全 文 ：LED（Light Emitting Diode）又称发光二极管，具有节能
环保、安全可靠、使用寿命长、响应时间短、体积小、重量轻、
发热量少、易于分散和组合控制等许多不同于其他电光源
的重要特点[1]。传统植物设施栽培中使用的光源一般是荧光
灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯。这些光源是依据人
眼对光的适应性所选择的，其光谱有很多不必要的波长，对
植物生长的促进作用少 [2]。而 LED 具有较窄的波谱，波谱半
宽范围从几纳米到几十纳米，在±20 nm左右，波长正好与植
物光合成和光形态形成的光谱范围相吻合 [3-4]，且 LED 作
为冷光源，可以近距离地照射植物，将大大提高空间的利用
效率。
洋桔梗 （Eustoma grandiflorum（Raf.）Shinners）又名草原
龙胆，台湾亦称“土耳其桔梗”，为龙胆科（Gentianaceae）草原
龙胆属（Eustoma russellianum）植物，原产美国、墨西哥。洋桔
梗为多年生草本植物，常作一年生植物栽培，根据花瓣一般
可分为单瓣花和重瓣花品种。
洋桔梗原本是一种普通的野花，随着育种领域的进步，
特别是最近 10年间，洋桔梗的育种与生产有了迅速的发展，
尤以日本为盛 ，且有 “无刺的玫瑰 ”之称 ，已育有紫色 、粉
色、白色、蓝色、淡紫色、白花带粉边或白花带紫边等多种
花色以及钟型花冠、漏斗型花冠等多种花型的品种 ，目前
日本市场上有 300 多个品种。洋桔梗花姿高雅秀丽 ，妩媚
动人，异常新异，且插花效果好，花条寿命可达 2～3 周，是国
际上流行的切花品种，已成为荷兰鲜花拍卖市场十大切花
之一[5]。
近年来，洋桔梗盆花已在欧洲、日本兴起，有非常大的
发展前景。而洋桔梗的种子十分细小（19 000 粒/g），播种技
术难度大，种子萌发缓慢，发芽及幼苗生长受多种环境因子
影响，发芽率较低，给洋桔梗在我国的生产带来了一定的困
难 [6]。在这种情况的前提下，利用组织培养技术繁殖洋桔梗
来解决这个问题已十分必要。利用组织培养技术不但可以
节约生产成本，而且可以使洋桔梗种苗的生长、发育避免受
到外界环境的影响，对满足切花市场对洋桔梗优质种苗的
需求具重要现实意义。
植物的生长发育被许多环境因子所刺激，其中包括光、
温度和地球的引力。在这些刺激中，光具有特殊重要的地
位。因为它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段，还可以为
植物进行光合作用提供能量 [7]。对植物而言，光生物学主要
关心的是波长 200~800 nm 的辐射波，其中可见光光谱在
380~760 nm，这种波长被植物机体分子吸收后，能够引起化
学变化[8]。
近年来，国内外对光质的研究已成为热点，但是目前，
人工得到的所谓单色光质一般并不是单一波长光质，往往
还掺杂有少量其他波长的不同色光，这种光质不同的现象，
人眼通常不能觉察，因而给不同作者关于相同光质试验结
果的报道的相互比较带来很大困难 [9]。国内外已有学者尝试
用 LED 光源对植物照射补光，LED 在植物工厂中的应用，
LED 不同光质配比组合对菊花组培苗形态学和生理学的
研究报道。然而采用 LED 不同光质配比组合对洋桔梗组培
苗生理学的研究未见报道。本试验采用 LED光源，能得到单
一波长光质，解决了光质不纯的问题，增加了试验结果的可
靠性。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为云南农业大学花卉研究所提供的洋桔梗
701 品种的组培苗，苗高 1.5 cm，具 4 叶 1 心；生根培养基配
方为：MS+0.05 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA+30 g/L 蔗糖+7.5 g/L
LED不同光质对洋桔梗组培苗可溶性蛋白含量的影响
杨红飞 1 杨长娟 2 任兴平 1 唐 敏 2 尹爱娟 2 李枝林 2 *
（1云南电子工业研究所，云南昆明 650031； 2云南农业大学花卉研究所）
摘要 研究 LED 不同光质对洋桔梗组培苗可溶性蛋白含量的影响，为植物组织培养专用 LED 光源的研发提供数据支持和理论依据。
