復(fù)配LED光源對紅心杉組培苗生根及生理生化特性的影響.pdf

1、紅心杉（Cunninghamia lanceolata）是杉木的特殊變異類型，我國稀有的優(yōu)質(zhì)木材，目前對紅心杉的研究主要集中在木材方面，而對其植物織培養(yǎng)方面的研究相對較少，尤其是在紅心杉組培苗生根方面，仍存在著生根率低、生長緩慢、根系質(zhì)量不佳等問題，一直阻礙著其工廠化育苗和商業(yè)化經(jīng)營。發(fā)光二極管(LED)作為新一代的照明光源，已被成功應(yīng)用于人工補光、遺傳育種、植物工廠以及太空農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，在植物組織培養(yǎng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前關(guān)于紅心杉

2、組培苗瓶內(nèi)生根的研究多集中在調(diào)整基本培養(yǎng)基及生長調(diào)節(jié)劑等較傳統(tǒng)的方法上，將新型復(fù)配LED光源應(yīng)用于紅心杉組培苗的生根培養(yǎng)，可為解決紅心杉生根問題提供新途徑。
　　本試驗以紅心杉同一無性系的第12代組培瓶苗為材料，針對不同LED光周期、光質(zhì)展開相關(guān)研究，選用8 h/d、16 h/d、24 h/d3個光周期，配合設(shè)置紅藍(lán)配比光(紅藍(lán)8∶1 LEDs)、紅藍(lán)紫配比光（紅藍(lán)紫8∶1∶1 LEDs）、紅藍(lán)紫綠配比光(紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1

3、LEDs)3種LED光質(zhì)及白色LED(W)對照，采用雙因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計進(jìn)行試驗，并利用Excel、SPSS等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，研究了不同LED光周期、光質(zhì)對紅心杉組培苗生根培養(yǎng)的影響，探討了紅心杉組培苗生根與其生理生化指標(biāo)的關(guān)系，并對其生根培養(yǎng)最佳LED光周期、光質(zhì)進(jìn)行篩選。研究結(jié)果表明:
　　1、光周期16 h/d有利于株高、植株干物質(zhì)重、生根率、根長、根表面積、根體積、生根指數(shù)的提高;平均根數(shù)在光周期24 h/d處理下最大

4、;紅藍(lán)8∶1、紅藍(lán)紫8∶1∶1、紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs對紅心杉組培苗的生長及生根均有一定的促進(jìn)作用，但以紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs處理最佳。
　　2、紅心杉組培苗根系活力表現(xiàn)為光周期16 h/d＞光周期24 h/d＞光周期8h/d;紅藍(lán)8∶1 LEDs在光周期16 h/d下的根系活力最大，為140.53 ng/(g·h)。
　　3、光周期8 h/d、16 h/d處理下，紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs有利于葉綠素a

5、、葉綠素b、葉綠素a/b、葉綠素、類胡蘿卜素、Fv/Fo、Y(Ⅱ)、qP、ETR的提高;光周期24 h/d處理下，紅藍(lán)8∶1 LEDs有利于葉綠素及類胡蘿卜素的合成，紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs處理下Y(Ⅱ)、ETR最大，分別為0.07、7.31;同一光質(zhì)下不同光周期間的NPQ/4差異不明顯。
　　4、光周期8 h/d不利于可溶性糖及可溶性蛋白的積累，光周期16 h/d、24h/d有利于可溶性糖及可溶性蛋白的積累;光周期16 h

6、/d處理下，紅藍(lán)紫8∶1∶1、紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs有利于游離脯氨酸的合成。
　　5、光周期8 h/d有利于ZR含量的提高，但不利于GA3含量的提高，光周期16 h/d下有較高的IAA含量及IAA/GA3、IAA/ZR、IAA/ABA比值;紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs有利于紅心杉組培苗內(nèi)源激素的提高，且在光周期16 h/d處理下IAA含量最大。
　　6、光周期8 h/d處理下有較高的MDA含量及PPO、GR活性，光

7、周期16h/d處理下有利于SOD、POD、CAT活性的提高，APX活性以光周期24 h/d最大;紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs處理下，紅心杉組培苗有較高的SOD、POD、CAT活性。
　　7、光周期8 h/d有利于磷含量、鉀含量、鎂含量的提高，光周期16 h/d有利于氮含量、鈣含量、鐵含量的提高。紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs處理下的鐵含量顯著低于對照。
　　8、不同LED光周期、光質(zhì)及其交互作用對除根系活力及NPQ/4之外

8、的各形態(tài)及生理生化指標(biāo)均有極顯著影響，生根率與葉綠素a/b、ETR、游離脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、IAA/ABA間顯著相關(guān)，MDA含量與生根率間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。主成分分析綜合得分結(jié)果表明，在光周期16 h/d配合紅藍(lán)紫綠8∶1∶1∶1LEDs條件最適合紅心杉組培苗瓶內(nèi)生根培養(yǎng)，且該處理下生根率(95.85％)、根長(5.95 cm)、根表面積(1.92 cm2)、生根指數(shù)(24.46)、qP(0.14)、IAA含量(74.64 n