceae 越橘屬 Vaccinium 多年生落 葉或常綠灌木 1 果實酸甜可口 富含花青素 在 改善視力 抗氧化和增強(qiáng)免疫力等方面具有較好的 效果 2 深受市場歡迎 種植面積日漸擴(kuò)大 對種 苗的需求量也逐漸增大 傳統(tǒng)的種子繁殖和扦插繁 殖方式耗時長 效率低 要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù) 來快速繁殖藍(lán)莓種苗 藍(lán)莓組培育苗生產(chǎn)中多數(shù)以 熒光燈為照射光源 但經(jīng)前人多次試驗發(fā)現(xiàn) 人工 光 LED 與熒光燈相比 具有光譜可調(diào) 光電轉(zhuǎn)換率 高及節(jié)能等特點 3 在組培育 苗方面更具優(yōu)勢 如 王婷婷等試驗表明 在 LED 紅藍(lán)光基礎(chǔ)上添加適量 綠光的光照條件下 白及組培苗長勢顯著優(yōu)于熒光 燈處理 4 王玉英等以百合組培苗為試驗材料 研 究發(fā)現(xiàn) LED 紅藍(lán)綠復(fù)合光較白色熒光燈更有利于 百合組培苗小子球增殖 5 李湘陽等也發(fā)現(xiàn) LED 紅 藍(lán)混合光更適宜奇楠沉香組培苗的增殖培養(yǎng) 與普 通熒光燈處理相比存在顯著差異 6 LED 半導(dǎo)體技 術(shù)發(fā)展已達(dá)到一定階段 但 LED 光質(zhì)在藍(lán)莓組培育 苗方面的應(yīng)用鮮有文獻(xiàn)報道 主要有萬如萌和潘美 娜研究了 LED 復(fù)合光質(zhì)對藍(lán)莓品種 萊格西 組培 苗生長發(fā)育 生理特性的影響 7 8 但缺乏較為系統(tǒng) 的光質(zhì)處理布置 本研究以藍(lán)莓品種 都克 為試 驗材料 探究 LED 單色光質(zhì)和復(fù)合光質(zhì)對藍(lán)莓組培 苗生長 增殖和生根的影響 以期為提高藍(lán)莓組培 育苗效率提供借鑒 1 材料與方法 1 1 試驗材料 供試藍(lán)莓品種為 都克 Duke 建立無菌組 培苗擴(kuò)繁體系后 選取相同批次的組培苗進(jìn)行 LED 光質(zhì)試驗 1 2 試驗光源 試驗 LED 光源由福建省中科生物股份有限公 司自主研發(fā) 設(shè)置 7 個 LED 光質(zhì)處理 藍(lán)光 B 綠光 G 紅光 R 等 3 個單色光質(zhì)處理 1R1BG 在 R B 1 00 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 2R1BG 在 R B 2 21 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 3R1BG 在 R B 3 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 4R1BG 在 R B 4 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠 光 等 4 個復(fù)合光質(zhì)處理 以熒光燈為對照 CK 各處理不同光質(zhì)光子數(shù)所 占比率見表 1 光 照 強(qiáng) 度 為 40 5 mol m 2 s 1 光周期 12 h d 1 3 試驗方法 試驗所用培養(yǎng)基是 都克 藍(lán)莓最適增殖與生 根培養(yǎng)基 增殖培養(yǎng)基為 WPM 0 5 mg L ZT 0 1 表 1 不同光質(zhì)處理的光子數(shù)所占比率 處理 不同光質(zhì)光子數(shù)所占比率 波峰 nm R B G B G R B 100 0 0 450 G 0 100 0 526 R 0 0 100 660 1R1BG 45 10 45 450 526 660 4 5 4 5 1 2R1BG 28 10 62 450 526 660 6 2 2 8 1 3R1BG 21 10 69 450 526 660 6 9 2 1 1 4R1BG 17 10 73 450 526 660 7 3 1 7 1 CK 白光 100 mg L IBA 6 g L 瓊脂 30 g L 蔗糖 每個處理接種 10 瓶 每瓶接 2 cm 長的藍(lán)莓莖段 6 叢 3 次重復(fù) 將轉(zhuǎn)接完的試管苗置于不同光質(zhì)培養(yǎng)架上進(jìn)行培 養(yǎng) 60 d 后采集株高 葉片數(shù) 不定芽個數(shù) 單株 鮮重和干重以及增殖倍數(shù)等指標(biāo) 生根培養(yǎng)基為 1 2WPM 0 3 mg L IBA 0 5 mg L NAA 3 8 g L 瓊 脂 15 g L 蔗糖 每個處理接種 10 瓶 每瓶接 2 cm 長的藍(lán)莓莖段 10 株 3 次重復(fù) 將轉(zhuǎn)接完的試管苗 置于不同光質(zhì)培養(yǎng)架上進(jìn)行培養(yǎng) 60 d 后進(jìn)行生根 率統(tǒng)計 1 4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用 Microsoft Excel 2016 對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行 整理和制圖 并用 SPSS 22 0 進(jìn)行多重比較和差異 