全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2016, 51 (1): 81–88, www.chinbullbotany.com
doi: 10.11983/CBB14196
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收稿日期: 2014-11-15; 接受日期: 2015-04-14
基金项目: 广东省科技攻关重点项目(No.2011A020102007)和广东省战略新兴产业核心技术攻关项目(No.2012A020800003)
* 通讯作者。E-mail: genfazhu@163.com
不同光质的LED对蝴蝶兰组织培养增殖及生根的影响　
任桂萍1, 2, 王小菁1, 朱根发2*
1华南师范大学生命科学学院, 广东省植物发育生物工程重点实验室, 广州 510631
2广东省农业科学院环境园艺研究所, 广东省园林花卉种质创新与利用重点实验室, 广州 510640
摘要 以蝴蝶兰(Phalaenopsis ssp.)栽培种绿熊(Green Bear)和大辣椒(Big Chilli)为培养材料, 研究不同光质的发光二极管
(LED)组合对组织培养过程中增殖及生根的影响。结果表明, 红光更有利于蝴蝶兰单芽增殖、干重、鲜重以及株高的增加, 但
不利于叶片叶绿素的积累; 蓝光有利于叶片叶绿素的积累, 并能提高根系活力; 远红光则对根长和根系活力的增加作用更
显著。增殖扩繁阶段的最适LED为暖白, 2种蝴蝶兰芽增殖系数分别比白色荧光灯(对照)高出53.17%和46.37%。生根诱导
阶段的最适LED组合为红:蓝:远红=3:6:1, 根长及根系活力均较对照显著增加。该研究结果为LED光源在蝴蝶兰组织培养中
的应用奠定了基础。
关键词 发光二极管, 光质, 蝴蝶兰, 组织培养
任桂萍, 王小菁, 朱根发 (2016). 不同光质的LED对蝴蝶兰组织培养增殖及生根的影响. 植物学报 51, 81–88.
蝴蝶兰(Phalaenopsis ssp.)是单子叶植物纲、兰
科、蝴蝶兰属植物, 其花形奇特、姿态优雅且花期长
久, 素有“洋兰皇后”的美誉, 并在国内外花卉市场
上占有重要地位(张玉娟和朱根发, 2011)。生产上广
泛应用的蝴蝶兰繁殖方式是组织培养技术, 常用的组
织培养途径为丛生芽途径, 包括外植体诱导丛生芽、
丛生芽增殖和生根壮苗3个阶段, 通常以白色荧光灯
作为光源。发光二极管(light-emitting diode, LED)是
一种能发光的半导体电子元件, 因具有光谱性能好、
光效高、系统发热少、体积较小和寿命较长等优点
(Massa et al., 2008), 在植物生理或栽培研究领域中
的应用不断增加。不同植物在生长发育的不同阶段对
光质和光强的需求各异, 因此LED光源的运用需要对
不同物种进行分析和研究, 才能确定有效的LED配方
并运用于生产实践。Hsu等(2010)在蝴蝶兰生根诱导
研究中发现, 红光可以促进干重、鲜重和叶面积的增
加, 但对根长没有显著影响。戴艳娇等(2010)也对蝴
蝶兰生根诱导进行了研究, 发现红光不利于叶绿素的
合成, 蓝光利于根的生长。这些研究仅针对单色红光、
单色蓝光及未知比例的红蓝组合对蝴蝶兰生根的影
响。本研究采用2种不同波长的红光、蓝光和远红光
LED作为光源, 组合成15种不同光质配比, 探讨它们
对蝴蝶兰组培苗增殖及生根的影响, 旨在了解蝴蝶兰
组织培养对光质的需求并获得精细的LED组合配方,
为生产中降低能源消耗并提高试管苗质量提供依据。
1 材料
实验于2013年7月至2014年7月在广东省农业科学院
环境园艺研究所LED光照培养室进行。选用广东省农
业科学院环境园艺研究所的蝴蝶兰(Phalaenopsis L.)
品种中花系绿熊(Green Bear)和大花系大辣椒(Big
Chilli)为材料, 以花梗诱导的且生长状态一致的第2
代组培丛生芽开展实验。
2 培养基成分与培养条件
2.1 光源
不同波长的红光、蓝光、远红光LED以及光质的不同配
比见表1。其中RED(630)和RED(660)是波长分别为
630和660 nm的纯红光; BLUE是波长为450–480 nm
的纯蓝光; RED(630)8B2、R(630)7B3、R(630)5B5、

