全 文 ：北方园艺２０１４（１６）：６１～６６ 植物·园林花卉·
第一作者简介：王丹（１９８７－），女，吉林人，硕士研究生，研究方向为
园林植物资源利用与创新。Ｅ－ｍａｉｌ：３９８０９０５２９＠ｑｑ．ｃｏｍ．
责任作者：李枝林（１９５５－），男，云南宾川人，教授，硕士生导师，现
主要从事园林花卉遗传资源利用等研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｚｌ－ｙｎ＠ｓｏ－
ｈｕ．ｃｏｍ．
基金项目：云南省科技计划资助项目（２０１２ＢＢ０１６）；云南省重点新
产品开发资助项目（２０１２ＢＢ００８）；科技部科技成果转化资助项目
（２０１２ＧＢ２Ｆ３００４２３）；科技部资助项目（国科发农［２０１２］６２１）。
收稿日期：２０１４－０３－１３
ＬＥＤ光质对碧玉兰×独占春组培苗生理生化影响
王 　 丹１，杨 爱 宽２，李 光 宏１，李 　 游１，张 先 贵１，李 枝 林１
（１．云南农业大学 园林园艺学院，云南 昆明６５００００；２．大理兰国花业发展有限公司，云南 大理６７１０００）
　　摘　要：以碧玉兰♀×独占春♂组培苗为试材，研究了ＬＥＤ光源（以荧光灯作为对照）不同光
质配比组合对兰花组培苗生理生化指标的影响。结果表明：红蓝绿光质（ＲＢＧ）培养下的植株，形
态指标综合系数较高。红蓝白光质（ＲＢＷ）促进植株叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜素含量增加；蓝光（Ｂ）处
理下的植株可溶性糖含量显著增加；白光（Ｗ１）和红蓝光质（１ＲＢ）培养的植株可溶性蛋白质含量
较高。红光（Ｒ）处理的植株ＭＤＡ含量最高；红蓝绿光质（ＲＢＧ）培养的植株ＳＯＤ活性最高；白色
荧光灯（Ｗ２）处理下的植株ＰＯＤ活性最高；红蓝白光质（ＲＢＷ）处理的植株ＣＡＴ活性最高。研究
表明，红蓝绿组合光质（ＲＢＧ）培养的碧玉兰♀×独占春♂组培苗各项形态指标综合系数较高；
ＬＥＤ复合光质促进兰花叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜素的合成；蓝光（Ｂ）有利于兰花可溶性糖的积累；
１ＲＢ、Ｗ１光质能促进兰花蛋白质的合成；红光提高了兰花ＳＯＤ活性、ＰＯＤ活性、ＣＡＴ活性，有效
地清除细胞中的超氧自由基，缓解对细胞质的伤害。
关键词：ＬＥＤ光质；碧玉兰×独占春组培苗；生理生化
中图分类号：Ｓ　６８２．３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１４）１６－００６１－０６
　　光质对植物的生长发育至关重要，不同组合的光质
对不同种类植物的生长发育状况有明显影响［１－２］。而植
物对光质也具有相应的适应性策略［３］。不同类型的光
对植物叶片的生长发育、形态建成、光合作用和抗氧化
酶系统有着显著的影响［４］。ＬＥＤ光源具有节能环保、发
热量少且易于控制等重要特点［５］。植物组培中采用
ＬＥＤ照明，不仅能够调控植物生长发育、形态建成、缩短
培养周期以及提高植株品质方面，而且能够大大减少能
耗，降低成本［６］。
随着光电技术的发展，ＬＥＤ在农业与生物领域的应
用正逐渐受到世界各国的广泛关注［７］。现今，ＬＥＤ已被
广泛应用于植物光合生理方面的研究，如光的形态发
生［８］、光合作用［９］、叶绿素合成研究［１０］、植物栽培［１１］等。
目前，ＬＥＤ在紫皮石斛［１２］、洋桔梗［１３－１４］、菊花［１５］、豌
豆［１６］、叶用莴苣［１７］、金线莲［１８］等领域的应用也偶见报
道。但有关不同类型光质对兰花组培苗在形态学和生
理学方面的研究尚鲜见报道。因此，现采用ＬＥＤ光源，
将不同类型光质进行配比组合，比较不同光质处理下的
兰花组培苗生理生化方面的差异，旨在为兰花栽培提供
新的研究方法。
１　材料与方法
１．１　试验材料
供试材料为碧玉兰♀×独占春♂组培苗。培养基
配方选用１／２ＭＳ＋蔗糖２０ｇ／Ｌ＋琼脂６．５ｇ／Ｌ＋肌醇
１ｇ／Ｌ＋香蕉８０ｇ／Ｌ，ｐＨ　５．８。培养室条件：相对湿度
（７５±５）％、温度（２５±２）℃，培养３６５ｄ后，测定其各项生
理指标。
１．２　试验方法
ＬＥＤ光质控制系统如表１所示。
表１ 光源控制系统
　　Ｔａｂｌｅ　１ Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ
光处理
Ｌｉｇｈｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
光质
Ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ
光量比例
Ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ
ｌｕｍｉｎｏｕｓ　ｆｌｕｘ
峰值波长
