全 文 ：LED不同光质对碧玉兰组培苗增殖的影响
王亚沉1，王玉英2，徐诗涛1，李枝林2*
(1．海南大学应用科技学院，海南儋州 571737;2．云南农业大学花卉研究所，云南昆明 650201)
摘要 ［目的］研究不同光质对碧玉兰组培苗增殖的影响，探索碧玉兰组培苗增殖阶段的最适宜光源。［方法］以野生碧玉兰组培苗为
试材，采用 LED光源单色红光、蓝光、绿光及白光不同光质配比 7种组合处理，以荧光灯为对照，对碧玉兰组培苗的增殖指标进行差异比
较研究。［结果］LED白光(W)处理的组培苗增殖量最高，为 21． 4 株 /瓶，显著高于其他处理。LED复合光处理的组培苗增殖量较高。
对照荧光灯处理的组培苗增殖量较低，为 14． 1株 /瓶，其次为单色红光(Ｒ)，增殖量为 12． 8 株 /瓶。单色蓝光(B)处理的组培苗增殖量
最低，为 11． 9株 /瓶。LED白光(W)处理的组培苗增殖率是单色蓝光(B)处理的组培苗增殖率的1． 798倍，是单色红光(Ｒ)处理组培苗
增殖率的 1． 672倍，是对照荧光灯(CK)处理组培苗增殖率的 1． 518倍。［结论］LED白光(W)是碧玉兰组培苗增殖阶段的最佳光源。
关键词 LED;光质;碧玉兰;组织培养
中图分类号 S604 + ． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2015)22 －003 －02
Effects of Different LED Light Quality on Proliferation of Cymbidium lowianum Plantlets in vitro
WANG Ya-chen1，WANG Yu-ying2，XU Shi-tao1，LI Zhi-lin2* (1． College of Applied Science and technology of Hainan University，
Danzhou，Hainan 571737;2． Floral Ｒesearch Institute，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201)
Abstract ［Objective］The aim was to study effects of different LED light quality on proliferation of Cymbidium lowianum plantlets in vitro，in
order to explore the optimum light source of Cymbidium lowianum somaclone proliferation stage． ［Method］With wild Cymbidium lowianum
plantlets as materials，seven kinds of light qualities were designed with red LED ，blue LED ，green LED and white LED ． The comparative
study on proliferation index of C． lowianum plantlets under the seven treatments was conducted，compared to fluorescent lamp ． ［Ｒesult］The
proliferation of C． lowianum plantlets was the highest under LED white light (W)，which was 21． 4 strains each bottle，significantly higher
than other processing． Proliferation of C． lowianum plantlets was higher under LED composite light． Proliferation of C． lowianum plantlets was
lower under control fluorescent lamp，which was 14． 1 strains each bottle，followed by monochromatic red light，which was 12． 8 strains each
