閆海霞，何荊洲，黃昌艷，張自斌，鄧杰玲，卜朝陽

（廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院 花卉研究所，廣西 南寧 530007）

蝴蝶蘭Phalaenopsis ssp.為蘭科蝴蝶蘭屬的植物，素有“洋蘭皇后”的美譽，是大眾十分喜愛的高檔年宵花卉，市場需求極大。蝴蝶蘭的種子極其微小，沒有胚乳，自然條件下萌發(fā)困難，因此生產(chǎn)上主要采用組織培養(yǎng)的方法進行繁殖。組織培養(yǎng)是種苗快速繁殖的有效途徑，目前已在多種經(jīng)濟林木、花卉上得到了廣泛的應用，如南洋楹[1]、歐美楊[2]、非洲菊[3]等。組織培養(yǎng)的傳統(tǒng)光源采用白色熒光燈為主。但熒光燈存在光譜范圍廣、生物光效低、耗電量大、空間利用率低的缺點，而發(fā)光二極管（light-emitting diode，LED）具有體積小、質(zhì)量輕、壽命長，且具有節(jié)能、光質(zhì)純、可調(diào)節(jié)性強的優(yōu)點，已在植物組織培養(yǎng)中得到廣泛應用。國內(nèi)外學者研究了不同LED光源對植物生長的影響，并在部分植物的培養(yǎng)中得到肯定：如結(jié)球萵苣[4]、菊花[5-7]、紅掌[8-9]。近年來，對LED光源在蝴蝶蘭組培中的研究也逐漸增多[10-11]，尤其是紅藍光對蝴蝶蘭生長的影響已成為蝴蝶蘭組培的研究熱點之一。某些研究指出：紅光在蝴蝶蘭的生根誘導培養(yǎng)中可以促進干質(zhì)量、鮮質(zhì)量和葉面積的增加[12]，藍光則更有利于根的生長[13]；紅光在增殖培養(yǎng)中更有利于單芽增殖、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量以及株高的增加，藍光則有利于葉片葉綠素的增加，并對根系活力的提高有促進作用，遠紅光對根長和根系活力的增加也具有顯著作用[14]。雖然對LED光源在蝴蝶蘭組培上的研究很多，但LED在蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)上的研究尚未見報道。本研究以蝴蝶蘭‘大辣椒’‘ 柳林黑玫瑰’‘文景天使’3個栽培品種為培養(yǎng)材料，采用5種不同的LED作為光源，通過連續(xù)性照射和間歇性照射，比較分析不同LED光源對蝴蝶蘭的增殖培養(yǎng)、壯苗培養(yǎng)的影響，并篩選出各個蝴蝶蘭品種組培的適宜光源，為其生產(chǎn)過程中選擇適宜的組培光源、減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本、提高組培苗質(zhì)量提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

蝴蝶蘭植株以及光源由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所提供，蝴蝶蘭品種見表1，不同光源具體參數(shù)見表2。實驗在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院花卉研究所觀賞植物研發(fā)推廣中心完成。

表1 不同蝴蝶蘭品種的主要特性Table1 Main characteristics of different Phalaenopsis ssp.cultivars

表2 不同LED光源的主要技術(shù)參數(shù)Table2 Major technique parameters of different LED illuminants

1.2 培養(yǎng)條件

培養(yǎng)條件：溫度（25±1）℃、光照時間12～14 h·d-1。

1.3 方 法

1.3.1 不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的處理

將3個不同品種的蝴蝶蘭切成單芽接種在增殖培養(yǎng)基中，置于不同的5種LED光源下進行連續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)周期為45 d，觀察蝴蝶蘭的增殖情況，計算增殖系數(shù)，比較分析該處理對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響。

1.3.2 不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的處理

將3個不同品種的蝴蝶蘭切成單芽接種在增殖培養(yǎng)基中，先在T5-白光下培養(yǎng)1個周期（45 d），然后轉(zhuǎn)入其他4個不同的光源下再培養(yǎng)1個周期（45 d），如此往復培養(yǎng)4個周期（180 d），觀察蝴蝶蘭的增殖情況，計算增殖系數(shù)，比較分析該處理對增殖培養(yǎng)的影響。

1.3.3 不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的處理

將具有2～4片葉片、高約為3.5～5 cm的3個不同品種的蝴蝶蘭組培苗接種在壯苗培養(yǎng)基中，置于不同的光源下進行連續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)周期45 d，觀察蝴蝶蘭的生根、植株生長情況，計算生根率，比較分析該處理對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響。

