全 文 ：第 19卷第 4期
2001年 12月
徐州师范大学学报 (自然科学版 )
J. of Xuzhou Normal Uni. ( Natural Sciences)
Vol. 19, No. 4
Dec. , 2001
收稿日期: 2001-06-22
作者简介: 王爱民 ( 1970- ) ,女 ,江苏徐州人 ,讲师 ,主要从事植物生理学及植物组织培养的研究 .
光质对缕丝花试管苗生长发育的影响
王爱民 , 肖　炜 , 杜文雪* , 陈新华* , 赵晓燕*
(徐州师范大学 生物系 ,江苏 徐州　 221009; * 生物系 97级学生 )
摘要: 在照度相同、光质不同的条件下 ,比较各种光质对缕丝花试管苗生长发育的影响 .结果表明:蓝光和红光有利
于侧芽的产生 ;红光有利于提高糖含量 ;蓝光有利于蛋白质含量的增加 ;红光促进叶绿素合成 ;其它波长光处理均有不同
程度的抑制作用 .
关键词: 光质 ; 缕丝花 ; 试管苗
中图分类号: Q944　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1007-6573( 2001) 04-0056-03
植物正常的发育过程是一个光形态建成的过程 ,是一个需光调控的过程 [1 ] .光不仅提供光合作用所
需的能量 ,而且还提供植物用于适应周围环境进行生长发育所需的信息 ,这些信息的接受和传递都是通
过光敏受体的活动来完成的 [2 ] .光敏色素的作用多集中于对整体植物影响的研究 [2 ] .不同波长的光质 ,
在植物组织培养中 ,作为一个物理因子 ,同样对试管苗生长发育有着不同的影响 [ 3] .有关光对苗再生的
详细研究尚少 [4 ] .我们以缕丝花试管苗为材料 ,开展了不同光质处理的研究试验 ,并得到了一些结果 .
1　材料与方法
以本组培室培养的缕丝花 (Gypsophila elegans L. ) (俗称满天星 )试管苗为材料 ,切取带有一对腋芽
的茎段接种于 MS+ 6- BA 0. 5 mg /L(单位下同 )+ N AA 1+ IBA 0. 1,其中蔗糖 3%、琼脂 0. 9%、 pH
5. 8,每瓶接种 3个 ,共 120瓶 ,随机分为 6组 .分别放入白光、黑暗、红光、蓝光、黄光和绿光下进行培养 .
培养室内温度控制在 ( 25± 2)℃ ,照明采用市售的 40 W各种光质的荧光灯 (华东电子股份有限公
司电工牌 ) ,光源距培养物 30 cm,除黑暗处理外 ,其它光照处理 ,每日控制光照 14 h.
材料培养 36 d后进行侧芽数及株高的统计 ;叶绿素含量的测定用 Aron法 ,可溶性糖含量的测定用
蒽酮比色法 ,蛋白质含量的测定用双缩脲法 [5 ] .
2　结果与分析
不同光质对试管苗生长发育的影响如表 1所示 .
表 1　不同光质对试管苗生长发育的影响
Tab. 1　 Ef fect of light qual ity on growth and development of test-tube seedlings
光质 (波长 ) 侧芽数 株高 /cm 叶绿素含量 /( mg· g- 1 FW)叶绿素 叶绿素 a 叶绿素 b
可溶性糖含量
/ ( mg· g- 1 FW)
蛋白质含量
/( mg· g- 1 FW)
白光 ( 410～ 690 nm) 3. 5 2. 53 0. 195 0. 145 0. 050 4. 9 12. 7
黑暗 2. 2 2. 53 0. 003 0. 003 0 3. 0 15. 1
红光 ( 600～ 690 nm) 4. 3 2. 56 0. 209 0. 159 0. 050 43. 4 33. 3
黄光 ( 520～ 650 nm) 2. 8 2. 51 0. 155 0. 105 0. 050 10. 8 19. 7
绿光 ( 490～ 590 nm) 3. 8 3. 45 0. 107 0. 072 0. 035 5. 8 11. 3
蓝光 ( 400～ 540 nm) 4. 4 3. 17 0. 057 0. 040 0. 017 13. 1 35. 1
2. 1　光质对试管苗生长的影响
不同的光质既对侧芽分化有影响 ,同时又对茎伸长有作用 .由表 1可见蓝光诱导芽分化的数目最
多 ,其次是红光 ,分别比白光下增加 25. 71%和 22. 86% ,而黄光及黑暗条件下诱导出的侧芽数明显低于
白光下的侧芽分化 .