bottle． Proliferation of C． lowianum plantlets was lowest under monochromatic blue light，which was 11． 9 strains each bottle． The multiplica-
tion rate of C． lowianum plantlets under LED white light (W)was 1． 798 times higher than under monochromatic blue light，being 1． 672
times higher than monochromatic red light，being 1． 518 times higher under control fluorescent lamp． ［Conclusion］The LED white light (W)
was the best illuminant in proliferation stage of C． lowianum plantlets．
Key words Light-Emitting Diode;Light qualities;Cymbidium lowianum;Tissue culture
基金项目 海南大学应用科技学院(儋州校区)基金项目(Hyk-1521);
云南省科技攻关项目(2009BB013)。
作者简介 王亚沉(1985 － )，女，海南海口人，助教，硕士，从事生物技
术及观赏植物资源利用研究。* 通讯作者，教授，硕士生导
师，从事野生花卉遗传资源利用研究。
收稿日期 2015-06-05
碧玉兰(Cymbidium lowianum)为兰属(Cymbidium)虎头
兰亚属(Subgenus Cyperorchis(Br)seth etcribb)植物，附生与地
生中间类型［1］，为国家二级濒危植物。碧玉兰具有极高的观
赏价值，是不可多得的珍贵野生兰花资源，可作大型盆栽或
切花花卉材料。随着人们生活水平和碧玉兰知名度的提高，
碧玉兰深受人们的喜爱，每年销量迅速增加，发展前景广
阔［2］。为有效地保护和开发利用野生兰花资源，利用植物组
织培养技术对碧玉兰进行高频再生是加快优良品种繁殖速
度、培育大量优质种苗、实现其种苗工厂化生产较为理想的
方法。
碧玉兰种子极小，且种子内的胚多半不成熟或发育不完
全，没有胚乳，自然条件下难以萌发，传统的分株繁殖十分缓
慢，繁殖系数低。组织培养是碧玉兰一种较理想的繁殖方
式，但碧玉兰的最佳生长条件目前还在探索中，光源是影响
碧玉兰的重要因子之一，组织培养中采用的传统灯光系统存
在很多弊端，如光效低、产热量大、寿命短等，这些制约因素
都间接地增加了培养成本。
LED(1ight-emitting diodes)，即发光二极管，是一种可以
有效地把电能转变成电磁辐射的装置口［3］。LED 在植物组
织培养中的应用依赖于 LED技术的完善和植物组织培养过
程中环境调控技术的发展。世界上最早将 LED用于植物栽
培的是日本的三菱公司［4］，后来 LED 也被应用于植物组织
培养中的环境调控，并对 LED 在节能方面的作用加以
探讨［5］。
光质是影响植物生长发育的一个重要因子，植物对光
具有选择性吸收的特性，采用特定波长光源来照射作物，可
提高植物的光合作用效率，使其光形态建成加快，从而促进
植物的生长发育。LED 光源能区分出不同的光质，不同的
光质对植物生长的影响显著不同［6 － 8］。国内外已有一些科
学家尝试用 LED 光源作为组织培养光源来提高培养效
果［9 － 11］。近年来，新型 LED光源的研究与开发为植物规模
化应用提供了良好的契机，使植物组织培养的普及和规模
化应用成为可能。随着 LED 技术不断发展，各种波段及不
同高亮度的 LED 被用于植物组织培养并取得了可观的成
绩。但采用 LED 不同光质对碧玉兰组培苗增殖的影响研
究尚未见报道。
笔者采用 LED 光源发射的单色光谱红光、蓝光、绿光
等，进行不同光质配比组合，以荧光灯为对照，研究不同光质
对碧玉兰组培苗增殖的影响，探索碧玉兰组培苗增殖阶段的
最适宜光源，以期为植物组培专用新型 LED 光源的研发提
供理论支持，也为碧玉兰组培苗的商业化和规模化生产提供