1.3.4 不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的處理

將具有2～4片葉片、高約為3.5～5 cm的3個不同品種的蝴蝶蘭組培苗接種在壯苗培養(yǎng)基中，先在T5白光下培養(yǎng)一個周期（45 d），然后轉(zhuǎn)入其他4個不同的光源再培養(yǎng)一個周期（45 d），如此往復培養(yǎng)4個周期（180 d），觀察蝴蝶蘭的生根、植株生長情況，計算生根率，比較分析該處理對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響。

1.4 測定指標的計算

增殖系數(shù)=單芽數(shù)/接種芽數(shù)；

生根率（%）=生根數(shù)/接種數(shù)×100。

1.5 數(shù)據(jù)處理

每次接種單芽100個，每個實驗重復3次。采用SPSS 19.0軟件的Duncan’s方法檢驗不同處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響

不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響情況見表3。由表3可知，于‘大辣椒’，不同LED光源連續(xù)照射對增殖率和增殖系數(shù)的影響不同：在T5-紅藍光與T8-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)顯著高于T5-白光、T5-暖白光及LED-暖白光，其中T5-紅藍光的最高，增殖率為91.33%，增殖系數(shù)為5.82，但與T8-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)均無顯著差異；對‘柳林黑玫瑰’，T8-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)顯著高于T5-白光和T5-暖白光下的，其增殖率為98.33%，增殖系數(shù)為5.33，但與T5-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)均無顯著差異，T5-紅藍光下的增殖系數(shù)與T5-白光、T5-暖白光及LED-暖白光下的增殖系數(shù)均存在顯著差異；‘文景天使’在T5-紅藍光連續(xù)照射后，其增殖率與T8-紅藍光、T5-暖白光均無顯著差異，但與T5-白光、LED-暖白光均存在顯著差異，其增殖系數(shù)與T8-紅藍光、T5-白光、T5-暖白光及LED-暖白光均存在顯著差異。由此可知，增殖率與增殖系數(shù)因品種、光源不同而不同，但是當光源為T5-紅藍光、T8-紅藍光時，有利于增殖率與增殖系數(shù)的增加。‘大辣椒’在T5-紅藍光或T8-紅藍光的連續(xù)照射下，其增殖率和增殖系數(shù)可顯著提高，‘柳林黑玫瑰’在T8-紅藍光的連續(xù)照射下，其增殖率和增殖系數(shù)可顯著提高，‘文景天使’在T5-紅藍光的連續(xù)照射下，其增殖率和增殖系數(shù)可顯著提高。因此，在增殖培養(yǎng)過程中，對‘大辣椒’可采用T5-紅藍光或T8-紅藍光連續(xù)照射，對‘柳林黑玫瑰’可采用T8-紅藍光連續(xù)照射，對‘文景天使’可采用T5-紅藍光連續(xù)照射。

2.2 不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響

不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響情況見表4。由表4可知，‘大辣椒’在T5-紅藍光、T8-紅藍光間歇性照射后，增殖系數(shù)顯著高于其他光源，但在T8-紅藍光下的增殖系數(shù)最高，為4.99；‘柳林黑玫瑰’在間歇性照射后，在各光源下的增殖率無顯著差異，但各光源下的增殖系數(shù)有所不同，其中在T5-白光下的增殖系數(shù)低于其他光源， 在T5-紅藍光下的增殖系數(shù)最高，為5.20；‘文景天使’在間歇性照射后，在T5-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)顯著高于T5-白光，T5-紅藍光下的增殖率、增殖系數(shù)，分別為91.00%、4.26。由此說明，對于單一的白光照射來說，間歇性照射在一定程度上有利于增殖培養(yǎng)，但因品種不同而不同：‘大辣椒’在T5-紅藍光、T8-紅藍光的間歇性照射下，增殖系數(shù)顯著提高，‘柳林黑玫瑰’在除LED-暖白光的其余光源的連續(xù)照射下，增殖系數(shù)顯著提高，‘文景天使’在T5-紅藍光的連續(xù)照射下，增殖系數(shù)顯著提高。因此，在增殖培養(yǎng)過程中，對‘大辣椒’可采用T5-紅藍光或T8-紅藍光的間歇性照射，對‘柳林黑玫瑰’可采用T5-紅藍光的間歇性照射，對‘文景天使’可采用T5-紅藍光的間歇性照射。

表3 不同LED光源連續(xù)性照射對3個蝴蝶蘭品種增殖培養(yǎng)的影響?Table3 Effects of continuous irradiation with different LED illuminants on multiplication culture of 3 Phalaenopsis ssp. cultivars

