光照强度的不同对组培苗影响的研究

张怡 杨静 李雪

摘要：本试验以石竹、菊花茎段为试验对象，研究在不同的人工光照强度培养条件下增殖分化、生根的影响，选出适合其生长的光照强度。试验表明：光照强度在2500-3000lux时石竹丛生芽长势好叶片和枝干颜色翠绿，不定根系发达且壮硕；光照在2000-3000lux时菊花的丛生芽和根系长势好且健壮。

关键词：石竹、菊花、植物组织培养、光照强度

石竹株型低矮，花色艳丽，是很好的观赏花卉，广泛应用于园林景观造景中。用于盆景栽植时，能吸收室内的二氧化硫和氯气，起到净化空气的作用。而根、草入药，能起到清热利尿，破血通经，散瘀消肿的效果。

菊花是中国十大名花，花中四君子之一，能入药治病，久服或饮菊花茶能令人长寿。生长旺盛，萌发力强，品种的枝条柔软且多，便于造型，形式多变，为每年的菊展增添了观赏价值。

试验利用植物组织培养技术在开放式的条件下将植株分离出健康、壮硕的外植体茎段，经过消毒灭菌后将石竹、菊花茎段插在MS培养基或者B5培养基上进行培养，获得再生的细胞组织或完整植株。开放式的条件是指接种在开放的环境下，而不需要超净工作台等设施设备，极大地节约了成本，同时也更方便利于操作人员接种工作。通过组培技术有利于幼苗体在繁殖后自身体内不具毒素，增强抗逆性，且繁殖系数大、缩短育种年限，简化栽培过程。而光照是植物物生长和发育的基础，植物进行光合作用的必要条件。它分为人工光照和自然光照，光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量，不同的光照强度对于植物生长所起的作用不同。因此本试验通过人工补光探索研究筛选出最适合石竹、菊花组培苗生长发育、增殖分化等生长所需的光照强度，对植物组织培养提供更有意义的条件，为实现花卉苗木优质种苗资源保存、工厂化快繁体系的建立提供更好的技术支撑，为公司带来更多的经济价值和意义。

1、材料与方法

1.1 材料

本试验选取的是位于邱场镇云辰园林田园综合体项目科研楼实验室培养的石竹、菊花组培苗为研究对象。

1.2 试验方法

将已经脱毒、形成无菌体系的石竹、菊花茎段接种在培养基上后分别放置在8个不同光照强度的区域进行培养，一段时间后观察它们的增殖、分化、生根、长势等情况。增殖分化培养基：MS+6-BA 3mg/L+NAA 0.2mg/L、生根培养基：1/2MS+NAA0.1mg/L。接种选取的石竹、菊花茎段长势基本相同，生理状况也基本无差异；石竹茎段剪取的长度保持在1-1.2cm，菊花茎段长度保持在1.5-1.8cm，保留原有叶片，如果叶片有萎焉或变黄的部分进行剪去。接种的时候将茎段和顶芽分开，使培养瓶中的组培苗尽量保持在相同生长水平上。

选用培养瓶规格为：高113mm、底部直径85mm、口径69mm、容积为480ml。因此石竹苗每瓶接种6-8株，菊花每瓶接种3-5株。石竹和菊花每个区域各放置30瓶进行培养。

光照强度区域设置：

区域1：光照强度500-1000lux 区域2：光照强度1000-1500lux

区域3：光照强度1500-2000lux 区域4：光照强度2000-2500lux

区域5：光照强度2500-3000lux 区域6：光照强度3000-10000lux

区域7：光照强度大于10000lux 区域8：光照强度低于500lux

实验室其他培养条件设置：温度23-25摄氏度，空气湿度45%RH。光照培养时间与自然规律一致，白天6：30-19:30开启LED灯光，晚上19:30灯光关闭。培养20天后观察增殖分化的情况并进行数据统计；培养15天后进行石竹苗生根情况观察与结果记录；培养10天后进行菊花苗生根情况观察与结果记录。