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2015，43(22):3 － 4，16 责任编辑 李占东 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.22.002
参考。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 供试材料为野生碧玉兰无菌苗。
1． 2 试验方法 选取长势基本一致的碧玉兰苗转接到增殖
培养基中，增殖培养基配方为 1 /2MS + 6-BA 2． 0 mg /L + KT
0． 5 mg /L + NAA 0． 2 mg /L +20 g /L蔗糖 + 7． 5 g /L琼脂(经
前期试验筛选出较好的增殖配方)。每瓶 5 株。预培养7 d
后随机分 8组，分别置于 7种 LED光源区和 1个荧光灯对照
区，LED光质控制系统见表1。调节电流、占空比以及光源与
植株的距离，使光强保持一致(800 lx)。培养室相对湿度(75
± 5)%，温度(25 ±2)℃，光照周期14 h /d，处理70 d后，随机
选取 10瓶材料统计增殖量和和增殖率。
1． 3 数据分析 采用 Excel 2010进行数据整理，DPS进行方
差分析，Duncan新复极差法进行多重比较。
表 1 LED光质控制系统
序号 处理 光质 光量比例
峰殖波长
nm
波谱半宽
nm
1 ＲBG 红 +蓝 +绿 4∶ 2∶ 1 625 +475 +530 20
2 Ｒ 红 1 625 20
3 1ＲB 红 +蓝 1∶ 1 625 +475 20
4 B 蓝 1 475 20
5 ＲBW 红 +蓝 +白 6∶ 1∶ 1 625 +475 +720 20
6 2ＲB 红 +蓝 2∶ 1 625 +475 20
7 W 白 1 720 20
8 CK 荧光灯 － 白光 －
2 结果与分析
由表 2可知，LED白光(W)处理下碧玉兰组培苗的增殖
量最高，为 21． 4株 /瓶，显著高于其他处理。红蓝白(ＲBW)
和红蓝复合光(2ＲB)处理的组培苗增殖量都较高，分别为
19． 1、16． 8株 /瓶，与 LED 白光(W)处理的组培苗增殖量相
比，差异显著。红蓝复合光(1ＲB)和红蓝绿复合光(ＲBG)处
理的组培苗增殖量为 15． 9、15． 0 株 /瓶，均显著高于单色红
光(Ｒ)和单色蓝光(B)。单色蓝光(B)处理的组培苗增殖量
最低，为 11． 9株 /瓶。
表 2 不同光质对碧玉兰组培苗增殖的影响
序号 光处理 增殖量∥株 增殖率∥%
1 ＲBG 15． 0de 300
2 Ｒ 12． 8fg 256
3 1ＲB 15． 9cd 318
4 B 11． 9g 238
5 ＲBW 19． 1b 382
6 2ＲB 16． 8c 336
7 W 21． 4a 428
8 CK 14． 1ef 282
注:同列不同小写字母表示差异显著(P ＜0． 05)。
LED白光(W)处理的组培苗增殖率是单色蓝光(B)处
理的组培苗增殖率的 1． 798 倍，是单色红光(Ｒ)处理的组
培苗增殖率的 1． 672倍，是对照荧光灯(CK)处理的组培苗
增殖率的 1． 518 倍。红蓝白复合光(ＲBW)和红蓝复合光
(2ＲB、1ＲB)处理的组培苗增殖率都较高，分别为 382%、
336%和 318%。对照荧光灯(CK)处理的组培苗增殖率为
282%。单色红光(Ｒ)和单色蓝光(B)处理的组培苗增殖率
都较低，分别为 256%和 238%。
增殖量变化规律和增殖率变化规律:W ＞ ＲBW ＞ 2ＲB ＞
1ＲB ＞ ＲBG ＞ CK ＞ Ｒ ＞ B。综上可知，LED 白光(W)是碧玉
兰组织培养增殖阶段的最佳光源。
3 结论与讨论
该研究结果表明，LED白光(W)处理的组培苗增殖量最
高，为 21． 4株 /瓶，显著高于其他处理。LED 复合光处理的
组培苗增殖量较高。对照荧光灯处理的组培苗增殖量较低，
为 14． 1株 /瓶，其次为单色红光(Ｒ)，增殖量为 12． 8 株 /瓶。
单色蓝光(B)处理的组培苗增殖量最低，为 11． 9 株 /瓶。
LED白光(W)处理的组培苗增殖率是单色蓝光(B)处理的
组培苗增殖率的 1． 798倍，是单色红光(Ｒ)处理的组培苗增
殖率的 1． 672倍，是对照荧光灯(CK)处理的组培苗增殖率