顯著性分析 圖表中數(shù)據(jù)為平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 2 結(jié)果與分析 2 1 不同光質(zhì)對藍(lán)莓組培苗長勢的影響 從表 2 可以看出 LED 單色光質(zhì)處理與 CK 比 較 B 處理和 G 處理的藍(lán)莓組培苗各生長指標(biāo)整體 無明顯優(yōu)勢 但 B 處理的單株鮮重 2 47 g 最大 比 CK 高出 34 24 G 處理的株高較 CK 增加了 12 91 R 處理的株高 葉片數(shù)和不定芽數(shù)均顯著 優(yōu)于 CK 但在單株鮮干重方面顯著低于 CK 反映 了紅光處理的藍(lán)莓組培苗較為纖弱 LED 復(fù)合光質(zhì) 處理中 藍(lán)莓組培苗長勢整體表現(xiàn)為在添加 10 綠 光的基礎(chǔ)上 紅光比例越高 藍(lán)光比例越低 組培 苗長勢越好 除單株鮮重外 4R1BG 處理 的藍(lán)莓組 培苗株高 5 83 cm 葉片數(shù) 14 94 片 不定芽 數(shù) 43 61 個 和單株干重 0 61 g 均最大 且均 與 CK 之間存在顯著差異 表 2 不同光質(zhì)處理對藍(lán)莓組培苗長勢的影響 處理 株高 cm 葉片數(shù) 片 不定芽數(shù) 個 單株鮮重 g 單株干重 g B 4 67 0 27 d 9 08 0 63 d 35 21 2 33 bc 2 47 0 17 a 0 49 0 03 b G 5 51 0 33 bc 9 44 0 50 d 34 61 1 81 c 2 04 0 12 c 0 42 0 02 c R 5 79 0 26 ab 13 32 0 71 ab 36 28 1 75 b 1 68 0 09 e 0 33 0 02 d 1R1BG 4 30 0 29 e 8 57 0 56 d 37 43 1 69 b 1 36 0 11 f 0 30 0 01 d 2R1BG 5 24 0 35 c 12 08 0 88 c 37 40 2 01 b 1 85 0 15 d 0 30 0 01 d 3R1BG 5 79 0 21 ab 12 40 0 97 bc 43 56 2 18 a 2 35 0 20 ab 0 46 0 03 bc 4R1BG 5 83 0 40 a 14 94 1 03 a 43 61 2 51 a 2 24 0 14 b 0 61 0 05 a CK 4 88 0 31 d 12 27 0 82 c 31 80 1 87 d 1 84 0 16 d 0 45 0 02 bc 注 同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在 0 05 水平差異顯著 2 2 不同光質(zhì)對藍(lán)莓組培苗增殖的影響 增殖倍數(shù)可以直觀地反映出組培育苗效率 如 圖 1 所示 LED 復(fù)合光質(zhì)處理中 3R1BG 4R1BG 的藍(lán)莓組培苗增殖倍數(shù)較高 分別為 5 32 5 28 倍 較 CK 分別提高了 28 50 2 7 54 且與 CK 及其 他 LED 光質(zhì)處理之間差異均達(dá)顯著水平 其次是 G 處理 增殖倍數(shù)為 4 86 倍 比 CK 高出 17 39 B 處理和 1R1BG 處理的增殖倍數(shù)相對較低 分別為 4 58 4 23 倍 表明藍(lán)光比例較高的光質(zhì)處理不利 于藍(lán)莓組培苗 的增殖 2 3 不同光質(zhì)對藍(lán)莓組培苗生根的影響 c b bc d b a a d 0 1 2 3 4 5 6 7 B G R 1R1BG 2R1BG 3R1BG 4R1BG CK 增殖倍數(shù) 倍 光質(zhì)處理 注 圖上不同小寫字母表示在 0 05 水平差異顯著 下圖同 圖 1 不同光質(zhì)處理對藍(lán)莓組培苗增殖的影響 50 楊艷敏 劉有春 魏 鑫 等 LED 光質(zhì)對 都克 藍(lán)莓組培苗增殖與生根的影響 不同 LED 光質(zhì)處理對藍(lán)莓組培苗生根的影響 差異較大 圖 2 LED 單色光質(zhì)處理中 R 處理的 藍(lán)莓組培苗生根率較高 與 CK B 處理 G 處理之 間均存在顯著差異 而 G 處理的生根率與 CK 差異 不顯著 B 處理的生根率最低 僅 45 13 含藍(lán)光 比例較高的 1R1BG 處理的藍(lán)莓組培苗生根率也較 低 為 44 28 與增殖的結(jié)果相似 不同 LED 復(fù) 合光質(zhì)處理的生根率大小表現(xiàn)為 4R1BG 3R1BG 2R1BG 1R1BG 4R1BG 處理的生 根率最高 為 95 16 比 CK 高出 21 77 除與 R 處理差異不顯 著外 與其他處理差異均達(dá)顯著水平 d c ab d c b a c 0 20 40 60 80 100 B G R 1R1BG2R1BG3R1BG4R1BG CK 生根率 光質(zhì)處理 圖 2 不同光質(zhì)處理對藍(lán)莓組培苗生根的影響 3 結(jié)論與討論 光對植物的形態(tài)建成起著重要的調(diào)控作用 例 如影響種子萌發(fā) 莖葉生長和花芽分化 不同光質(zhì) 對植物生長發(fā)育的影響并不一致 同類植物不同品 種對光質(zhì)的反應(yīng)也存在差異 