Ｐｅａｋ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
／ｎｍ
波长半宽
Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
ｂａｎｗｉｄｔｈ／ｎｍ
ＲＢＧ（ＢＦ１） 红＋蓝＋绿 ４∶２∶１　 ６２５＋４７５＋５３０　 ２０
Ｒ（ＢＦ２） 红 １００％红 ６２５　 ２０
１ＲＢ（ＢＦ３） 红＋蓝 定值 ６２５＋４７５　 ２０
Ｂ（ＢＦ４） 蓝 １００％蓝 ４７５　 ２０
ＲＢＷ（ＢＦ５） 红＋蓝＋白 ６∶１∶１　 ６２５＋４７５＋７２０　 ２０
２ＲＢ（ＢＦ６） 红＋蓝 ２∶１　 ６２５＋４７５　 ２０
Ｗ１（ＢＦ７） 白 １００％白 ７２０　 ２０
Ｗ２（ＢＦ８）（ＣＫ） 荧光灯 － 白光 －
１６
·园林花卉·植物 北方园艺２０１４（１６）：６１～６６
　　光照周期设置为１２ｈ／ｄ（８：００～２０：００），光照强度保
持在８００ｌｘ。荧光光源为４０Ｗ的普通照明灯。不同层
间用１ｃｍ厚纸板隔离，以保证光质纯正。然后，将圆球茎
阶段组培苗预培养７ｄ后随机分８组，每组１２瓶，每瓶５
株苗，分别置于７种ＬＥＤ光源小区和１个荧光灯对照区。
１．３　项目测定
１．３．１　兰花外部形态指标测定　组培苗在不同光质下
生长３６５ｄ后，每组随机抽取５株苗，进行株高、叶数、叶
宽、根长、根数和茎粗的测定，并记录数值。茎粗用游标
卡尺测量；其余长度指标均用直尺测量。株高为植株基
部到最长叶片的长度；叶宽为叶片中部的最宽处。
１．３．２　兰花生理生化指标测定　叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜
素含量的测定采用分光光度计比色法［１９］；可溶性糖含量
测定参照林加涵等［２１］的蒽酮比色法；可溶性蛋白质含量
测定参照Ｒｅａｄ等［２０］的考马斯亮蓝法；超氧化物歧化酶
（ＳＯＤ）活性测定采用氮蓝四唑（ＮＢＴ）法［２２］；过氧化物酶
（ＰＯＤ）活性测定采用愈创木酚法［２３］；过氧化氢酶（ＣＡＴ）
活性测定参照Ａｃｂｉ等［２４］的方法；丙二醛含量测定参照
Ｍａｄｈａｖａ等［２５］的硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）法。
１．４　数据分析
采用统计软件ＳＰＳＳ　１６．０（Ｉｎｃ．，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ，ＵＳＡ）
（ＡＮＯＶＡ）和ＤＰＳ，用Ｅｘｃｅｌ　２００３制图。
２　结果与分析
２．１　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗形态指标
的影响
从图１可以看出，不同光质对组培苗株高、叶宽、叶
片数、根数、根长、茎粗的影响效果不一。经ＳＰＳＳ分析，
红蓝配光（１ＲＢ）培养下的组培苗株高高于其它处理。红
蓝绿（ＲＢＧ）光质培养下，叶宽指标高于其它处理；红光Ｒ
处理下，叶数指标高于其它处理；ＲＢＧ、ＲＢＷ和 Ｗ１光质
处理下，根数指标高于其它处理；ＲＢＧ、Ｒ和 Ｗ２光质处
理下，根长指标高于其它处理；Ｒ、Ｗ２光质处理下，茎粗
指标低于其它处理，在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。表２
表明，在红蓝绿（ＲＢＧ）光质培养下，碧玉兰♀×独占春♂
组培苗各类形态指标显著优于其它处理。
图１　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗植株生长的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；
♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
２．２　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗生理生化
指标的影响
２．２．１　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗叶绿素
ａ、叶绿素ｂ、胡萝卜素含量的影响　由图２可知，复合光
质对叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜素合成的效果较好；而Ｂ、Ｒ单
色光质对叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜素合成的效果较差。综
合分析得出，ＬＥＤ复合光质对碧玉兰♀×独占春♂叶片
光合潜力的影响较单色光质敏感，促进了植物光合作用
中的光吸收和光转化。
２６
北方园艺２０１４（１６）：６１～６６ 植物·园林花卉·
　　表２ 形态指标排名
　　Ｔａｂｌｅ　２ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｒａｎｋｉｎｇｓ
光处理
Ｌｉｇｈｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
株高
Ｐｌａｎｔ　ｈｅｉｇｈｔ
叶宽
Ｌｅａｆ　ｗｉｄｔｈ
叶数
Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｌｅａｆ
根长
Ｒｏｏｔ　ｌｅｎｇｔｈ
根数
Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｒｏｏｔ
茎粗
Ｄｉａｍｅｔｅｒ
总计（排名）
Ｔｏｔａｌ（Ｒａｎｋ）
ＲＢＧ（ＢＦ１） ２　 １　 ３　 ２　 １　 ２　 １１（１）
Ｒ（ＢＦ２） ３　 ８　 １　 １　 ８　 ８　 ２９（５）
１ＲＢ（ＢＦ３） １　 ２　 ６　 ４　 ７　 ５　 ２５（３）
Ｂ（ＢＦ４） ５　 ３　 ４　 ６　 ４　 ４　 ２６（４）
ＲＢＷ（ＢＦ５） ７　 ７　 ７　 ８　 ３　 ６　 ３８（８）
２ＲＢ（ＢＦ６） ８　 ４　 ８　 ７　 ６　 １　 ３４（７）
Ｗ１（ＢＦ７） ４　 ５　 ２　 ５　 ２　 ３　 ２１（２）
Ｗ２（ＢＦ８） ６　 ６　 ５　 ３　 ５　 ７　 ３２（６）
图２　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗叶绿素ａ、ｂ和胡萝卜素含量的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ａ，ｂ　ａｎｄ　ｃａｒｏｔｅｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ
（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
２．２．２　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗可溶性
糖含量的影响　由图３－Ａ可知，Ｂ光质处理下，组培苗可
溶性糖含量最高；而ＲＢＧ光质对组培苗可溶性糖含量
影响最小，在Ｐ＜０．０５水平上，差异显著。结果说明蓝
光Ｂ有利于碧玉兰♀×独占春♂组培苗光合产物可溶
性糖的积累。
２．２．３　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗可溶性
蛋白质含量的影响　从图３－Ｂ可以看出，１ＲＢ、Ｗ１光质
处理下，组培苗可溶蛋白质含量显著高于其它处理，在
Ｐ＜０．０５水平上差异显著。结果表明１ＲＢ、Ｗ１光质更
利于促进该种兰花蛋白质的合成。
图３　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的影响
Ｆｉｇ．３　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｕｇａｒ　ａｎｄ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ
（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
２．３　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗 ＭＤＡ含
量和抗氧化物酶活性的影响
２．３．１　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗 ＭＤＡ
含量的影响　由图４－Ａ可知，Ｒ、Ｗ１、ＲＢＧ、２ＲＢ处理下
的ＭＤＡ含量较高，Ｂ、ＲＢＷ、１ＲＢ、Ｗ２光质照射下的
ＭＤＡ含量较低。分析得出，ＬＥＤ光质对碧玉兰♀×独
占春♂组培苗产生的膜脂过氧化伤害处理间差异显著。
２．３．２　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗ＳＯＤ活
３６
·园林花卉·植物 北方园艺２０１４（１６）：６１～６６
性的影响　由图４－Ｂ可知，ＲＢＧ处理下的组培苗ＳＯＤ
活性最强；Ｗ１、１ＲＢ、２ＲＢ处理下的结果次之；Ｒ、Ｂ、ＲＢＷ
和Ｗ２处理下的组培苗ＳＯＤ活性较弱。结果表明，ＲＢＧ
光质能更有效地清除兰花细胞中的超氧自由基，缓解对
细胞质的伤害。
２．３．３　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗ＰＯＤ活
性的影响　由图４－Ｃ可知，Ｗ２、Ｒ、１ＲＢ光质照射下的组
培苗ＰＯＤ活性较强，Ｗ１处理下的结果次之；Ｂ、ＲＢＧ、
ＲＢＷ和２ＲＢ照射下的组培苗中的ＰＯＤ活性较弱，且四
者差异不显著（Ｐ≥０．０５）。结果表明，Ｗ２、Ｒ、１ＲＢ光质
能提高兰花ＰＯＤ的活性，以抵御光质对组培苗产生的
伤害。
２．３．４　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗ＣＡＴ
活性的影响　由图４－Ｄ可知，ＲＢＷ、１ＲＢ、Ｒ光质照射下
的组培苗叶片ＣＡＴ活性较强，２ＲＢ处理下的结果次之；
ＲＢＧ、Ｂ照射的下组培苗叶片ＣＡＴ活性最弱。研究发现
ＲＢＷ、１ＲＢ、Ｒ光质能够使兰花ＣＡＴ活性增强，有效地清
除细胞中的活性氧，缓解光质对细胞质的伤害。
图４　不同光质对碧玉兰♀×独占春♂组培苗ＭＤＡ含量、ＳＯＤ活性、ＰＯＤ活性和ＣＡＴ活性影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＭＤＡ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＳＯＤ，ＰＯＤ　ａｎｄ　ＣＡＴ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ
（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
３　讨论与结论
光照环境的变化会导致植物随之改变，而发生一连
串的适应性变化。该试验表明，红蓝绿ＬＥＤ组合光质
对碧玉兰♀×独占春♂组培苗生长的影响优于其它光
质配比组合。刘文科等［１６］以豌豆为材料，发现蓝光与红
蓝光处理显著提高了豌豆苗地上部生物量。刘晓英
等［１７］用莴苣作为试验对象，得出光质显著影响叶用莴苣
的品质。刘敏玲等［１８］以金线莲为材料，发现红光与黄光
有利于金线莲株高增长，而蓝光有利于植株叶面积和叶
绿素含量增加。可见，光质对植物的形态影响显著。
ＬＥＤ红光和蓝光光谱与叶绿素ａ、ｂ的吸收波长相
匹配［２６］。该试验表明ＬＥＤ复合光质促进叶绿素ａ、ｂ和
胡萝卜素的合成。而童哲［２７］也发现，蓝光中混杂其它类
型光时，能够促进高粱、黄瓜以及欧白芥叶片叶绿素的
合成。
可溶性糖含量变化反映了植株的碳素营养代谢情
况。而可溶性蛋白在抵御光质引起的氧化伤害中，起着
重要的调节作用。该试验表明ＲＢＧ处理下的叶片可溶
性糖含量较对照降低，而蓝光照射下的叶片中可溶性糖
含量最高，但蛋白质含量较低。推测，复合光中较高的
蓝光比例可促进兰花碳代谢的增强，表现为转化酶活性
较高，叶片总碳，还原糖含量高；增加红光比例可能促进
兰花的氮代谢，使叶片总氮、蛋白质含量提高，总碳、还
原糖含量降低。
ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ是植物细胞膜酶促防御系统的重
要保护酶。这些活性氧清除剂的含量水平可作为植物
衰老的生理生化指标。该试验结果表明，ＲＢＧ光质能够
通过提高兰花ＳＯＤ活性来有效地清除细胞中的超氧自
由基，从而缓解对细胞质的伤害；Ｗ２、Ｒ、１ＲＢ光质可以
通过提高兰花ＰＯＤ活性来抵御光质对植株的伤害；
ＲＢＷ、１ＲＢ、Ｒ光质能够使兰花ＣＡＴ活性增强，清除细胞
中的活性氧，而缓解光质对细胞质的伤害。
该研究表明，在ＬＥＤ红蓝绿组合光质（ＲＢＧ）培养
下，碧玉兰（♀）×独占春（♂）组培苗各项形态指标综合
系数较高；ＬＥＤ复合光质对该种兰花光合潜力的影响较
单色光质敏感，促进了植物光合作用中的光吸收和光转
化；蓝光Ｂ有利于该种兰花光合产物可溶性糖的积累；
４６
北方园艺２０１４（１６）：６１～６６ 植物·园林花卉·
１ＲＢ、Ｗ１光质更利于促进该种兰花蛋白质的合成；ＬＥＤ
红光更有利于提高兰花ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性，进而有效
地清除细胞中的超氧自由基，从而缓解对细胞质的
伤害。
参考文献
［１］　Ｍａｃｅｄ　Ａ　Ｆ，Ｌｅａｌ　Ｃｏｓｔａ　Ｍ　Ｖ，Ｔａｖａｒｅｓｅｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅ　ｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ
ｏｎ　ｌｅａｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ－ｃｕｌｔｕｒｅｄ　ｐｌａｎｔｓ　ｏｆ　Ａｌｔｅｒｎａｎ－
ｔｈｅｒａ　ｂｒａｓｉｌｉａｎａ　Ｋｕｎｔｚｅ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｅｘｐ　Ｂｏｔ，２０１１，７０：４３－５０．
［２］　Ｉａｃｏｎａ　Ｃ，Ｍｕｌｅｏ　Ｒ．Ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｆｅｃｔｓ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ａｄｖｅｎｔｉｔｉｏｕｓ　ｒｏｏｔｉｎｇ
ａｎｄ　ｅｘ　ｖｉｔｒｏ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｈｅｒｒｙ　ｒｏｏｔ　ｓｔｏｃｋ　Ｃｏｌｔ［Ｊ］．Ｓｃｉ　Ｈｏｒｔｉｃ，２０１０，１２５：