·技术方法·
82 植物学报 51(1) 2016

表1 LED不同光质配比
Table 1 The ratio of different light qualities of LED
Light treatment Factors Wavelength
RED(630) Red 630 nm
R(630)8B2 Red:Blue=8:2 630 nm/450–480 nm
R(630)7B3 Red:Blue=7:3 630 nm/450–480 nm
R(630)5B5 Red:Blue=5:5 630 nm/450–480 nm
R(630)3B7 Red:Blue=3:7 630 nm/450–480 nm
R(630)2B8 Red:Blue=2:8 630 nm/450–480 nm
BLUE Blue 450–480 nm
RED(660) Red 660 nm
R(660)7B3 Red:Blue=7:3 660 nm/450–480 nm
R(660)5B5 Red:Blue=5:5 660 nm/450–480 nm
CW5R(630)5 Cold white:Red=5:5 630 nm/400–780 nm
Warm W Warm white LED 400 nm–780 nm (the range of 500–780 nm accounts for 91.80%)
R(630)6B3FR1 Red:Blue:Far red=6:3:1 630 nm/450–480 nm/730 nm
R(630)4B4FR2 Red:Blue:Far red=4:4:2 630 nm/450–480 nm/730 nm
R(630)3B6FR1 Red:Blue:Far red=3:6:1 630 nm/450–480 nm/730 nm
WFL White fluorescent tube 360–750 nm


R(630)3B7、R(630)2B8、R(660)7B3和R(660)5B5
是不同的红(R)蓝(B)组合光(其中括号外的数字表示
红和蓝光照强度所占比例), R(630)6B3FR1、R(630)
4B4FR2和R(630)3B6FR1为添加波长为730 nm的
LED远红光(FR)的红蓝组合光; CW5R(630)5表示白
色LED(CW)和红色LED光强比例为5:5; Warm W为
暖白光 , 是一种提高了白光中红光比例的复合光 ,
500–780 nm波段光辐射占全部可见光辐射能的
91.80%; WFL为对照白色荧光灯。LED灯管由无锡诺
达克生物照明科技有限公司生产, 白色荧光灯由佛山
电器照明股份有限公司生产。通过调节调光器, 用
Apogee仪器(StellarNet, Inc. of 14390 Carlson Cir-
cle Tampa, Florida USA)测定光照强度。
2.2 培养基
增殖培养基: 1/2MS+0.05 g·mL–1 NAA+3.0 g·mL–1
6-BA+2.0 g·mL–1AD+20 g·L–1蔗糖+100 mL·L–1椰汁
+6 g·L–1琼脂; 生根培养基: 1/2MS+0.1 mg·L–1 NAA
+30 g·L–1蔗糖+100 mL·L–1椰汁+100 mg·L–1活性炭+
6 g·L–1琼脂; pH6.0, 121°C高压灭菌30分钟。
2.3 增殖和生根培养
把保存的第2代无菌苗丛生芽切割分成单芽, 将生长
状态基本一致的单芽分别接种至增殖培养基和生根
培养基中, 分别进行增殖培养和生根培养; 每瓶接种
5个芽, 每处理接种7瓶, 标记并随机置于15组不同光
谱的LED和白色荧光灯下培养60天, 光强20 μmol·
m–2·s–1, 光照时间12小时 /天 , 培养温度 (25±2)°C,
相对湿度50%–60%。各处理的培养条件, 除光质不
同外, 其它参照蝴蝶兰种苗生产上的常用条件且保持
一致。实验设置3次生物学重复。
2.4 形态和生理生化指标测定
株高和根长用游标卡尺(精确度0.01 mm)测量。鲜重
和干重(80°C烘箱48小时烘干至恒重)用电子天平称
量。叶绿素的测定参照王学奎(2006)的方法。称取由
上往下第2个叶片0.5 g, 剪碎, 放入5 mL 95%乙醇中
研磨, 用95%乙醇定容至10 mL, 在波长665和649
nm下测定吸光度(OD), 计算公式为:
Ca=13.95A665–6.88A649
Cb=24.96A649–7.32A665
叶绿素含量计算公式为:
叶绿素含量(mg·g–1) = C×(V/1 000)×(N/W)
式中, C为色素含量(mg·L–1), V为提取液体积(mL), N
为稀释倍数, W为样品质量(g)。统计单芽诱导出的1
cm以上芽的数量, 增殖系数计算公式为:
增值系数=单芽总数/接种芽数
统计每个单芽诱导出的1 cm以上的根数量。生根率计
任桂萍等: 不同光质的 LED对蝴蝶兰组织培养增殖及生根的影响 83

