植物組織培養(yǎng)是一項可以通過規(guī)模化生產(chǎn),在短時間內(nèi)獲得大量同品質(zhì)種苗的快速繁育技術(shù),組培育苗由于繁育速度快,不受外界氣候、地勢、地域和時間等條件的約束,目前已經(jīng)成為遺傳育種、種質(zhì)資源保護(hù)和脫毒快繁的重要手段。但采用的人工光源多為熒光燈,光效低、發(fā)熱量大、能耗成本占其運(yùn)行費(fèi)用的40% ~50%。應(yīng)用新型節(jié)能光源、減少能耗一直是植物組培研究的一大熱點(diǎn)。

20世紀(jì)90年代以來,世界各國都在積極研究利用LED作為組培光源的可行性。在單色光對組培苗的影響方面,Tanaka等研究發(fā)現(xiàn),紅光LED能促進(jìn)蘭花組培苗葉片生長,但葉綠素含量、莖和根的干重比熒光燈略低。Iwanami等通過使用LED補(bǔ)充單色紅光或遠(yuǎn)紅光來改變光質(zhì),進(jìn)而控制馬鈴薯組培苗莖的長度與生長狀況。Kim等研究認(rèn)為,單獨(dú)紅光LED或紅光LED+遠(yuǎn)紅光LED處理下,菊花組培苗莖過分伸長導(dǎo)致莖桿脆弱,其他重要指標(biāo)也降低了,總體上不利于植物正常生長發(fā)育。主要原因是單色紅光導(dǎo)致了系統(tǒng)可利用的光能分布不平衡,抑制了莖的生長。Poudel等研究發(fā)現(xiàn),純紅光LED處理下所有基因型的葡萄組培苗,其株高與節(jié)間長度明顯比熒光燈處理的長,但葉綠素含量以及葉片氣孔數(shù)目以單色藍(lán)光LED處理的為最高,紅光LED處理的為最低。這說明植物株高與生根比例有直接關(guān)系,長波長(660 nm)的紅光是葡萄根形態(tài)建成所必需的。紅藍(lán)光LED組合對組培植物生長發(fā)育能產(chǎn)生積極影響,主要是由于紅、藍(lán)光的光譜能量分布與葉綠素吸收光譜峰值區(qū)域一致,從而提高了組培苗的凈光合速率。

Nhut等用不同組合的紅藍(lán)光LED與熒光燈相比較對香蕉組培苗的生長狀況進(jìn)行了研究,采用80%紅光LED+20%藍(lán)光與90%紅光LED+10%藍(lán)光LED在不同的光照強(qiáng)度(45, 60, 75μmol·m-2·s-1)下照射香蕉苗,結(jié)果表明,在80%紅光ED+20%藍(lán)光LED(60μmol·m-2·s-1)的光照強(qiáng)度下試管苗的芽和根鮮重明顯高于其他處理。饒瑞佶等使用超高亮度紅光與藍(lán)光LED開發(fā)出可調(diào)整光量、光質(zhì)、發(fā)光頻率與占空比的人工光源系統(tǒng)。Fang等使用高頻閃爍的紅、藍(lán)光LED為光源,發(fā)現(xiàn)可在不提高耗電成本下提高馬鈴薯組培苗的生長速率。

Barta等用紅光、藍(lán)光及其組合LED對百合屬植物的幼芽分化再生進(jìn)行研究,結(jié)果表明紅藍(lán)光組合LED與其他光源相比更能促進(jìn)花芽分化,更適合幼芽生長,植株大小和干、鮮重都有了明顯的增長。Nhut等]研究發(fā)現(xiàn), 70%紅光LED+30%藍(lán)光LED照射下,草莓組培苗的葉片數(shù)、根數(shù)、根長、鮮重、干重值最大,移栽后長勢也最好�？梢�,不同紅藍(lán)光LED組合下的光照對幼苗生長有很大的影響。

LED在植物組培領(lǐng)域的應(yīng)用，希望能與大家多多交流，謝謝！