表4 不同LED光源間歇性照射對3個蝴蝶蘭品種增殖培養(yǎng)的影響Table4 Effects of intermittent irradiation with different LED illuminants on multiplication culture of 3 Phalaenopsis ssp. cultivars

2.3 不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響

不同LED光源連續(xù)性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響情況見表5。由表5可知，‘大辣椒’在壯苗培養(yǎng)中，經(jīng)過T5-紅藍光、T8-紅藍光、T5-暖白光、LED-暖白光連續(xù)照射后，其生根率、每株平均根數(shù)均有顯著提高，其中，以T5-紅藍光提高得最多，生根率為97.33%，每株平均根數(shù)為3.60，每株平均葉片數(shù)雖然比T8-紅藍光下的少，但兩者間無顯著差異。在‘柳林黑玫瑰’的壯苗培養(yǎng)中，T5-白光下的生根率、每株平均根數(shù)顯著低于其他光源下的， T5-紅藍光下的生根率、每株平均根數(shù)最高，分別為98.00%、3.95，但各光源間的每株平均葉片數(shù)無顯著差異?！木疤焓埂谶M行壯苗培養(yǎng)時，T5-紅藍光、T8-紅藍光下的生根率顯著高于其他光源的，T5-紅藍光下的每株平均根數(shù)顯著高于T5-白光、LED-暖白光，各光源間的每株平均葉片數(shù)無顯著差異。由此表明，在壯苗培養(yǎng)中，對‘大辣椒’可采用T5-紅藍光或T8-紅藍光連續(xù)照射，對‘柳林黑玫瑰’可采用T5-紅藍光連續(xù)照射，對‘文景天使’可采用T5-紅藍光連續(xù)照射。

2.4 不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響

不同LED光源間歇性照射對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響情況見表6。由表6可知，5種光源間歇性照射對‘大辣椒’壯苗培養(yǎng)的生根率的影響無顯著差異，但在T5-紅藍光、T8-紅藍光間歇性照射下的每株平均根數(shù)、每株平均葉片數(shù)顯著高于T5-白光的，其中，T5-紅藍光間歇性照射下的最高；‘柳林黑玫瑰’在壯苗培養(yǎng)中，5種光源間歇性照射下的每株平均葉片數(shù)的差異不顯著，但在T5-紅藍光間歇性照射下的生根率、每株平均根數(shù)顯著高于T5-白光的，分別為100.00%、2.85；‘文景天使’在壯苗培養(yǎng)中，5種光源間歇性照射下的每株平均葉片數(shù)的差異不顯著，但T5-白光下的生根率、每株平均根數(shù)顯著少于其余4種光源的，其中生根率、每株平均根數(shù)以T5-紅藍光間歇性照射的最高，分別為94.33%、2.68。由此表明，在壯苗培養(yǎng)中，3個品種均可采用T5-紅藍光間歇性照射。

表5 不同LED光源連續(xù)性照射對3個蝴蝶蘭品種壯苗培養(yǎng)的影響Table5 Effects of continuous irradiation with different LED illuminants on seedling strengthening culture of3Phalaenopsis ssp. cultivars

表6 不同LED光源間歇性照射對3個蝴蝶蘭品種壯苗培養(yǎng)的影響Table6 Effects of intermittent irradiation with different LED illuminants on seedling strengthening culture of3Phalaenopsis ssp. cultivars

2.5 2種照射方式對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響

2種照射方式對蝴蝶蘭增殖培養(yǎng)的影響情況見表7。由表7可知，對同一品種，不同的照射方式對增殖培養(yǎng)的影響不同，通過方差分析可知，對‘大辣椒’和‘柳林黑玫瑰’的2種照射方式間無顯著差異，而對‘文景天使’的2種照射方式的區(qū)別主要體現(xiàn)在：連續(xù)性照射的增殖率顯著高于間歇性照射的。由此說明，在增殖培養(yǎng)過程中，對‘大辣椒’采用連續(xù)性的T5-紅藍光或連續(xù)的T8-紅藍光的照射更有利，采用T5-紅藍光和T5-白光間隔照射或T8-紅藍光和T5-白光間隔照射也有利；對‘柳林黑玫瑰’采用連續(xù)性的T8-紅藍光照射更有利，采用T5-紅藍光和T5-白光間隔照射或T8-紅藍光和T5-白光間隔照射也有利；對‘文景天使’采用連續(xù)性的T5-紅藍光照射更有利。

表7 2種照射方式對3個蝴蝶蘭品種增殖培養(yǎng)的影響Table7 Effects of different irradiation methods on multiplication culture of3Phalaenopsis ssp. cultivars