６３０－６３６．
［３］　左端阳．三七对光强和光质生理生态适应性研究［Ｄ］．昆明：云南农
业大学，２０１３．
［４］　李雯琳．ＬＥＤ光源不同光质对叶用莴苣种子发芽及幼苗生理生化特
性的影响［Ｄ］．兰州：甘肃农业大学，２００９．
［５］　王声学，吴广宁，蒋伟，等．ＬＥＤ原理及其照明应用［Ｊ］．灯与照明，
２００６，３０（４）：３２－３５．
［６］　Ｊｏｒｄａｎ　Ｋ　Ａ，Ｏｎｏ　Ｅ，Ｎｏｒｉｋａｎｅ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＬＥＤｓ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｌｉｇｈｔ
ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｉｎ　ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ－ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ－
ｏ，２００１，５６２：１３５－１４０．
［７］　杨其长．ＬＥＤ在农业与生物产业的应用与前景展望［Ｊ］．中国农业科
技导报，２００８，１０（６）：４２－４７．
［８］　Ｈｏｅｎｅｃｋｅ　Ｍ　Ｅ，Ｂｕｌａｒ　Ｊ，Ｔｉｂｂｉｔｓ　Ｔ　Ｗ．Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ“Ｂｌｕｅ”ｐｈｏｔｏｎ　ｌｅｖ－
ｅｌｓ　ｆｏｒ　ｌｅｔｔｕｃｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｇｒｏｗｎ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｄ－ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅｓ［Ｊ］．Ｈｏｒｔ－
ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９２，２７（５）：４２７－４３０．
［９］　Ｔｅｎｎｅｓｓｅｎ　Ｄ　Ｊ，Ｂｕｌａ　Ｒ　Ｊ，Ｓｈａｒｋｅｙ　Ｔ　Ｄ．Ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｎ
ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ａｎｄ　ｐｕｌｓｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ　ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９５，４４（３）：２６１－２６９．
［１０］Ｔｒｉｐａｔｈｙ　Ｂ　Ｃ，Ｂｒｏｗｎ　Ｃ　Ｓ．Ｒｏｏｔ－ｓｈｏｏｔ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｅｅｎｉｎｇ　ｏｆ
ｗｈｅａｔ　ｓｅｅｄｉｎｇｓ　ｇｒｏｗｎ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１９９５，１０７：４０７－
４１１．　
［１１］吴家森，付顺华，郑军，等．发光二极管光源对绿萝生长及光合特性
的影响［Ｊ］．浙江林学院学报，２００８，２５（６）：７３９－７４２．
［１２］孙启文．ＬＥＤ不同光质对紫皮石斛组培苗光合特性及生长的影响
［Ｊ］．现代农业，２０１３（７）：１０－１２．
［１３］杨长娟，凌青，任兴平，等．ＬＥＤ不同光质对洋桔梗组培苗增殖的影
响［Ｊ］．北方园艺，２０１１（１８）：１５４－１５６．
［１４］杨红飞，杨长娟，凌青，等．ＬＥＤ不同光质对洋桔梗组培苗可溶性蛋
白含量的影响［Ｊ］．现代农业科技，２０１１（２１）：１５４－１５６．
［１５］魏星，顾清，戴艳娇，等．不同光质对菊花组培苗生长的影响［Ｊ］．中国
农学通报，２００８，２４（１２）：３４４－３４９．
［１６］刘文科，杨其长，邱志平，等．ＬＥＤ光质对豌豆苗生长、光合色素和营
养品质的影响［Ｊ］．中国农业气象，２０１２（４）：５００－５０１．
［１７］刘晓英，焦学磊，徐志刚，等．红蓝ＬＥＤ光对叶用莴苣生长、营养品质
和硝态氮含量的影响［Ｊ］．南京农业大学学报，２０１３（５）：１３９．
［１８］刘敏玲，苏明华，潘东明，等．不同ＬＥＤ光质对金线莲生长的影响
［Ｊ］．亚热带植物科学，２０１３（１）：４６．
［１９］张宪政，陈凤玉，王荣富．植物生理学实验技术［Ｍ］．沈阳：辽宁科学
技术出版社，１９９４：６６－６９．