算公式为:
生根率=(生根的芽数量/接种芽数)×100%
随机取出10株组培苗进行驯化移栽30天, 成活率计
算公式为:
成活率=(成活幼苗数/移栽幼苗总数)×100%
根系活力测定参照白宝璋等(1994)的四氮唑(TTC)
法。实验重复3次。
2.5 数据处理
采用SPSS13.0软件的Duncan方法检验不同处理间
的差异显著性, 显著水平P<0.05。
3 结果与讨论
3.1 LED不同光质配比对蝴蝶兰单芽增殖扩繁的
影响
3.1.1 增殖系数
增殖系数即平均每个单芽经扩繁培养得到的丛生芽
中含有的可使用的单芽数目, 是蝴蝶兰扩繁实验中最
重要的指标。不同LED光质条件下, 各处理组增殖系
数较对照都有一定程度的增加(表2)。绿熊的增殖系数
在Warm W处理下最大(3.14), 与对照相比提高了
53.17%。在两个波长的纯红光下, 单芽数目也比对照
有显著增加。RED(630)、RED(660)和Warm W处理
下, 丛生芽数大于等于3的外植体的比例均超过50%
(对照仅为22.08%); 同样, 3个处理下丛生芽数不小于
4的外植体数也达到了总数的25%或以上, 对照组仅
为6.49%。大辣椒的增殖系数则是在630 nm的纯红光
下最大, Warm W次之, 分别比对照组提高了59.42%
和46.37%。红光成分较多的几个光质配比, 丛生芽数
量也较对照显著增加。从丛生芽数不小于3的外植体
数量来看, RED(630)、RED(660)和Warm W处理均
达25%以上。结果表明, 红光有利于蝴蝶兰的单芽增
殖, RED(630)、RED(660)和Warm W三种光质对加
强蝴蝶兰增殖效果明显, 且各处理组均没有出现变异
丛生芽。