光质对茎伸长也有明显影响 ,绿光和蓝光促进茎节的伸长生长 ,且绿光和蓝光下平均株高分别是白
光下的 1. 36和 1. 25倍 ,而其他光质对茎节的伸长无明显作用 .
一般认为 ,组织培养通常需要红光和蓝光 ,这些光谱区域波长对引起形态发生的反应都是有效
的 [6 ] .植物界存在着两类光形态建成反应 ,即红光 /远红光和蓝光 /近紫外光反应 [7, 8 ] ,光受体参与调节某
些生长发育过程 [9 ] .由试验可知 ,蓝光可以促进试管苗的侧芽分化 ,绿光可以促进茎的伸长生长 .
2. 2　光质对试管苗叶绿素含量的影响
由表 1可见 ,红光下叶绿素含量最高 ,略高于白光下叶绿素含量 ,叶绿素 b含量与白光下相差不大 ,
但叶绿素 a含量明显高于白光下叶绿素 a的含量 .可见 ,红光主要是通过促进叶绿素 a含量的增加来促
进叶绿素总量的增加 .光敏色素参与叶绿体发育的调控 ,光敏色素的活化促进类囊体膜上和间质中多种
蛋白和色素的合成 [2, 10 ] .黄光下叶绿素含量明显低于白光下叶绿素含量 ,而叶绿素 b含量亦无明显变
化 ,说明黄光主要是通过抑制叶绿素 a的形成来降低叶绿素的含量 .其他各种光质下叶绿素含量均明显
低于白光下叶绿素含量 .可见黄、绿和蓝光不利于叶绿素的形成 .而黑暗处理导致试管苗严重黄化 ,叶绿
素含量极低 .我们将黄、绿、蓝等单色光下获得的淡绿色的试管苗 ,再放到白光下培养 7 d,不同程度黄化
的苗很快返绿 ,并与原来白光下培养的绿苗无明显区别 ,但在黑暗中培养的严重黄化苗则很难返绿 .
2. 3　光质对试管苗可溶性糖含量和蛋白质含量的影响
糖类是有机代谢的起点物质 ,是维持生命活动的主要能量来源 ,是光合作用的产物 .由表 1知 ,缕丝
花试管苗经 36 d不同光质处理后 ,试管苗叶片中可溶性糖含量有明显差异 .红光下可溶性糖含量最高 ,
是白光下的 8. 86倍 ;其次是蓝光 ,是白光下的 2. 67倍 ;黑暗条件下 ,可溶性糖含量较少 .不同光质下叶
绿素含量与可溶性糖含量之间不成正相关 .因此 ,可溶性糖水平高低并不完全是光合作用的结果 .培养
基本身含有 3%蔗糖 ,不同光质可能也影响着碳水化合物的吸收 .这一问题有待进一步研究 .
光质对试管苗蛋白质含量也有明显影响 .由表 1可知 ,蓝光下的缕丝花试管苗的蛋白质含量较高 ,
是白光的 2. 76倍 ;红光处理其次 ,为白光下的 2. 62倍 ;说明蓝光和红光有促进蛋白质合成的作用 .绿光
下的蛋白质含量低于其他处理 ,说明绿光对于试管苗的氮素吸收和利用是有抑制作用的 ,从而导致蛋白
质含量较低 .
已有研究表明 ,光质对整体植物碳水化合物和蛋白质代谢有重要的调节作用 [11, 12 ] ,蓝光促进新合
成有机物中蛋白质的积累 ,而红光促进碳水化合物积累 .我们的试验结果表明 ,红光、蓝光对离体条件下
的试管苗碳水化合物和蛋白质代谢有着同样的调节作用 .
实验结果表明 ,不同的光质对缕丝花试管苗生长有显著影响 .单色光在缕丝花试管苗的培养中 ,分
别引起了值得重视的性状特点: 绿光和蓝光下茎节平均长度长 ;蓝光下诱导侧芽数多、蛋白质含量高 ;红
光下叶绿素和糖含量高 .如果把不同光敏色素的理论研究结果应用于各类农林作物及园艺花卉种植、生
态环境治理等诸多领域 ,很有可能会给作物的合理布局、繁殖开花的控制及提高产量和品质开辟新的发
展前景 .
参考文献:
[ 1]　尾田义治 .植物光形态建成 [ M ].刘瑞征译 .北京: 科学出版社 , 1981. 1- 5.
[ 2]　洪宇 ,童哲 .光敏色素在植物个体发育中的作用 [ J].植物生理学通讯 , 1998, 36( 6): 417.