2、观察结果统计与分析

2.1不同光照强度对石竹苗增殖分化、生根的影响

表1 不同光照强度对石竹苗增殖分化、生根的影响

光照区域编号	实测光照强度（lux）	每个植株平均芽数	平均芽高（mm）	单株根数	平均根长（cm）
1	817	9.6	5.6	5	1.1
2	1352	9.9	7.2	6	1.9
3	1566	9.8	10.1	5	2.7
4	2432	10.1	13.6	7	3.4
5	2758	10.3	16.5	7	4.5
6	5671	10.5	14.7	6	3.3
7	12045	4.6	3.2	4	0.5
8	315	6.7	4.9	4	0.6

从表1结果来看，不同的光照强度对石竹丛生芽和根的形成总体差异不是特别的明显，从生芽分化数和生根数都较多，有花芽和开花，但对芽和根的长势有明显效果，光照强度太弱或太强都不利于生长。光照强度太弱有石竹苗会徒长、苗生长弱而纤细，并且叶片和枝干呈黄绿色；光照强度太强会抑制石竹苗生长，茎段密集且叶片短小呈深绿色，茎尖随时间逐渐干枯变黄；当光照强度超过10000lux时，石竹苗基本不长，叶片逐渐转深紫色，茎尖干枯、变白、变黄，增殖分化量变少。当光照强度在2500-3000lux之间时，丛生芽不仅生长正常且叶片和枝干颜色翠绿，诱导发出的不定根系发达且壮硕。

2.2不同光照强度对菊花苗增殖分化、生根的影响

表2 不同光照强度对石竹苗增殖分化、生根的影响

光照区域编号	实测光照强度（lux）	每个植株平均芽数	平均芽高（mm）	单株根数	平均根长（cm）
1	749	14	4.5	5	1.0
2	1309	16	7.8	6	1.6
3	1652	17	10.2	8	2.1
4	2379	15	13.4	7	2.9
5	2591	16	16.8	8	3.7
6	4826	14	15.7	8	3.1
7	10398	9	2.5	4	0.3
8	236	8	3.7	5	0.7

从表2中数据结果显示，不同的光照强度对于菊花组培苗增殖分化数、生根数量来看整体无太大的影响，在其长势上差异明显。菊花的从生芽分化数量较多，有的能达到一株二十几个丛生芽。光照强度低于2000lux的菊花丛生芽长势较弱，枝干和叶片呈浅黄绿色；不定根纤细且短。当光照强度太强会抑制丛生芽和根的生长，在一定程度上能起到矮化壮苗的效果，如在光照强度为4826lux时，增殖分化出的丛生芽叶片和枝干颜色变深绿色，且根系也发达健壮。但是当光照强度超过10000lux时，矮化的效果太强以致14天后叶片逐渐转深紫色，茎尖干枯、变白、变黄。光照在2000-3000lux时菊花的丛生芽和根系长势好且健壮。

3、讨论

从上述数据统计结果来看，石竹和菊花组培苗增殖分化和生根情况随光照强度在一定范围内呈正相关，尤其是在长势上能够对比出明显差异。当光照强度太低时增殖分化、生根数会略低，但差异不大，长势较弱而纤细；随着光照强度的增加长势逐渐增强且健壮，叶片颜色也由浅黄绿色变绿，最终为翠绿色；而光照强度超过一定限度，过于强烈不仅会矮化抑制组培苗的生长，还会使其叶片颜色变为深绿色，有的甚至变为紫红色，叶片发生卷曲，茎尖开始慢慢干枯变黄，长时间都不再生长发育，增殖分化和生根也停止。

4、总结

光照强度是影响植物组织培养优质种苗工厂化快繁的重要因素，对组培苗进行光合作用、生长发育有基础意义。适宜的光照有利于提高植物进行光合作用效率，能够使在丛生芽和不定根进行良好的生长发育，提高枝干和叶片的叶绿素含量，叶片呈现出翠绿鲜活的状态。因此适当的增加组培苗的光照强度可以强化石竹和菊花苗的生理活性，减少外植体在初始形成无菌体系时的褐化现象，为以后的继代增殖、分化、诱导生根提供更健康壮硕的母体，从而提高优质组培苗的效率和成活率。

参考文献：

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[2]李武,郑锦荣,莫钊文,李智军,姜丽,邱道寿,蔡时可,刘晓津. 光照强度对铁皮石斛组培幼苗生长及生理特性的影响[J]. 热带作物学报,2014,35(01):121-125.

作者简介：李雪（1991-）女，汉族，大学本科，研究方向：植物组织培养技术与栽培