3.1.2 鲜重和干重
如表3所示, 不同光质LED组合对绿熊品种的无根组
培苗鲜重和干重没有显著影响, 但在红光成分较多的


表2 不同光质的LED处理下蝴蝶兰单芽增殖系数
Table 2 Multiplication coefficient of Phalaenopsis shoot under different light qualities of LED
Green Bear Big Chilli Light treatment
Multiplication
coefficient
Ratio (%)
(number of shoot≥3)
Ratio (%)
(number of shoot≥4)
Multiplication
coefficient
Ratio (%)
(number of shoot≥3)
RED(630) 2.85±0.16 c 51.39 25.00 2.20±0.14 g 34.55
R(630)8B2 2.26±0.13 a 38.46 11.54 1.85±0.11 cdef 18.52
R(630)7B3 2.33±0.14 a 36.84 13.16 1.78±0.12 bcdef 12.73
R(630)5B5 2.19±0.15 a 32.43 9.46 1.63±0.09 abcde 9.26
R(630)3B7 2.14±0.12 a 25.71 10.00 1.69±0.11 abcdef 14.55
R(630)2B8 2.37±0.11 a 36.90 11.90 1.50±0.08 abc 3.57
BLUE 2.27±0.13 a 33.33 14.67 1.66±0.13 abcdef 16.00
RED(660) 2.80±0.15 bc 56.25 25.00 2.00±0.12 fg 32.14
R(660)7B3 2.13±0.13 a 35.94 9.38 1.86±0.10 defg 21.57
R(660)5B5 2.39±0.14 ab 40.26 18.18 1.75±0.11 bcdef 19.23
CW5R(630)5 2.43±0.15 ab 38.67 20.00 1.94±0.12 efg 20.75
Warm W 3.14±0.17 c 62.16 36.49 2.02±0.12 fg 26.98
R(630)6B3FR1 2.32±0.17 a 34.78 14.49 1.49±0.09 ab 6.38
R(630)4B4FR2 2.29±0.19 a 31.82 13.64 1.56±0.09 abcd 8.33
R(630)3B6FR1 2.35±0.11 a 37.84 10.81 1.45±0.09 ab 5.45
WFL 2.05±0.12 a 22.08 6.49 1.38±0.07 a 1.82
数据为平均值±标准误, 数字后的不同字母表示差异显著(P<0.05)。WFL: 白色荧光灯
Data were means±SE, different alphabet indicate the significant difference at P<0.05. WFL: white fluorescent tube

84 植物学报 51(1) 2016

表3 不同光质的LED对蝴蝶兰增殖培养中形态指标的影响
Table 3 Effects of different light qualities of LED on morphology of Phalaenopsis
Green Bear Big Chilli Light treatment
FW (g) DW (mg) Height (mm) FW (g) DW (mg) Height (mm)
RED(630) 0.94±0.05 bcde 49.56±2.81 abc 38.16±1.31 ef 0.74±0.04 bc 41.28±5.24 ab 42.77±1.11 f
R(630)8B2 0.90±0.05 bcde 49.58±2.81 abc 36.63±1.13 cde 0.81±0.05 bcd 42.01±2.45 ab 36.61±1.03 cd
R(630)7B3 0.84±0.05 abc 47.30±3.33 ab 33.15±1.00 ab 0.75±0.05 bc 42.82±2.59 abc 34.21±0.99 bc
R(630)5B5 0.79±0.05 ab 47.86±3.34 ab 34.59±0.88 bcd 0.74±0.04 bcd 41.89±2.19 ab 34.20±0.86 bc
R(630)3B7 0.71±0.05 a 43.16±2.70 a 32.94±0.77 ab 0.73±0.04 bc 46.04±2.37 bc 28.98±1.09 a
R(630)2B8 0.80±0.06 ab 45.01±3.61 a 30.94±0.78 a 0.76±0.05 bcd 43.65±2.53 bc 32.53±0.85 b
BLUE 0.79±0.05 ab 53.30±3.35 abcd 39.68±0.89 f 0.74±0.04 bc 41.88±2.46 ab 37.79±1.01 de
RED(660) 0.83±0.05 abc 47.80±2.49 ab 37.41±0.90 def 0.89±0.05 d 53.17±7.59 c 42.78±1.26 f
R(660)7B3 1.04±0.05 e 56.86±1.77 bcde 37.18±0.92 def 0.68±0.04 b 40.16±2.74 ab 32.92±1.13 b
R(660)5B5 0.95±0.05 bcde 58.26±3.12 cde 32.93±0.76 ab 0.83±0.05 cd 42.41±2.14 ab 34.37±1.14 bc
CW5R(630)5 0.99±0.05 cde 56.80±3.06 bcde 34.94±0.96 bcd 0.75±0.04 bcd 47.30±2.94 bc 38.83±1.14 de
Warm W 1.04±0.06 e 60.25±3.61 de 36.37±1.08 cde 0.81±0.05 bc 41.76±2.27 ab 40.70±1.19 ef
R(630)6B3FR1 0.88±0.05 abcde 50.44±2.82 abcd 34.96±0.98 bcd 0.70±0.04 bc 43.67±2.11 bc 32.41±0.87 b
R(630)4B4FR2 1.04±0.08 de 63.37±4.68 e 34.47±1.22 bcd 0.81±0.03 bcd 49.82±2.56 bc 33.02±1.16 b
R(630)3B6FR1 0.86±0.04 abcd 51.89±2.46 abcd 34.69±0.91 bcd 0.69±0.04 bc 42.69±1.96 abc 31.55±0.98 ab
WFL 0.87±0.06 abcde 50.63±3.17 abcd 33.74±0.83 abc 0.53±0.03 a 32.59±1.60 a 31.32±0.98 ab
数据为平均值±标准误, 数字后的不同字母表示差异显著(P<0.05)。WFL: 白色荧光灯; FW: 鲜重; DW: 干重
Data were means±SE, different alphabet indicate the significant difference at P<0.05. WFL: white fluorescent tube; FW: fresh
weight; DW: dry weight


