LED光源在园艺与药用植物和人工虫草室内培养中的应用

LED光源在园艺与药用植物和人工虫草室内培养中的应用华南师范大学生命科学学学院 李海航,博士、教授、博导2014年6月21日，广州广东省植物生长调节剂协会与广州市果树科学研究所2014年植物生长调节剂与现代农业研讨会植物的种子萌发、幼苗生长、形态建成、开花结果等过程都需要光不同的生物及不同生长发育期需要不同的光质与光强降温光在植物与食用菌等的室内培养中广泛应用光照研究内容非洲菊组织培养不定芽诱导、芽增殖和生根铁皮石斛和金钗石斛组培繁殖原球茎增殖、生长、分化虫草子实体形成,生长,功能成分子实体的诱导形成生长：高、鲜重、干重生物活性物质:虫草素,多糖,类胡萝卜素I-Gerberahybrida组织培养XidianLiu刘西典JianzongPeng彭建宗XiaojingWang王小菁Results—shootmultiplicationExplant:DedifferentiationcallusRedifferentiationSingleshootClustershootsRootingPlantletsMultiplicationDivisionAdventitiousbudsLEDtreatmentShootmultiplicationprocedureComparedtoWFL,nosignificantdifferenceswereobservedinthetreatmentsofV1,V2,V5andV6.V3andV4decreasedtheFWoftheshoots.V6increaseddryweightsignificantly.FreshweightanddryweightHeightandnumberofshootsAllLEDscouldincreasetheheightofshootsexceptV5.ButNo.ofshoots/explanthadnosignificantdifferent.ChlorophyllcontentAllLEDsinducedchlorophyllbiosynthesissignificantly,comparedwithWFLWV1V2V3V4V5V6WFL35daysculturedinvitrounderLEDV1V4V3V6V2V5WFL35daysculturedinvitrounderLEDExplant:DedifferentiationcallusRedifferentiationRootingPlantletsResults—RootinductionReceptacleMultiplicationDivisionAdventitiousbudsClustershootsRootinductionunderLEDSingleshootV3treatmentdecreasedFWandDW.V2treatmentincreasedFWandDWsignificantly.FreshweightandDryweightHeightsofshootsunderV1,V2,V3andV4weresignificantlyhigherthancontrol.V2hadthemostnumberofrootscomparedwithothers.ShootheightandrootnumberV3,V4andV5promotedtherootactivitysignificantly.V2increasedthemaximumrootlength.RootactivityandmaximumrootlengthV1V2V3V4V5V6WFLSeedlings35dafterrootinginductionSurvivalrateHeight(cm)No.ofleavesV1V2V3V4V5V6WFL100%100%100%100%100%100%100%9.46±0.22a9.77±0.22a8.19±0.34b9.54±0.30a8.02±0.27b8.25±0.48b7.09±0.23c5.19±0.23b4.94±0.11b6.06±0.19a6.00±0.35a5.31±0.24b6.19±0.20a4.60±0.27bResults—Transplantation15daysaftertransplantation,nodifferenceonseedlingssurvivalrates.AllLEDtreatedseedlingsweresignificanthigherandnumberofleavesincreased.V4V1V5V2V6V3WFLTransplantedseedlingsgrownfor15days•Among6LEDs,V1,V2andV6weresuitableforshootmultiplicationandV2wasgoodforrootinduction.•SurvivalratesofseedlingsfromallLEDtreatmentshadnodifferenceafterseedlingtransplantation.ButtheseedlingsgrownunderLEDswerehigherwithmoreleavesthanWFL.ConclusionsJieYe叶婕HongmeiBao包红梅QingshengYe叶庆生II-Dendrobiumofficinale组培繁殖TissuecultureprocessshootsPlantlets(1-2cm)seedling(7-8cm)germination1monthgrowthanddifferentiation2monthseedsgrowth1monthprotocormsshootelongation3monthPlantlets27LEDtreatmentFWofplantlet(g)bcabcccAfter90daysgrowth,FWofplantletunderV6wasthehighest,buttherewerenosignificantdifferencescomparedtocontrol.30days60days90days0.10.00.20.3V1V3V2V4V6V5FLaddaabaabababaabaccbcabFWofplantletsV6DWofplantlet(g)DWofplantletsunderV6wassignificantlyhigherthanothersafter90daystreatment.30days60days90days0.000.010.020.03abababbaaaaaaaV1V2V3V4V6V5FLabacabcabaaabDWofplantletscV6Heightofplantlet(cm)Thereweresomedifferentinplantletheightafter30and