的 1． 518倍。增殖量变化规律和增殖率变化规律:LED白光
(W)＞ LED复合光 ＞对照荧光灯(CK)＞单色红光(Ｒ)＞单
色蓝光(B)。因此，LED白光(W)是碧玉兰组织培养增殖阶
段的最佳光源。
光质对植物组织培养的影响主要表现在 3 个方面:光
质、光强、光周期。光质即不同波长的光谱成分，对于植物细
胞的分裂和分化作用不同［12］。该试验培养基的激素成分及
浓度比例均为碧玉兰离体培养中合适的配比组合，在相同的
培养基中，经过不同光质处理，芽的增殖率有明显差异，说明
光质在碧玉兰组织培养中具有重要作用。
大量试验表明，LED 复色光对试管苗增殖具有促进作
用，这可能是因为不同光质影响植物器官分化的方式和程度
不同;相比于单色光，复色光包含不同的光质成分，彼此相
补，从而提高增殖率。因此，LED 不同光质组合照射较使用
单色光更有利于试管苗的生长［13］。该试验结果发现，与单
色红、蓝光和荧光灯相比，LED 复色光更适合应用于碧玉兰
组织培养。这与前人研究结果一致。
LED白光在碧玉兰离体培养的增殖阶段具有明显优势。
该研究认为，可能是不同光质的作用差异和不同植物对不同
因素处理产生的差异所致。LED白光(W)比其他 LED复色
光的增殖率更高，这部分机理尚未明确，有待进一步研究。
针对不同的培养目的，LED灯较传统光源更有针对性，更
有效地提高了光的利用率和组培苗的增殖效率。随着 LED性
能的不断提高、价格的逐渐下降以及各类特定波长产品的开
发，LED在植物组培领域的应用范围将会更加广阔，势必将在
植物生产和组织培养研究中发挥越来越重要的作用。
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(下转第 16页)
4 安徽农业科学 2015 年
上进一步培养，在适宜的分化培养基上，继代培养约 30 d部
分愈伤组织逐渐出现绿色不规则突起(图 1c)，其他愈伤组
织则逐渐失去分化能力，直至褐化死亡。
图 1 不同激素配比对诱导形态发生的影响
由表 2可知，在所有供试培养基上，均有愈伤组织和不定
芽的发生，部分配比的培养基上有根系发生，不同浓度 NAA与
6-BA的配比对愈伤组织分化不定芽的培养差异明显。6-BA
2． 0 mg /L时，愈伤组织分化率较高，但部分出现玻璃化现象，
且分化的不定芽叶片呈筒形，不能正常伸展;愈伤组织分化不
定芽的分化率与6-BA浓度呈反向相关，表现为随着6-BA浓度
的降低，分化率提高，且不定芽生长正常;愈伤组织出愈率与不
定芽分化率与 NAA的浓度关系不大，这与瞿素萍等［3］的研究
结果相符。该研究结果表明，以 6-BA 0． 5 mg /L + NAA 0． 5
mg /L时，不定芽的诱导率最高，达到 86． 4%(图 1d)。
表 2 不同激素配比对愈伤组织分化不定芽的影响
编号
接种
数块
激素配比∥mg /L
6-BA NAA
分化频率∥%
愈伤组织 不定芽 根
1 43 0． 5 0． 1 47． 6 81． 0 23． 8
2 51 1． 0 0． 1 33． 3 76． 2 28． 6
3 49 2． 0 0． 1 90． 5 28． 6 0
4 45 0． 5 0． 2 32． 0 76． 9 28． 0
5 54 1． 0 0． 2 38． 5 52． 0 0
6 54 2． 0 0． 2 71． 4 32． 1 0
7 48 0． 5 0． 5 54． 5 86． 4 20． 3
8 46 1． 0 0． 5 59． 1 68． 2 0
9 51 2． 0 0． 5 70． 0 35． 0 0
3 讨论
通过诱导地中海蓝钟花的鳞茎腋芽的萌发以及丛生芽
的形成，顾福根等［4］已成功获得再生植株，但未见建立地中
海蓝钟花组培快繁体系并进行种苗扩繁生产的报道。该研
究采用地中海蓝钟花新萌发的叶片切块在适宜的诱导培养
基上建立了组培种苗生产的快速繁殖体系。叶片的取材和
消毒都十分方便，而且在取材过程中不损耗母株，适于引进
品种的规模化繁殖与快速生产。
在地中海蓝钟花的继代培养中，随着继代次数的增加，
植株体内会有一定的激素累积，需根据再生芽的生长状况适
时进行培养基中激素浓度的调整，逐步降低激素的用量，以
保证种苗无(低)变异的发生，不断获得健壮的增殖苗。
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