处理下, 鲜重和干重较对照略有增加, 且均在Warm
W处理下较大 , 比对照组分别提高了 19.54%和
19.00%。大辣椒品种的无根组培苗在LED下的鲜重
较对照均有显著增加 , 660 nm纯红光处理下最大
(0.89 g), Warm W次之, 对照仅有0.53 g; 干重则是
在两种波长的纯红光和R(630)4B4FR2处理下较对照
显著增加。结果表明, 红光有助于蝴蝶兰干重和鲜重
的增加, 远红光成分含量较高的光质配比也利于鲜重
和干重的增加。

3.1.3 幼苗株高
两品种在纯红光(包括630和660 nm)下株高较高, 并
且随着红光的减少和蓝光的增加, 株高表现出逐渐降
低的趋势(表3)。绿熊和大辣椒品种分别在组合光
R(630)2B8和R(630)3B7下表现出最低值, 但在纯蓝
光条件下株高值则较大, 表明红光可以促进蝴蝶兰植
株高度的增加, 但红或蓝单色光比两者的组合光更利
于植株高度的增加。

3.1.4 叶绿素含量
绿熊和大辣椒两个品种植株叶片的叶绿素总含量在
R(630)2B8处理下最大(图1)。纯红光处理下, 叶绿素
a、b和a+b的浓度均最低, Warm W次之, 且在红光成
分较多的处理下, 叶绿素含量均较低。因此红光不利
于叶片叶绿素的合成。
3.2 LED不同光质配比对蝴蝶兰组培苗生根的影响
3.2.1 最大根长度和根数量
在R(630)4B4FR2、R(630)6B3FR1和R(630)3B6FR1
三种添加远红光处理的条件下, 绿熊和大辣椒的根长
与对照相比显著增加(表4; 图2), 两品种的幼苗根数
目在3种添加远红光的处理下较对照显著增加或略有
增加, 并且均在R(630)3B6FR1光质组合下达到最大
值, 这说明添加一定比例的远红光有利于蝴蝶兰根的
生长。RED(630)处理条件下两品种的根最短, 而添加
蓝光的R(630)3B7和R(630)5B5处理达到最高。这表
明相对于红光, 蓝光更有利于根长度的增加, 但相比
纯蓝光, 增加一定比例红光的组合光更有利于根长度
的增加。