9 本研究中 R 紅光 處理的藍(lán)莓組培苗株高 葉片數(shù)和不定芽數(shù)等均明 顯高于其他 LED 單色光質(zhì)處理 但單株鮮干重較 低 與楊忠義等 10 試驗得出的單色紅光處理的葡萄 試管苗株高顯著高于其他 LED 光質(zhì)處理的結(jié)果相 似 可能與 LED 紅光對莖的伸長具有促進(jìn)作用有 關(guān) 莖的生長速度加快 但有機(jī)物質(zhì)積累速度并沒 有協(xié)同進(jìn)行 所以植株鮮干重提升并不明顯 11 本 研究中 LED 復(fù)合光質(zhì)處理中 含紅光比例較高的 4R1BG 在 R B 4 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠光 處 理的藍(lán)莓組培苗株高較高也與該觀點相符合 且 4R1BG 處理的藍(lán)莓組培苗長勢較佳 與潘美娜試驗 得出紅藍(lán)綠復(fù)合光可促進(jìn)藍(lán)莓幼苗生長的結(jié)果吻 合 8 B 藍(lán)光 處理的藍(lán)莓組培苗較矮 單株鮮重 和干重較 大 反映了藍(lán)光可使藍(lán)莓組培苗矮壯 與 邸秀茹的觀點相似 藍(lán) 光促進(jìn)蛋白質(zhì)和游離氨基酸 的合成 促進(jìn)植株矮壯 12 本研究中 3R1BG 在 R B 3 29 基礎(chǔ)上添加 10 綠 光 和 4R1BG 處理的 藍(lán)莓增殖和生根效果較佳 含藍(lán)光比例高的處理增 殖和生根效果均較差 王玉英等也發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)綠復(fù)合 光有利于提高百合小子球增殖率 5 但同是藍(lán)莓組 培試驗 萬如萌試驗得出的是 1R1B 50 藍(lán)光 50 紅光 更有助于提高野生藍(lán)莓組培苗生物量和增殖 系數(shù) 7 廖多思等在開展 LED 光質(zhì)對 2 種黃花高山 杜鵑組培效果的影響試驗中也得出差異 較大 的結(jié) 果 紅光和藍(lán)光分別適宜不同種高山杜鵑增殖 生 根 13 側(cè)面佐證了不同基因型品種對光質(zhì)配比的需 求不一致 綜上所述 在本研究中 以在 R B 4 29 基 礎(chǔ)上添加 10 綠光的 4R1BG 處理 更適宜 都克 藍(lán)莓組培苗的生長和增殖 生根 參考文獻(xiàn) 1 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會 中國植物志 第五十七卷第 3 分冊 北京 科學(xué)出版社 1991 156 2 徐國輝 閆東玲 王麗金 等 中國引進(jìn)蔓越桔品種的花色苷特征 及遺傳多樣性分析 分子植物育種 2020 18 6 2034 2040 3 Guo S Liu X Ai W et al Development of an improved ground based prototype of space plant growing facility Advances in Space Research 2008 41 5 736 741 4 王婷婷 占 卓 馬 健 等 不同光質(zhì)對白及組培苗生長及光合 特性的影響 廣西植物 2 021 41 4 5 84 590 5 王玉英 白曉云 段正瑞 等 不同 LED 光源對百合組培苗小子球 繁育的影響 北方園藝 2019 24 68 73 6 李湘陽 曾炳山 奇楠沉香組培苗在不同光質(zhì)下的增殖效率及光保 護(hù)反應(yīng) 分子植物育種 2021 19 1 291 298 7 萬如萌 LED 混色光源對藍(lán)莓苗木生長及生理特性的影響 北京 北 京林業(yè)大學(xué) 2017 8 潘美娜 不同光質(zhì)對藍(lán)莓幼苗礦質(zhì)元素和光合作 用的影響 北 京 北 京林業(yè)大學(xué) 2018 9 Kwesiga F Grace J The role of the red far red ratio in the response of tropical tree seedlings to shade Annals of Botany 1986 57 283 290 10 楊忠義 郭雯巖 李戌彥 等 不同光質(zhì)對 秋紅寶 葡萄試管苗 生長的影響 果樹學(xué)報 2020 3 7 6 838 847 11 Nhut D T Takamura T Watanabe H et al Responses of strawberry plantlets cultured in vitro under superbright red and blue light emitting diodes LEDs Plant Cell Tissue and Organ Culture 2003 73 43 52 12 邸秀茹 不同光譜能量分布的 LED 光源在植物組培中的應(yīng) 用 南 京 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008 13 廖多思 彭綠 春 林開文 等 不同 LED 光質(zhì)對兩種黃花高山杜鵑 組培增殖和生根的影響 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 自然科學(xué) 2019 34 5 826 832