以切花洋桔梗组培苗为试材，在不同配比的 LED 光质下生长一段时间后，对叶片进行可溶性蛋白含量测定。试验结果表明：红蓝复合光
（1RB）处理的组培苗可溶性蛋白含量最高，为 14.314 3 mg/g；红蓝绿光（RBG）处理的组培苗可溶性蛋白含量最低，为 8.106 3 mg/g。红蓝复合
光最有利于洋桔梗组培苗可溶性蛋白的合成。
关键词 LED；不同光质；洋桔梗；可溶性蛋白；影响
中图分类号 S681.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）21-0011-02
Effect of Different LED Light Qualities on Soluble Protein Content of Eustoma grandiflorum Plantlets in virto
YANG Hong-fei 1 YANG Chang-juan 2 REN Xing-ping 1 TANG Min 2 YIN Ai-juan 2 LI Zhi-lin 2*
（1 Yunnan Electronic Industry Institute，Kunming Yunnan 650031； 2 Flower Institute，Yunnan Agricultural University）
Abstract In order to provide data support and theoretical basis for development of plant tissue material special LED light source，effects of
different light qualities on soluble protein content of Eustoma grandiflorum in vitro under LEDs were investigated.Arraying Eustoma grandiflorum
plantlets in virto under different ratios of LEDs light quality for tissue culture，the soluble protein contents in leaves were determined.The results showed
that：soluble protein content of seedlings with 1RB treated was the highest，reached 14.314 3 mg/g，soluble protein content of seedlings with RBG
treated was the lowest，reached 8.106 3 mg/g.It’s conclude that 1RB was most conducive to the synthesis of soluble protein for Eustoma grandiflorum.
Key words light-emitting diode；different light quality；Eustoma grandiflorum；soluble protein；effect
基金项目 云南省科学基金项目（2011BBN1004）。
作者简介 杨红飞（1977-），男，云南开远人，硕士研究生，工程师，从
事基于现代电子信息技术条件下的设施农业集成应用研究
工作。
* 通讯作者
收稿日期 2011-08-31
农业基础科学现代农业科技 2011 年第 21 期
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农业基础科学 现代农业科技 2011年第 21期
琼脂。
1.2 试验方法
1.2.1 光质控制系统 。LEDs 光质控制系统的设计如表 1
所示。
1.2.2 可溶性蛋白含量的测定。洋桔梗在各光质下生长 30 d
后选完全展开的第 3~4 片叶，称取新鲜叶片 0.1 g，加少量石
英砂用蒸馏水研磨成匀浆，定容至 100 mL，置于 10 000 g 离
心机 20 min 提取上清液，即可溶性蛋白待测液。每组样品
重复 3 次。取待测液 1 mL 和考马斯亮蓝 G-250 溶液 5 mL，