3.2.2 根系活力、生根率和移栽成活率
绿熊和大辣椒品种的根系活力均在R(630)3B6FR1处
任桂萍等: 不同光质的 LED对蝴蝶兰组织培养增殖及生根的影响 85



图1 不同光质LED对蝴蝶兰叶片叶绿素含量的影响
(A) 绿熊叶绿素含量; (B) 大辣椒叶绿素含量。WFL: 白色荧光灯

Figure 1 Effects of different light qualities of LED on chlorophyll content of Phalaenopsis leaves
(A) Chlorophyll content of Green Bear (B) Chlorophyll content of Big Chilli. WFL: white fluorescent tube



表4 不同光质的LED对蝴蝶兰组培苗生根的影响
Table 4 Effects of different light qualities of LED on rooting of Phalaenopsis plantlet
Green Bear Big Chilli Light treatment
Root length
(mm)
Number of root Root activity
(mg·g–1·h–1)
Root length
(mm)
Number of root Root activity
(mg·g–1·h–1)
RED(630) 19.11±0.76 a 3.78±0.22 cde 92.08±12.84 a 12.50±0.89 a 2.67±0.16 a 118.74±15.12 a
R(630)8B2 20.34±0.99 ab 3.36±0.20 abcd 106.1±16.47 ab 25.33±1.39 b 2.68±0.11 a 177.04±22.40 abc
R(630)7B3 20.50±0.86 ab 3.92±0.18 de 115.53±10.06 abc 30.65±1.42 cd 3.02±0.14 abc 185.91±20.58 abc
R(630)5B5 21.77±0.94 abc 2.88±0.16 a 148.8±26.45 abcd 37.38±1.88 fg 3.30±0.12 cde 201.35±30.95 abc
R(630)3B7 23.65±0.91 bcde 4.03±0.19 e 180.87±17.96 cd 36.20±1.38 efg 3.43±0.12 def 201.76±38.83 abc
R(630)2B8 21.08±1.02 abc 3.73±0.23 cde 211.99±18.74 de 36.56±1.75 efg 3.25±0.14 cde 271.84±49.93 cde
BLUE 22.80±1.18 bcd 3.07±0.20 ab 253.49±11.79 e 36.50±1.73 efg 3.42±0.14 def 323.20±73.13 de
RED(660) 20.93±0.97 ab 3.76±0.19 cde 166.72±3.95 bcd 33.77±1.51 def 3.82±0.14 f 148.01±16.17 ab
R(660)7B3 23.69±1.27 bcde 3.25±0.18 abc 182.35±25.72 cd 27.40±1.46 bc 3.19±0.14 cd 183.29±12.02 abc
R(660)5B5 20.82±0.95 ab 3.71±0.22 cde 259.68±29.63 e 31.12±2.77 cde 3.09±0.20 bc 261.83±39.75 bcde
CW5R(630)5 20.74±0.97 ab 3.53±0.16 bcde 171.98±33.48 bcd 31.54±1.90 cde 3.46±0.15 def 188.82±20.36 abc
Warm W 22.29±0.92 abcd 3.73±0.21 cde 211.05±17.48 de 30.66±2.00 cd 3.57±0.14 def 225.28±40.13 abcd
R(630)6B3FR1 24.27±1.01 cde 3.86±0.19 cde 260.63±29.06 e 39.22±1.83 fg 3.67±0.11 ef 351.65±24.40 ef
R(630)4B4FR2 26.40±1.29 e 3.75±0.15 cde 349.41±31.61 f 39.88±2.17 g 3.56±0.15 def 366.20±29.03 ef
R(630)3B6FR1 25.04±0.96 de 3.74±0.19 cde 369.49±36.35 f 40.35±2.08 g 3.58±0.15 def 449.72±57.66 f
WFL 20.53±1.06 ab 3.49±0.18 bcde 172.52±11.89 bcd 24.58±1.61 b 2.64±0.13 a 171.67±23.38 abc
数据为平均值±标准误, 数字后的不同字母表示差异显著(P<0.05)。WFL: 白色荧光灯
Data were means±SE, different alphabet indicate the significant difference at P<0.05. WFL: white fluorescent tube