60daysirradiationunderLED,thedifferentdisappearedafter90days.30days60days90days0.50.01.52.0V1V2V4V6V3V5FLaaaababaacbcaaaaabcbcabcbcHeightofplantletsa90天后差异不显著Stemdiameter(cm)bcbccdSimilarresultswereobservedinstemdiameter30days60days90days0.00.20.3V2V4V6V1V3V5FLdcdaababbdabaaaaabababababStemdiameterV6TilleringComparedwithothertreatments,numberoftilleringunderV6wassignificantlyhigherthanFL.60days90days012aaV1V2V3V4V6V5FLaaaabbcabcbcdcaTillering分蘖V6V6RootsofplantletAfter60dayscultivation,thereweremorerootsunderV6.60days90days204V1V3V2V4V5V6FLaaaaacdaabbdabcaRootsnumberperplantletsaGrowthofplantsafter30daysunderLED.Growthofplantsafter60dayscultivationunderLED.Growthofplantsafter90dayscultivationunderLED.•Among6LED,V6weresuitableforplantletgrowth,itpromotedtheDW,diameter,tilleringandrootinginDendrobiumofficinale.ConclusionsIII-CordycepsmilitarisZhiliYi易智莉HaihangLi李海航本实验室培养的蛹虫草选出对蛹虫草的生长、产品质量最优的光质，为LED光源在蛹虫草栽培中的运用提供理论和应用基础。不同的光照时间蛹虫草色素的变化初步探究虫草色素的光诱导形成过程与机理。重复3次原基诱导形成材料与方法材料与方法重复3次子实体生长实验材料与方法甲醇浸提光照组合光质红/蓝/远红1远红光/2红光/3红光+蓝光+远红光红∶蓝∶远红=4∶2∶44红光+蓝光+远红光红∶蓝∶远红=3∶2∶55红光+蓝光+远红光红∶蓝∶远红=3∶3∶46红光+蓝光+远红光红∶蓝∶远红=1∶4∶57红光+蓝光+远红光红∶蓝∶远红=1∶6∶38蓝光/9白光红∶蓝∶远红=6∶3∶110荧光灯（对照）红∶蓝∶远红=4∶6∶0LED光照处理结果与讨论RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/31.黑暗、红光、远红光下不能形成子实体原基2.蓝光和含蓝光的LED组合都能诱导原基形成。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明蓝光在子实体原基诱导形成中起决定性作用3.LED白光（R/B=2/1）和LED处理Ⅲ（R/B=2/1）对原基的诱导形成较好1.光质对子实体原基形成的影响RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/3处理Ⅲ鲜重最高其他LED处理组与荧光对照组无显著差异远红光下鲜重最低结果与讨论2.光质对子实体生长（鲜重）的影响RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/3Ⅲ（R/B/Fr=4/2/4）干重较高远红光下干重最低,其次是红光Ⅲ-Ⅹ处理都含蓝光，干重无显著差异，但都高于远红光和红光结果与讨论3.光质对子实体生长（干重）的影响结果与讨论各处理的子实体平均高度无统计学差异处理Ⅲ的高度略高于其它RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/34.光质对子实体生长（平均高度）的影响I.FR(100%)II.R(100%)VII.R:B:FR1:6:3VIII.B(100%)III.R:B:FR4:2:4IV.R:B:FR3:2:5V.R:B:FR3:3:4VI.R:B:FR1:4:5IX.LEDwhiteX.FluorescentLED白光虫草素含量最高，比对照高62%；其次是LED红光，比对照高60%其他LED组合比荧光对照都有不同程度的提高。红光有利于提高虫草素的含量，蓝光对虫草素积累的作用不显著。RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/3结果与讨论5.光质对虫草素含量的影响62%60%各光照处理下虫草多糖的含量无统计学差异。RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/3结果与讨论6.光质对虫草多糖含量的影响RFrBWFLR/B/Fr=4/2/4R/B/Fr=3/2/5R/B/Fr=3/3/4R/B/Fr=1/4/5R/B/Fr=1/6/3LED蓝光下类胡萝卜素含量最高，比对照组提高了51.6%。LED远红光下类胡萝卜素含量最低，比荧光对照低54.3%。其次是红光，比对照低46.4%。蓝光和含蓝光的LED处理，类胡萝卜素都比对照高，且蓝光比例越高，类胡萝卜素含量越高。结果与讨论7.光质对类胡萝卜素含量的影响R光诱导色素合成光诱导子实体原基形成（形态建成）色素的形成发生在光照后4-4.5h内，至20h色素含量持续增加结果与讨论光诱导虫草色素形成的动态研究光照1天内色素合成启动色素合成的启动发生在光照后4-4.5小时内6.5h6h5.5h5h4.5h4h0h7h9h7.5h8h8.5h结果与讨论光诱导虫草色素形成的动态研究蛹虫草色素HPLC-ESI-MS检测的总离子流图色素成分与光诱导关键步骤待确定结论1.黑暗、红光、远红光下不能形成子实体原基；蓝光在子实体原基的诱导形成中起着决定性作用，蓝光和含蓝光的LED组合光都能诱导原基形成。2.LED处理Ⅲ（R/B/Fr＝4/2/4）有益于子实体生长，单纯远红光和红光不利于子实体生长。其他LED处理与对照无显著差异。3.各LED组合光都有利于虫草素积累，LED白光和红光的作用最显著。蓝光和含蓝光的LED光都有利于类胡萝卜素的积累。红光和远红光不利于类胡萝卜素的积累。不同LED组合对虫草子实体多糖含量无显著影响。4.用LED光代替传统白色荧光灯，不仅能够维持子实体的生长，还能提高活性物质含量和产品质量。LED白光（R/B=2/1）或LED红蓝光比为2：1是人工培养蛹虫草子实体的最佳光照条件5.光诱导蛹虫草色素合成的启动时间为4-4.5h，色素成分为类胡萝卜素类化合物。Partoftheprojectmembers