摇匀后于 595 nm 下比色（以标准曲线的空白调零），读取吸
光度。
2 结果与分析
从表 2 可以看出，光质对洋桔梗组培苗可溶性蛋白含
量影响显著。红蓝复合光处理的组培苗可溶蛋白含量最高，
为 14.314 3 mg/g；红蓝绿光处理的组培苗可溶性蛋白含量最
低，为 8.106 3 mg/g；红蓝复合光的处理结果与红蓝绿光处理
结果差异显著（P<0.05）；单色蓝光处理的组培苗可溶性蛋
白含量为 14.272 7 mg/g，单色红光处理的组培苗可溶性蛋
白含量为 11.439 7 mg/g，单色蓝光的处理结果明显高于单
色红光的处理结果，但两者差异不显著（P<0.05）；与对照组
荧光灯的处理结果 13.856 3 mg/g 相比，高于荧光灯处理结
果的有：红蓝复合光 14.314 3 mg/g、单色蓝光 14.272 7 mg/g、
红蓝配光 14.189 7 mg/g，低于荧光灯处理的有 ：单色白光
12.627 0 mg/g、单色红光 11.439 7 mg/g、红蓝白光 9.835 7 mg/g、
红蓝绿光 8.106 3 mg/g。可溶性蛋白含量变化规律：红蓝复
合光＞单色蓝光＞红蓝配光＞荧光灯＞单色白光＞单色红光＞
红蓝白光＞红蓝绿光。
3 结论与讨论
本试验研究了 LED 不同光质对洋桔梗组培苗可溶性蛋
白含量的影响，结果表明：红蓝复合光处理的组培苗可溶蛋
白含量最高，红蓝绿处理的组培苗可溶性蛋白含量最低 。
可溶性蛋白含量变化规律：红蓝复合光＞单色蓝光＞红蓝配
光＞荧光灯＞单色白光＞单色红光＞红蓝白光＞红蓝绿光 。
因此，红蓝复合光最有利于洋桔梗组培苗可溶性蛋白质的
合成。
植物体内的新陈代谢都是在液体环境中进行的，形成
可溶性蛋白标志植物体要进行更旺盛的生命活动。植物体
内的可溶性蛋白是植物体内多种重要的酶的组成成分，直
接关系到植物体的呼吸作用分解糖类供能、构成细胞、催化
各种化学反应等 [7]。因此，可溶性蛋白在植物体内起着极其
重要的生理作用。可溶蛋白作为机体的重要成分 、生物体
的主要物体基础 ，其形成受到不同波长的光的影响 。作
用光谱显示促进可溶性蛋白含量增加的最有效波长为
460 nm 和 370 nm 附近 [8]，这为通过测定不同光质处理下的
植物体内可溶性蛋白含量来选择能够促进植物生长的光质
提供了理论依据，在植物组织培养过程中光质的选用发挥
重要作用。
诸多报道认为：蓝光有利于蛋白质含量的提高。如：张
微慧等 [9]研究发现，不同光质下蓝光促进果树蛋白质含量积
累；倪德祥 [10]研究表明，蓝光能促进锦葵愈伤组织蛋白质含
量提高；倪德祥 [11]研究表明，蓝光有利于康乃馨中蛋白质含
量的提高。究其原因主要有：一是蓝光促进了蛋白质的合
成 [12]，二是蓝光阻止了蛋白质的丧失 [13]。
本试验结果表明，红蓝复合光最有利于洋桔梗组培苗
中可溶性蛋白含量的增加。与报道中的结果有所不同，原因
可能是不同种类的植物、不同发育年龄或状态、不同组织或
器官对同一光质的反应有所不同，表现出光生物学反应的
复杂性[14]。
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表 1 LEDs光质控制系统
光质 峰值波长∥nm 光量比例
红（R） 625 100％红
蓝（B） 460 100％蓝
红+蓝（1RB） 625+460 定值
红+蓝（2RB） 625+460 2∶1
红+蓝+绿（RBG） 625+460＋530 4∶2∶1
红+蓝+白（RBW） 625+460+720 6∶1∶1
白（W1） 575 100％白
荧光灯（W2） 白光 -
表 2 不同光质处理下洋桔梗苗可溶性蛋白含量
比较及显著性检验
光质
蛋白含量
mg/g
差异显著性
5% 1%
红+蓝+绿 8.106 3 b A
红 11.439 7 ab A
红+蓝（1RB） 14.314 3 a A
蓝 14.272 7 a A
红+蓝+白 9.835 7 ab A
红+蓝（2RB） 14.189 7 a A
白 12.627 0 ab A
荧光灯 13.856 3 a A
注：1RB 为红蓝复合光，2RB 为红蓝配光。
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