PDF《新型光源冷阴极荧光灯（CCFL）下白掌组织培养》

中国农学通报 2015,31(13):139-143 Chinese Agricultural Science Bulletin 新型光源冷阴极荧光灯(CCFL)下白掌组织培养 陈星星1,2 , 杨会芳3 , 何松林1 (1 河南农业大学, 郑州 450002;

2 河南农业职业学院, 郑州 451450;

3 河南省临颍县农业局, 河南漯河 462600) 摘要: 以亮叶白掌为试验植物材料, 采用以性能稳定的新型光源冷阴极荧光灯(CCFL)为光源材料, 探 讨了新型光源 CCFL 对白掌试管苗生长的影响, 研究了适合白掌组培苗生长的光质条件及新型光源 CCFL在植物组培中的应用和发展前景.

结果表明: 新型光源冷阴极荧光灯(CCFL)对白掌试管苗生长 的影响: 白光处理下白掌组培苗的株高、 叶长、 叶幅、 根数和根长均达到最大值, 并且白掌组培苗的鲜重 也在此处理下也达到最大值, 其次为70%R+30%B处理, 且这2个处理都优于对照处理.干物率和根系 活力的最大值出现在对照处理下, 而在 70%R+30%B 处理下白掌组培苗的可溶性糖含量达到最大值. 白光处理和70%R+30%B处理下的白掌组培苗生长状况最佳, 且优于对照处理. 关键词: 白掌;

组培苗;

CCFL 中图分类号: S682.1+4 文献标志码: A 论文编号: 2014-0499 Study on Application of Novel Radiation (CCFL) Resource in Spathiphyllum in vitro Chen Xingxing1,2 , Yang Huifang3 , He Songlin1 (1 Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002;

2 Henan Agricultural Vocational College, Zhengzhou 451450;

3 Agricultural Bureau in Linying County of Henan Province, Henan Luohe 462600) Abstract: To get high-quality in vitro and large-scale production, adopt the affects of cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as light emitting materials, the author used bright leaves of Spathiphyllum as the experiment plant material to explore the effectiveness of the cold cathode fluorescent lamp in the production for Spathiphyllum jamesonii in vitro, discussed the best light quality for Spathiphyllum in vitro large-scale production, discussed the perspective of novel radiation resource CCFL in Spathiphyllum in vitro production. The results showed that: the affects of cold cathode fluorescent lamp (CCFL) as light source on Spathiphyllum in vitro culture: the stem length, leaf blade, blade width, roots and root length all reached the maximum in the white CCFL light, and the fresh weight also reached the maximum, followed by the CCFL of the red/blue ratio of 7:3, and they were better than the CK. The dry matter rate and root vigour reached the maximum in the CK, but the soluble sugar content reached the maximum in CCFL of the red/blue ratio of 7:3. The Spathiphyllum in vitro grew best in CCFL of the red/blue ratio of 7:3. White light consisted of plantlets and 70% R + 30% B treatment under the best grown status, and was better than the control treatment. Key words: Spathiphyllum in vitro;

tissue culture;

CCFL

0 引言 冷阴极荧光灯 CCFL, 又被称为冷阴极气体放电 光源, 它的电极是用镍(Ni)、 钽(Ta)、 锆(Zr)做成的, 灯 管中混合气体是由氩、 氖、 汞组成的潘宁混合气体, 灯 基金项目: 河南省重大科技攻关项目 新型光源下(LED、 CCFL)植物组织培养研究―以白掌为例 (132102110184). 第一作者简介: 陈星星, 女,

1983 年出生, 讲师, 硕士, 研究方向: 园林植物.通信地址:

451450 河南省郑州中牟青年西路

38 号 河南农业职业学院, E-mail: [email protected]. 通讯作者: 何松林, 男, 教授, 博士研究生导师, 博士, 研究方向: 园林植物生物技术.通信地址:

450002 河南省郑州市文化路

95 号 河南农业大学, E-mail: [email protected]. 收稿日期: 2014-09-05, 修回日期: 2014-11-04. 中国农学通报 http://www.casb.org.cn 管内壁涂的是稀土荧光粉.冷阴极荧光灯 CCFL 的 工作温度较低, 阴极位降约