[ 3]　竹内正幸 .植物组织培养 [ M ].京都:朝仓矿造 , 1978. 92- 93.
[ 4]　黄学林 ,李筱菊 .高等植物组织离体培养的形态建成及其调控 [ M ].北京:科学出版社 , 1995. 90- 92.
[ 5]　张志良 .植物生理学实验指导 [ M ].北京:高等教育出版社 , 1990. 88- 91, 160- 162, 180- 181.
[ 6]　倪德祥 ,张丕方 ,陈刚 ,等 .光质对康乃馨试管苗生长发育的影响 [ J].园艺学报 , 1985, 12( 3): 197.
[ 7]　童哲 ,连汉平 .隐花色素 [ J].植物学通报 , 1985, 3( 2): 6.
[ 8]　 Gressel J, Rau W. Photocontrol of fungal development [ A ]. Shroshire W , Mohr H. Ph otomo rphogenesis Encyclopedia
o f Plant Ph ysiolog y( New Series,Vo l. 16B) [C ]. Berlin: Springer-Verlag , 1983. 602.
57第 4期 王爱民等:光质对缕丝花试管苗生长发育的影响 　　　　
[ 9]　李韶山 ,潘瑞炽 .植物的蓝光效应 [ J].植物生理学通讯 , 1993, 29( 4): 248.
[ 10 ]　童哲 .光控发育和光敏色素的研究进展 [ J].植物生理学通讯 , 1997, 27( 2): 144.
[ 11 ]　 Voskresenskaya N P, D rozdova I S, Krendeleva T E. Effect of light quality on the organization of pho tosynthetic
electron transpor t chain of pea seedling s [ J]. Plant Phy sio l, 1977, 59: 151.
[ 12 ]　 Voskresenskaya N P. Effect o f ligh t quality on ca rbon metabolism [ A ]. Gibbs M , Latzko E. PhotosynthesisⅡ , Pho-
tosynth etic Carbon Metabo lism and Rela ted Processes [C ]. Berlin: Springer-V erlag , 1979. 174.
The Effect of Light Quality on Growth and Development
of the Test-tube Seedlings of Gypsophila elegans
W ANG Ai-min, X IAO Wei , DU Wen-xue , CHEN X in-hua, Z HAO X iao-yan
( Depar tment o f Bio log y, Xuzhou No rmal Univ ersity, Xuzhou 221009, China )
Abstract: Under ligh t of dif ferent quali ty with a similar irradiance, test-tube seedlings of Gypsophila
elegans were compared. The results show that under blue or red light producing of axillary buds of test-
tube seedling s is qui te favourable. Contents of soluble sugar are fav ourably increased by red light. Contents
of proteins are related to blue ligh t. Contents of chlorophy ll are advanced by white or red light , but inhibit-
ed by o ther w ave leng ths of light.
Key words: lig ht quality; Gypsophila elegans; test-tube seedling
(上接第 47页 )　　弱简并理想气体由于分子之间存在量子关联作用 ,其焦 -汤系数不为零 .从量子统计
的观点看 ,玻色气体存在统计意义上的相互吸引作用 ,其焦 -汤系数为正值 ,经过节流过程 ,玻色气体的
温度降低 ;费米气体存在统计意义上的相互排斥作用 ,其焦 -汤系数为负值 ,经过节流过程 ,费米气体的
温度升高 .因此 ,从这一点看 ,与实际气体相同 ,弱简并理想气体的量子关联作用使得气体经过节流过程
后温度发生变化 .
参考文献:
[ 1]　汪志成 .热力学· 统计物理 [ M ].北京:高等教育出版社 , 1985. 71- 76.
[ 2]　马本 ,高尚惠 ,孙煌 .热力学与统计物理学 [M ].北京:高等教育出版社 , 1985. 71- 75.
[ 3]　 Kubo R, Toda M , Hashitsume N. Statistical Ph ysicsⅠ [M ].北京: 世界图书出版社 , 1997. 84- 88.
Discussion on Throttling Process with Weak Degenerate Ideal Gas
Y ANG X ian-qing , L IU Feng-zhi
( Depar tment o f Physics, Xuzhou No rmal Univ ersity, Xuzhou 221009, China )
Abstract: Ef fects of quantum corrections of w eak degenerate ideal gas on the Joule-Thomson coef fi-
cient in the thro tt ling process are discussed, and the results show that the J-T coef ficient is posi tiv e for
Bose gas and negativ e for Fermi gas.
Key words: weak degenerate ideal gas; throt tling process; Joule-Thomson coefficient
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