［２０］Ｒｅａｄ　Ｓ　Ｍ，Ｎｏｒｔｈｅｏｔｅ　Ｄ　Ｈ．Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｙａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ
ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｏｍａｓｓｉｃ　ｂｌｕｅ　Ｇ　ｄｙｅ－ｂｌｉｎｄｉｎｇ　ｆｏｒ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｔｉ－
ｃａｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８１，１１６：５３－６４．
［２１］林加涵，魏文铃，彭宣宪．现代生物学实验［Ｍ］．北京：高等教育出版
社，２００１：４１－４３．
［２２］陈建勋，王晓峰．植物生理学实验指导［Ｍ］．广州：华南理工大学出版
社，２００２：１１９－１２０．
［２３］Ｔａｎ　Ｗ，Ｌｉｕ　Ｊ，Ｄａｉ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ
ｅｎｚｙｍｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｗｉｎｔｅｒ　ｗｈｅａｔ　ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｐｏｓｔ－ａｎｔｈｅｓｉｓ　ｗａｔｅｒ－ｌｏｇｇｉｎｇ［Ｊ］．
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａ，２００８，４６：２１－２７．
［２４］Ａｃｂｉ　Ｈ．Ｃａｔａｌａｓｅ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ［Ｊ］．Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ，１９８４，１０５：
１２１－１２６．　
［２５］Ｍａｄｈａｖａ　Ｒａｏ　Ｋ　Ｖ，Ｓｒｅｓｔｙ　Ｔ　Ｖ　Ｓ．Ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ－
ｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｐｉｇｅｏｎ　ｐｅａ（Ｃａｊａｎｕｓ　ｃａｊａｎ（Ｌ．）Ｍｉｌｓｐａｕｇｈ）ｉｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　Ｚｎ　ａｎｄ
Ｎｉ　ｓｔｒｅｓｓｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０００，１５７：１１３－１２８．
［２６］吴沿友，刘健，胡永光，等．发光二极管作为组培光源的特性分析与
应用［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版），２００７，２８（２）：９３－９６．
［２７］童哲．光质纯度对幼苗光形态建成的影响［Ｊ］．植物生理学通讯，１９８９
（２）：２８－３１．
Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＬＥＤ　Ｌｉｇｈｔ　Ｑｕａｌｉｔｉｅｓ　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ
ｔｈｅ　Ｏｒｃｈｉｄ　Ｈｙｂｒｉｄ（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）
Ｔｉｓｓｕｅ　Ｃｕｌｔｕｒｅ　Ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
ＷＡＮＧ　Ｄａｎ１，ＹＡＮＧ　Ａｉ－ｋｕａｎ２，ＬＩ　Ｇｕａｎｇ－ｈｏｎｇ１，ＬＩ　Ｙｏｕ１，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｎ－ｇｕｉ　１，ＬＩ　Ｚｈｉ－ｌｉｎ１
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｇａｒｄｅｎｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ　６５００００；２．Ｄａｌｉ　Ｌａｎｇｕｏ　Ｆｌｏｗｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｄａｌｉ，Ｙｕｎｎａｎ　６７１０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ　ａｓ
ｔｅｓｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤｓ）ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ
ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｄ－ｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎ　ｌｉｇｈｔ，ｔｈｅ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈｅｒ．Ｒｅｄ－ｂｌｕｅ－ｗｈｉｔｅ　ｌｉｇｈｔ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ａ，ｂ　ａｎｄ　ｃａｒｏｔｅｎｅ．Ｕｎｄｅｒ　ｂｌｕｅ　ｌｉｇｈｔ，
ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｕｇａｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｗ１ａｎｄ　１ＲＢ　ｌｉｇｈｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｌｅｄ　ｔｏ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ
ｓｏｌｕｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ．Ｕｎｄｅｒ　ｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ，ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ＭＤＡ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｒｅｄ－ｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎ　ｌｉｇｈｔ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ
　　　　
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·园林花卉·植物 北方园艺２０１４（１６）：６６～７０
第一作者简介：王玉涛（１９７８－），女，博士，讲师，现主要从事树木栽
培生理生态学等研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｔｗ７３０＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．
责任作者：刘平（１９７９－），男，博士，副教授，现主要从事森林培育等
研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｐ＿７９＠１６３．ｃｏｍ．
基金项目：辽宁省教育厅资助项目（Ｌ２０１０５０３）；沈阳农业大学青
年教师科研基金资助项目（２００８１０１４，２００９２００４）。
收稿日期：２０１４－０３－１３
银杏和垂柳叶性状对温度和降水的响应研究
王 玉 涛，陈 思 思，张 晶 晶，刘 　 平
（沈阳农业大学 林学院，辽宁 沈阳１１０８６６）
　　摘　要：为了建立植物与环境因子之间的关系，以２个分布较广泛的树种银杏和垂柳为研究
对象，通过研究银杏和垂柳功能性状随环境因子的变化，研究其叶性状在环境梯度上的变异性及
与环境因子的相关性，探索树木对环境变化的响应机制，以期为研究树木适应未来气候变化提供
一定理论基础。结果表明：银杏和垂柳叶功能性状在环境梯度上都存在一定变化。银杏各性状
变动幅度约在２０％～３２９％之间，而垂柳变动幅度在１６％～３０８％之间；银杏和垂柳的叶柄长度、
栅栏厚度、叶脉厚度和气孔面积与降水量的相关性大于年均温度。高温多雨会降低银杏和垂柳
单位面积氮素和磷素的含量，而对二者单位重量氮素和磷素的含量影响差异较大。
关键词：年均温度；降水量；气孔；营养含量；解剖结构
中图分类号：Ｓ　７１８．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１４）１６－００６６－０５
　　植物可以通过调整其形态、解剖结构和生理特性等
性状的可塑性来最大程度适应环境变化。近年来全球
气候不断变化，越来越多的证据表明气候变化显著影响
着森林的分布、结构和功能［１］，因此，树木响应和适应未
来气候变化的能力，特别是主要树种功能性状对气候变
化的敏感性就格外受到人们关注。已有研究表明一些
地区由于温度和降水量发生变化，植物种群已经明显向
极地和高海拔地区扩展［２－３］。同时，植物的一些性状也
在不同程度上发生着改变，如叶形态、气孔密度等［２，４］。
一些研究者发现部分植物性状对环境变化有很好的响
应和适应表现［５］，后来逐渐将植物性状与环境因子之间