100 V, 它的工作原理是: 在电场作用下, 正离子以足够的能量轰击阴极表面, 引发阴极二次电子的发射来维持放电.通过汞辐射 的紫外光来激发荧光粉发射出可见光, 这是在灯的气 体放电过程中发生的.就目前冷阴极荧光灯(CCFL) 的应用来看, 它主要用作笔记本电脑的液晶显示, LCD 彩电、 台式仪器 LCD 和汽车电子及零售终端(POS) LCD显示器等的背光照明[1-3] .CCFL光源与传统的光 源相比, 具备了很多优点, 如散热量小、 能耗低、 寿命 长、 体积小、 显色性好、 光质可调、 发光均匀等[4] . CCFL光源的应用领域正朝着更广阔的领域扩展, 它在 未来的一段时间内应用领域和产量将会持续增长[5-7] . 将新型光源冷阴极荧光灯(CCFL)应用于植物组培技 术中, 将有效降低电力消耗, 从而降低组培电力成本, 增加生产企业的效益和产能, 以节约资源和增加 效益. 白掌(Spathiphyllum)又名白鹤芋, 是天南星科多年 生草本植物[8] .近年来, 随着人民生活水平的提高, 白 掌在花卉市场上一直处于供不应求的状态, 采用组织 培养培养技术进行白掌种苗生产可以极大地满足市场 需要.目前, 关于白掌组培的研究已有不少文献报道, 主要集中于不同品种的组培快繁体系研究.而光质对 白掌组培苗生长的影响方面的研究较少.因此, 本研 究采用不同光质比例的冷阴极灯管(CCFL)为照光光 源, 研究不同光质比例的 CCFL 对白掌组培苗生长的 影响, 以确定适宜白掌组培苗生长的最佳红/蓝光比 例, 以期建立一种高效、 低成本的白掌组织培养体系.

1 材料与方法 1.1 试验材料 供试材料为亮叶白掌品种 (高约 1.5 cm) , 购于山 东普朗特科技有限公司. 试管苗按照以下步骤培养成试验用苗: (1) 将购买 的组培母瓶苗接种于 1/2MS+20 g/L 蔗糖+7 g/L 琼脂 (pH 5.8)的固体培养基上, 以100 mL 的三角瓶为培养 容器, 在光照强度

1800 lx, 温度(22±1)℃, 光照时间

12 h/d 的常规培养条件下壮苗培养. (2) 试管苗经过

1 个月左右培养, 苗高约2.0 cm, 可选取形态及规格大体 一致的苗作为供试材料. 1.2 试验方法 1.2.1 培养基 以MS 为基本培养基, 并附加 0.1 mg/L NAA和7 g/L琼脂、

30 g/L蔗糖为支持体的固体培养基 (pH 5.8). 1.2.2 接种方法 从供试材料中挑选出大小均

一、 高约 2.0 cm组培苗, 在无菌环境下均匀接入100 mL的三角 瓶中, 接种20瓶, 每瓶接种5株试管苗. 1.2.3 培养条件 预培养

1 周后, 置放于 CCFL 培养系 统下, 对照处理放在普通日光灯下培养.培养温度 (22±1)℃, 光照强度为

1800 lx, 光照时数

12 h/d (每日 8:00―20:00) , 培养时间90天. CCFL光源培养系统采用白光、 红光、 蓝光冷阴极 灯管为人工光源, 光照强度为

50 ?mol/(s・ m2 ), 试验过 程中共设计了

6 种不同 CCFL 红蓝光配比, 分别为: 100%R;

100%B;

白光;

60%R+40%B;

70%R+30%B;

80%R+20%B;

CK. 1.2.4 调查项目 对经90天培养后的组培苗, 进行的调 查项目有: (1) 组培苗的形态指标.株高, 叶数, 叶幅, 叶长 (试管苗自上而下的第3片叶) ;

根数以及最长根长;

总 鲜重、 根部鲜重以及地上部鲜重, 总干物重、 根部干物 重以及地上部干物重;

全干物率, 根部干物率和地上部 干物率. (2) 叶绿素含量的测定.采用无水乙醇和丙酮混 合液提取法进行测定. (3) 根系活力的测定.采用李合生的 TTC 测定 方法. (4) 可溶性糖的测定.采用蒽酮法进行测定. 1.2.5 主要试验仪器 见表1. 1.2.6 统计分析 本研究采用的分析方法是邓肯氏新复 极差测验法 (SSR 法) , 利用该方法来测验不同处理的 差异显着性, 显着水平P≤0.05.对数据的处理和统计 采用的软件为DPS软件3.01版和Excel 2003.

2 结果与分析 6种CCFL白光源和红蓝光光质比 (100%R、 80%R+ 20%B、 70%R+30%B、 60%R+40%B、 100%B) 以及对照 处理下的白掌组培苗, 经90天培养后的生长状况见表 2~

3、 图1~4. 2.1 不同配比的 CCFL 光源对白掌组培苗形态生长的 影响 2.1.1 株高 CCFL光源不同光质比例对白掌组培苗株 高的影响见表 2.试验结果显示, 株高最大值出现在 白光处理下, 达到 68.79 mm, 并且与其他处理间差异 显著;

70%R+30%B处理次之, 并也高于对照处理.而 其他4个处理都低于对照处理. 2.1.2 叶数、 叶长和叶幅 在叶数方面, 在80%R+20% B 处理下出现最大值, 最小值在 100%B 处理下, 但各 项处理间差异不显著.在叶长方面, 在白光处理下达 到最大值 38.31 mm, 并且与处理间存在显著性差异. ・ ・

140 陈星星等: 新型光源冷阴极荧光灯(CCFL)下白掌组织培养 只有 70%R+30%B 和白光处理下的叶长大于对照处 理, 其他几个处理均小于对照处理;

