本發(fā)明涉及一種觀賞植物組織培養(yǎng)技術(shù)，具體涉及利用LED光源提高玉簪組培苗品質(zhì)的方法。

背景技術(shù)：

玉簪(Hosta sp.)系百合科玉簪屬植物的總稱，別名玉春棒、白鶴仙等，原產(chǎn)中國(guó)及日本，在世界各地廣為栽培。玉簪品種豐富，既可觀葉又可觀花，具耐寒、陰生、對(duì)土壤要求不嚴(yán)等特性，作為一種地被植物被廣泛應(yīng)用于園林綠化中，是極具發(fā)展前途的多年生宿根草本花卉之一。玉簪從播種到開(kāi)花至少需要3年時(shí)間，且種子繁殖后代一般不能保持親本的優(yōu)良性狀。分株是生產(chǎn)中常用的繁殖方法，但是繁殖速度慢，年增殖系數(shù)約為3～4，不能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需要。目前，已有許多關(guān)于玉簪屬植物離體快繁技術(shù)和工廠化快繁技術(shù)的研究，組培快繁已經(jīng)成為玉簪標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的主要方式。

光是高等植物唯一的能量來(lái)源，也是葉綠素合成及光合作用的重要影響因子，還能夠?yàn)橹参锾峁┬盘?hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以調(diào)控其生長(zhǎng)發(fā)育。植物生長(zhǎng)所需的光合有效輻射在波長(zhǎng)位于400nm～700nm之間，對(duì)光譜成分中的紅光、遠(yuǎn)紅光和藍(lán)光極其敏感。組培苗生長(zhǎng)所需的光照環(huán)境幾乎完全受人工控制，已有研究結(jié)果表明不同的植物對(duì)光質(zhì)的反應(yīng)有一定差異性，因此針對(duì)不同物種組培苗進(jìn)行生長(zhǎng)最適光譜成分的篩選，對(duì)調(diào)控植物有效生長(zhǎng)和生態(tài)節(jié)能具有重大意義。

發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)擁有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、波長(zhǎng)精確、光效率高、能耗小、安全、固體冷光源、可靠耐用、不容易色衰等突出優(yōu)勢(shì)，光質(zhì)比例和光照強(qiáng)度可調(diào)的LED光源比通常使用的植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)人工光源更能有效地促進(jìn)組培苗的光合作用，應(yīng)用于組培苗育苗中可以降低成本、提高效能、方便溫度控制和節(jié)約空間，使生產(chǎn)變得高效、節(jié)能、集約化，因而LED已經(jīng)日漸在組織培養(yǎng)中被廣泛應(yīng)用，具有替代傳統(tǒng)光源用于植物組織培養(yǎng)和工廠化育苗的巨大潛力。通過(guò)LED調(diào)制光譜能量分布，已經(jīng)在蝴蝶蘭、洋桔梗、牡丹、菊花等觀賞植物作物中研究了不同光質(zhì)對(duì)組培苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，葉綠素對(duì)光的吸收和利用起重要作用，但是，不同種類植物對(duì)光質(zhì)的反應(yīng)不同，選擇適合植物生長(zhǎng)的光照條件時(shí)，需結(jié)合植物對(duì)光譜的需求和光源特性，合理選用光源。已有研究表明，選擇LED作為光源時(shí)，要對(duì)LED光譜成分進(jìn)行針對(duì)性地篩選，不能盲目補(bǔ)光，否則LED發(fā)光的波長(zhǎng)不正確時(shí)會(huì)對(duì)植物造成負(fù)面影響。然而，某種植物選擇哪種LED光譜成分最合適無(wú)法預(yù)期。

目前為止，關(guān)于LED光源對(duì)于玉簪的組織培養(yǎng)的影響報(bào)道較少，僅陳菲，李黎，韓輝等最近在其論文“不同LED光質(zhì)對(duì)玉簪組培苗增殖和生根的影響”中披露了相關(guān)內(nèi)容，該論文作者基于其研究認(rèn)為紅藍(lán)復(fù)合光(2RB)是玉簪組培苗繼代增殖和生根的理想光源。然而，本申請(qǐng)發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)復(fù)合光(2RB)對(duì)于玉簪組培苗繼代增殖和生根的效果仍不夠理想，該條件下玉簪的組織培養(yǎng)效率和品質(zhì)有待提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種組織培養(yǎng)效率和品質(zhì)顯著提高的利用LED光源獲得玉簪生根苗的方法。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種利用LED光源獲得玉簪生根苗的方法，其包括在玉簪組培苗的生根培養(yǎng)中采用LED復(fù)合光質(zhì)對(duì)玉簪組培苗進(jìn)行照射，所述LED復(fù)合光質(zhì)為波長(zhǎng)640～680nm的紅光：波長(zhǎng)450～480nm的藍(lán)光＝3～9：1，光合有效輻射為20～75μmol·m^-2·s^-1。

優(yōu)選地，復(fù)合光質(zhì)為紅光：藍(lán)光＝4～8：1。

最優(yōu)選地，復(fù)合光質(zhì)為紅光：藍(lán)光＝8：1。該復(fù)合光質(zhì)條件是玉簪組培苗生根的最佳光源條件。

進(jìn)一步地，所述紅光的峰值波長(zhǎng)為663nm，所述藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)為452nm。