关系进行量化。由于叶是暴露在环境中面积最大的器
　　　　
官，可以最直接地反映外界环境变化。因此许多研究者
利用叶功能性状开展不同尺度上的气候变化的研究，如
温度可以影响植物的比叶面积和叶干物质含量［６］，也可
以影响叶细胞排列和叶面积从而影响植物的光合作用
及水分利用效率［７］；再如降水量的多少可以影响植物叶
同位素组成和比叶面积［８－１０］、落叶［１１］、成熟冠层高度［１２］、
叶片形态和化学组成性状［１３］。另外植物性状也可受到
气温和降水的共同作用。随着气候条件的变化，一些植
物性状随之变化，而一些则变化不明显，这可能与研究
范围和取样尺度不同有关。现通过银杏和垂柳叶功能
性状对温度和降水量变化的响应研究，分析其对环境因
子变化的适应方式和适应能力，以期为探索植物在未来
气候变化下的适应机制提供理论基础。
１　材料与方法
１．１　研究区概况
根据银杏（Ｇｉｎｋｇｏ　ｂｉｌｏｂａ　Ｌｉｎｎ．）和垂柳（Ｓａｌｉｘ　ｂａｂｙ－
ｌｏｎｉｃａ　Ｌｉｎｎ．）的地理分布，在地处南亚热带湿润季风气
候的四川的雅安和峨眉山地区、北亚热带季风性气候的
四川成都、湖北的武汉和安陆、河南信阳，暖温带季风气
　　　　
ＳＯＤ；ｕｎｄｅｒ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　ｌａｍｐ（Ｗ２），ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ＰＯＤ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ；ｒｅｄ－ｂｌｕｅ－ｗｈｉｔｅ　ｌｉｇｈｔ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＣＡＴ．Ａｎｄ　ｉｔ
ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ＲＢＧ　ｌｉｇｈｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ　ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ
ｐｌａｎｔｌｅｔｓ；ＬＥＤ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｌｉｇｈｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ａ，ｂ　ａｎｄ　ｃａｒｏｔｅｎｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｔｈｅ　ｂｌｕｅ　ｌｉｇｈｔ　ｗａｓ　ｉｎ　ｆａｖｏｕｒ　ｏｆ　ｔｈｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｓｕｇａｒ；１ＲＢ，Ｗ１ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｌｉｇｈｔ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｔｈｅ　ｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｈａｄ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｅｆｅｃｔ　ｏｎ
ＳＯＤ，ＰＯＤ　ａｎｄ　ＣＡＴ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ，ｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ｉｎ　ｃｅｌｓ，ａｎｄ　ｈｅｌｐｅｄ　ａｌｅｖｉａｔｅ　ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ
ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｙｔｏｐｌａｓｍ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤｓ）；ｔｈｅ　ｏｒｃｈｉｄ　ｈｙｂｒｉｄ（♀：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｌｏｗｉａｎｕｍ；♂：Ｃｙｍｂｉｄｉｕｍ　ｅｂｕｒｎｅｕｍＬｉｎｄｌ）
ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｐｌａｎｔｌｅｔｓ；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
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