且叶长最小值出现 在100%B的处理下.在叶幅方面, 白光处理的叶幅最 大, 且与其他处理间均存在显著性差异;

100%B 处理 下叶幅最小. 2.1.3 根数和最长根长 由表

2 可知, 在白光处理下出 现根数的最大值同样, 达到9.80条, 但各处理间差异性 不显著.在根长方面, 最大根长出现在白光处理下, 且 与其他处理之间存在显著性差异;

其他各处理也优于 对照处理, 根长的最小值出现在对照处理下. 2.2 不同配比的CCFL光源对白掌组培苗鲜重、 干重、 干物率的影响 2.2.1 鲜重和干物重 由表3可知, 在鲜重方面, 白光处 理的地上鲜重、 根部鲜干重和总鲜重均高于其他处理, 而其他各处理均低于对照处理, 100%B 处理下的最 小.在干重方面, 对照处理的地上干重、 根部干重和总 干重均达到最大值, 且与其他处理差异性显著, 最小值 出现在100%B处理下. 2.2.2 干物率 由图

1 可知, 白掌组培苗的全干物率在 对照处理下最高, 其他各处理间干物率差异性不大. 光质比例 白100%R 80%R+20%B 70%R+30%B 60%R+40%B 100%B PGF(CK) 株高/mm 68.79a 49.31bc 51.13bc 54.79b 48.10bc 47.38c 52.60bc 叶数/片9.80a 10.00a 10.10a 8.50a 8.90a 7.80a 8.70a 叶长/mm 38.31a 24.74bc 27.29bc 29.46b 26.71bc 23.35c 28.64b 叶幅/mm 13.54a 9.28b 10.28b 10.80b 9.94b 9.20b 9.33b 根数/条9.80a 6.20b 7.90ab 8.60ab 6.60b 5.90b 7.50ab 根长/mm 56.49a 37.51bc 41.38bc 44.82b 41.24bc 36.42c 35.89c 光质比例 白100%R 80%R+20%B 70%R+30%B 60%R+40%B 100%B PGF(CK) 鲜重 整株 0.76a 0.41bc 0.45bc 0.46bc 0.38c 0.30c 0.56b 地上部 0.31a 0.24ab 0.22bc 0.22bc 0.18bc 0.17c 0.24ab 根部 0.45a 0.17c 0.23bc 0.24bc 0.20c 0.13c 0.32b 干物重 整株 0.10ab 0.07bcd 0.07bcd 0.09bc 0.06cd 0.04d 0.13a 地上部 0.05b 0.05b 0.04bc 0.04bc 0.03bc 0.02c 0.07a 根部 0.05ab 0.02cd 0.03bc 0.05abc 0.03cd 0.02d 0.06a 表1 试验仪器一览表 试验仪器 SW-CJ-10超净工作台 WJ-ZJX型接种箱 HH-4数显恒温水浴锅 高压灭菌锅 UV-2000分光光度计 HJ-3型高精度恒温磁力搅拌器 FA3204B电子分析天平 产地 苏净集团安泰公司 济南洁康空气净化设备厂 上海蓝凯仪器仪表有限公司 日本三洋电子产品有限公司 上海佑科仪器仪表有限公司 江苏省金坛市环宇科学仪器厂 上海乔枫仪器有限公司 精度 ±0.5℃ 最大压力: 0.235 MPa ±2 nm ±0.3℃ 0.1 mg 表2 CCFL光源不同光质比对白掌组培苗生长的影响 注: (1) 叶长为试管苗自上而下第3片叶的叶长平均值;

(2) 叶幅为试管苗自上而下第3片叶的叶幅平均值;

(3) 根长为试管苗的最大根长平均值;

(4) 表中字母表示的是在P≤0.05水平上的差异显著性, 不同字母表示差异显著, 相同字母则表示差异不显著, 下同. 表3 CCFL光源不同光质比例对白掌组培苗鲜重、 干重的影响 g ・ ・

141 中国农学通报 http://www.casb.org.cn TTC 还原强度 /[mg/(g・h)] 2.3 不同配比的 CCFL 光源对白掌组培苗叶绿素含量 的影响 由图

2 可知, 在白光处理下的白掌组培苗的叶绿 素a、 叶绿素 b 和叶绿素总量均为最高, 70%R+30%B 处理仅次之, 且这2个处理均高于对照处理;

而其他几 个处理均低于对照处理, 最低值出现在 100%B 处 理下. 2.4 不同配比的 CCFL 光源对白掌组培苗根系活力的 影响 由图3可知, 对照处理的根系活力最强, 100%B和60%R+40%B仅次之, 但差异不明显, 而白光处理的根 系活力最弱, 且与对照处理差异性显著. 2.5 不同配比的 CCFL 光源对白掌组培苗可溶性糖的 影响 由图4所示, 在70%R+30%B处理下白掌组培苗的 可溶性糖含量最大, 且明显高于其他处理;

此外60%R+ 40%B、 100%B和白光3个处理下的可溶性糖含量也高 于对照处理;

最小值则在80........