優(yōu)選地，所述光合有效輻射為45-55μmol·m^-2·s^-1。

根據(jù)本發(fā)明，所述照射時(shí)間優(yōu)選為8～18h/d，更優(yōu)選為11～13h/d。

具體地，將玉簪的增殖培養(yǎng)階段的組培苗切割成單芽，將單芽接種至生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)。

一個(gè)具體的培養(yǎng)基配方為：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％瓊脂粉。

進(jìn)一步地，所述生根培養(yǎng)在溫度20～30℃下進(jìn)行，培養(yǎng)時(shí)間為20～40d。

優(yōu)選地，生根培養(yǎng)在溫度24～26℃下進(jìn)行，培養(yǎng)時(shí)間為28～32d。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本申請(qǐng)發(fā)明人在大量的實(shí)驗(yàn)研究中意外發(fā)現(xiàn)了對(duì)玉簪組織培養(yǎng)最佳的LED光質(zhì)條件并基于此提出在該光質(zhì)條件下對(duì)于玉簪組組培苗進(jìn)行生根培養(yǎng)。按照本發(fā)明方法，生根效果顯著提高(其中生根率達(dá)到100％，生根數(shù)超過(guò)5，根長(zhǎng)超過(guò)2.85cm，株高超過(guò)3.75cm，每株鮮重超過(guò)0.6克)，苗的品質(zhì)有較大提升。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，實(shí)施例中未注明的條件為本領(lǐng)域常規(guī)的條件。

實(shí)施例1

采用玉簪的增殖培養(yǎng)階段的組培苗，在超凈工作臺(tái)內(nèi)切割成單芽，將單芽接種至生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基配方為：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％瓊脂粉，培養(yǎng)室溫度25℃±2℃，光照時(shí)間為12h/d。將用于生根培養(yǎng)的組培苗放置于8RB復(fù)合光質(zhì)(紅光+藍(lán)光＝8：1，峰值波長(zhǎng)為663nm+452nm)的培養(yǎng)架中，光合有效輻射為48μmol·m^-2·s^-1，培養(yǎng)30d后獲得生根組培苗。對(duì)玉簪生根苗進(jìn)行生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、鮮重、干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。結(jié)果參見(jiàn)表1。

實(shí)施例2

采用玉簪的增殖培養(yǎng)階段的組培苗，在超凈工作臺(tái)內(nèi)切割成單芽，將單芽接種至生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基配方為：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％瓊脂粉，培養(yǎng)室溫度25℃±2℃，光照時(shí)間為12h/d。將用于生根培養(yǎng)的組培苗放置于4RB復(fù)合光質(zhì)(紅光+藍(lán)光＝4：1，峰值波長(zhǎng)為663nm+452nm)的培養(yǎng)架中，光合有效輻射為48μmol·m^-2·s^-1，培養(yǎng)30d后獲得生根組培苗。對(duì)玉簪生根苗進(jìn)行生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、鮮重、干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。結(jié)果參見(jiàn)表1。

對(duì)比例1

采用玉簪的增殖培養(yǎng)階段的組培苗，在超凈工作臺(tái)內(nèi)切割成單芽，將單芽接種至生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基配方為：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％瓊脂粉，培養(yǎng)室溫度25℃±2℃，光照時(shí)間為12h/d。將用于生根培養(yǎng)的組培苗放置于2RB復(fù)合光質(zhì)(紅光+藍(lán)光＝2：1，峰值波長(zhǎng)為663nm+452nm)的培養(yǎng)架中，光合有效輻射為48μmol·m^-2·s^-1，培養(yǎng)30d后獲得生根組培苗。對(duì)玉簪生根苗進(jìn)行生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、鮮重、干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。結(jié)果參見(jiàn)表1。

對(duì)比例2～3

采用玉簪的增殖培養(yǎng)階段的組培苗，在超凈工作臺(tái)內(nèi)切割成單芽，將單芽接種至生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基配方為：1/2MS+IBA 1.0mg/L+2％蔗糖+0.6％瓊脂粉，培養(yǎng)室溫度25℃±2℃，光照時(shí)間為12h/d。將用于生根培養(yǎng)的組培苗分別放置于B光質(zhì)(藍(lán)光)、R光質(zhì)(紅光)的培養(yǎng)架中，光合有效輻射為48μmol·m^-2·s^-1，培養(yǎng)30d后獲得生根組培苗。對(duì)玉簪生根苗進(jìn)行生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、鮮重、干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定。結(jié)果參見(jiàn)表1。

表1

從以上表1可見(jiàn)，不同光質(zhì)培養(yǎng)對(duì)玉簪組培苗植株的生根率、根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、鮮重、干重、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量均有影響。其中R處理植株的株高最高，但是其他指標(biāo)均較低，植株細(xì)弱，有徒長(zhǎng)現(xiàn)象。B處理的試管苗植株較矮，長(zhǎng)勢(shì)較差，生根率最低、干鮮重以及可溶性糖含量也均最低，說(shuō)明在該光源條件下，植株干物質(zhì)的積累較少。8RB處理在根數(shù)、根長(zhǎng)、鮮重和干重上均高于其他處理，可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量較高，而在株高上適中，說(shuō)明該處理利于形成較為健壯的植株。8RB處理總體表現(xiàn)最好，該條件下玉簪組培苗的生長(zhǎng)狀況最佳，是其玉簪生根培養(yǎng)的最適光質(zhì)條件。