86 植物学报 51(1) 2016



图2 部分LED光质下蝴蝶兰丛生芽增殖及幼苗生长状况
(A)–(D) 增殖培养60天后绿熊的丛生芽; (E)–(H) 增殖培养60天后大辣椒的丛生芽; (I)–(L) 生根培养60天后绿熊的幼苗; (M)–(P)
生根培养60天后大辣椒的幼苗。Bar=2 cm

Figure 2 The growth conditions of partial Phalaenopsis’s plantlet under different light quality of LED
(A)–(D) Multiple shoots of Green Bear after 60 day’s multiplication culture; (E)–(H) Multiple shoots of Big Chilli after 60 day’s
multiplication culture; (I)–(L) Plantlet of Green Bear after 60 day’s rooting culture; (M)–(P) Plantlet of Big Chilli after 60 day’s
rooting culture. Bar=2 cm

理下最高, 分别为369.49和449.72 mg·g–1·h–1, 而在
RED(630)处理下均最低, 其中绿熊较对照显著降低,
大辣椒与对照没有显著差异(表4)。随着蓝光比例的增
加, 根系活力也不断增加, 且660 nm红光条件下的
根系活力较630 nm红光条件下更高, 远红光的添加
也使根系活力增加。这说明光质中的蓝光成分和远红
光成分都有利于根系活力的增加。不同光质配比的
LED处理后, 两品种的生根率和成活率均接近100%,
没有显著差异。
3.3 讨论
迄今为止, 蝴蝶兰组织培养繁殖技术的研究, 大多集
中于外植体、培养基成分、激素配比、培养温度和光
照条件等对试管苗增殖和生根的影响(Christenson,
2001)。随着在农业领域应用的不断增加, LED已在很
多种植物的组织培养中得到了应用 (闫新房等 ,
2009)。戴艳娇等(2010)和Hsu等(2010)研究了单一光
质或未知比例LED组合对蝴蝶兰组培苗生根的影响,
但未能给出最佳光质配比。因此, 针对不同光质LED
对蝴蝶兰组培苗芽增殖扩繁的研究尚未见报道。
本文的研究结果表明, 在蝴蝶兰组织培养的增殖
阶段, 红光可以促进芽的增殖, 但不利于叶片叶绿素
的合成, 增殖过程中较低的叶绿素含量可以在生根阶
段得到改善。刘晓青等(2013)发现红蓝光比为3:1时高
山杜鹃(Rhododendron lapponicum)的芽再生率最
高。陈志等(2012)发现甘蔗(Saccharum officinarum)
在红蓝光比为4:1的光照条件下芽数量最多。对结球
甘蓝(Brassica oleracea var. capitata) (郑子松等,
2013)和吊石苣苔(Lysionotus pauciflorus) (Lu et al.,
2013)的研究均发现红光有利于芽的增殖。这与我们
的研究结果一致, 说明红光促进芽的增殖对植物具有
普遍性, 但不同植物对于光质中红光占的比例多少要
求不尽相同。我们发现与对照相比, RED (630)、RED
(660)和Warm W三种光质均在加强蝴蝶兰芽增殖方
面有明显效果(图2), 但绿熊在Warm W下增殖系数
最高(3.14), 而大辣椒在RED(630)条件下增殖系数
最大(2.20), 说明即使同一物种的不同品种对光质配
比的需求也不完全一致。由于Warm W下蝴蝶兰的叶
绿素含量高于RED(630), 因此Warm W可以作为蝴
蝶兰试管单芽增殖扩繁阶段的最适光源。
对大多数植物而言, 红光都可以促进幼苗植株高
度的增加(Tanaka et al., 1998; Hahn et al., 2000; 杜
任桂萍等: 不同光质的 LED对蝴蝶兰组织培养增殖及生根的影响 87