2.6 2種照射方式對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響

2種照射方式對蝴蝶蘭壯苗培養(yǎng)的影響情況見表8。由表8可知，同一品種的2種照射方式的生根率、每株平均葉數(shù)均無顯著差異，但每株平均根數(shù)有所差異，連續(xù)照射后的每株平均根數(shù)均顯著高于間歇性照射的每株平均根數(shù)。綜上分析可得，‘大辣椒’壯苗培養(yǎng)以T5-紅藍光或T8-紅藍光的連續(xù)性照射更有利于根條數(shù)的增加，‘柳林黑玫瑰’和‘文景天使’則以T5-紅藍光連續(xù)性照射更有利于根條數(shù)的增加。

表8 2種照射方式對3個蝴蝶蘭品種壯苗培養(yǎng)的影響Table8 Effects of different irradiation methods on seedling strengthening culture of3Phalaenopsis ssp. cultivars

3 討論與結(jié)論

光源在組織培養(yǎng)中是必不可少的，但光源、光質(zhì)的不同對植物的生長影響也有所不同。如紅光有利于結(jié)球甘藍[15]和吊石苣苔[16]的不定芽增殖，單色紅光能使蝴蝶蘭生根培養(yǎng)中的植株徒長，而單色藍光能使蝴蝶蘭生根培養(yǎng)中的根系活力最高[13]。除了單一光色處理對植株有顯著影響外，紅藍復合光對植物組培中植株的生長也有影響：紅藍光比為3∶1時高山杜鵑的芽再生率最高[17]；紅藍光比為4∶1時甘蔗的不定芽數(shù)量最多[18]；壯苗培養(yǎng)中，毛地黃在LED紅藍復合光下生長健壯[19]；一種雙蝴蝶屬組培植物在LED紅藍復合光照下，植物的根系明顯好于單色LED和熒光燈處理[20]；草莓組培苗[21]或白鶴芋組培苗[22]的葉片數(shù)、根數(shù)在紅藍光比為7∶3時最多。由本實驗可知：在增殖培養(yǎng)過程中，對‘大辣椒’采用連續(xù)性的T5-紅藍光或T8-紅藍光的光源更有利，將T5-紅藍光或T8-紅藍光和T5-白光進行間隔照射也有利于‘大辣椒’增殖系數(shù)的提高；對‘柳林黑玫瑰’采用T8-紅藍光連續(xù)性照射或T5-白光和T5-紅藍光間隔照射或T5-白光和T8-紅藍光間隔照射更有利，對‘文景天使’采用T5-紅藍光的連續(xù)性照射更有利；而在壯苗培養(yǎng)過程中，對‘大辣椒’采用T5-紅藍光或T8-紅藍光連續(xù)性照射為宜，對‘柳林黑玫瑰’和‘文景天使’采用T5-紅藍光連續(xù)性照射為宜。T5-紅藍光與T8-紅藍光的光質(zhì)比均為紅藍光比為4∶1，由此表明紅藍光比為4∶1時更有利于組培苗的增殖培養(yǎng)以及壯苗培養(yǎng)。這又一次驗證了LED紅藍復合光對組培植物的生長發(fā)育有積極影響，但同時也說明了LED紅藍光組合的配比因不同組培植物而不同，因為不同的植物對光質(zhì)配比的敏感性不同，適應性也有所不同。

在本實驗中，照射方式采用了連續(xù)性照射和間歇性照射的2種方式，研究得出在增殖培養(yǎng)中，對‘大辣椒’和‘柳林黑玫瑰’采用連續(xù)性照射和間歇性照射均可，而對‘文景天使’僅適宜采用連續(xù)性照射；在壯苗培養(yǎng)中，3個品種均以連續(xù)性照射為宜。由此說明光源的協(xié)同性或間歇性因植物不同而不同，總體上，協(xié)同性的效果比間歇性的效果好，如本實驗中的壯苗培養(yǎng)，這和Rueychi和Wei在研究馬鈴薯組培苗協(xié)同光照控制優(yōu)于交替間歇光照控制[23]的結(jié)論是一致的。

本研究僅在3個蝴蝶蘭品種中開展了相關實驗，蝴蝶蘭的品種繁多，還應當找出適用于多數(shù)蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的LED通用光源，為蝴蝶蘭今后的生產(chǎn)提供基礎。實際上，LED光源對組培苗移栽后的生長也有一定的影響，下一步將對經(jīng)過LED光源照射后的組培苗移栽生長情況也要進行研究，以探討LED光源對蝴蝶蘭植株生長的影響。

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