建芳等, 2002; Kim et al., 2004; 邸秀茹等, 2008),
蓝光则利于根的生长(李韶山和潘瑞炽, 1994; 戴艳
娇等, 2010), 这与本文的研究结果相似。然而, 远红
光在植物组织培养中的应用较少, 在蝴蝶兰的组织培
养中更是未见报道。本研究结果表明, 生根培养中,
幼苗干重、鲜重、株高及叶绿素含量与增殖培养中的
趋势一致。我们发现, 添加了远红光的3个LED组合处
理的根长和根系活力较对照显著增加, 干重、鲜重、
株高和根数量较对照相当或略有增加。因此, 我们认
为R(630)6B3FR1、R(630)4B4FR2和R(630)3B6FR1
均可以作为蝴蝶兰生根诱导中的替代光质配比, 其中
R(630)3B6FR1处理下叶绿素含量最高且根的活力最
强, 因此我们认为R(630)3B6FR1为蝴蝶兰组织培养
的最适光源。
综上, 我们的研究表明, 蝴蝶兰组织培养过程中
的芽增殖阶段和生根培养阶段所需的LED光质配比
是不同的。芽增殖阶段最适的LED为Warm W, 而生
根培养阶段最适的光质配比为R(630)3B6FR1。红光
可以促进蝴蝶兰地上部分生长, 而蓝光和远红光则可
以促进地下部分生长, 这可能是由于不同光质通过影
响相应光受体的活性进而影响激素水平, 从而影响植
物的生长发育。具体机制还有待进一步研究。
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88 植物学报 51(1) 2016

Effect of LED in Different Light Qualities on Growth of
Phalaenopsis Plantlets
Guiping Ren1, 2, Xiaojing Wang1, Genfa Zhu2*
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Biotechnology for Plant Development, College of Life Sciences, South China
Normal University, Guangzhou 510631, China; 2Guangdong Key Laboratory of Ornamental Plant Germplasm Innovation
and Utilization, Environmental Horticulture Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences,
Guangzhou 510640, China
Abstract We used the aseptic seedlings of 2 cultivars (Phalaenopsis ssp. cv. ‘Green Bear’ and Phalaenopsis ssp. cv.
‘Big Chilli’) to investigate the effect of LED in different light qualities on multiplication and rooting in vitro. The experimental
design included 15 different light sources composed of six kinds of LED light, namely RED(630), R(630)8B2, R(630)7B3,
R(630)5B5, R(630)3B7, R(630)2B8, BLUE, RED(660), R(660)7B3, R(660)5B5, CW5R(630)5, Warm W, R(630)6B3FR1,
R(630)4B4FR2, R(630)3B6FR1, and WFL (control). Under red light illumination, seeding growth and the number of shoots
were promoted, but chlorophyll content of leaves was reduced, but it was increased under the mixture of blue and red
LEDs. Blue light had a positive effect on chlorophyll content. Root activity was increased with increasing ratio of blue in the
combined red and blue LEDs and increased under the three light sources supplemented with far-red light. Blue and
far-red light were more effective in root length. Shoots could be more successfully induced under Warm W light. Com-
pared with WFL light, the number of shoots of the 2 varieties was increased by 53.17% and 46.37%, respectively.
Therefore, the best light recipe for the multiplication and rooting of Phalaenopsis were Warm W and R(630)3B6FR1 light.
The present study provides a proof of application of LEDs in Phalaenopsis tissue culture.
Key words light-emitting diode, light quality, Phalaenopsis, tissue culture
Ren GP, Wang XJ, Zhu GF (2016). Effect of LED in different light qualities on growth of Phalaenopsis plantlets. Chin Bull
Bot 51, 81–88.
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* Author for correspondence. E-mail: genfazhu@163.com
(责任编辑: 朱亚娜)