光照周期對金葉復(fù)葉槭組培苗生長的影響

吳丹 劉惠珂 楊秋紅

摘 要：光是植物生長發(fā)育中最重要的環(huán)境因子之一，因此光照也是組織培養(yǎng)中的重要條件，影響著組織培養(yǎng)的各個(gè)過程。本實(shí)驗(yàn)用組織培養(yǎng)技術(shù)研究了不同光照周期8h/d，12h/d，16h/d對金葉復(fù)葉槭組培苗生長的影響，結(jié)果表明：光照周期越長越有利于金葉復(fù)葉槭的生根和增值，并且光照時(shí)間長植株生長的更加健壯。而短的光照周期不利于金葉復(fù)葉槭的生長，并影響植株的生根和增殖。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的過程中探討了組織培養(yǎng)對植物生長研究以及生產(chǎn)帶來的益處。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng)；金葉復(fù)葉槭；增殖；生根

1 緒論

1.1 金葉復(fù)葉槭概述

金葉復(fù)葉槭為槭樹科槭樹屬落葉高大喬木，是復(fù)葉槭的栽培變種，從歐洲引進(jìn)，它一共有3個(gè)品種，金葉復(fù)時(shí)槭，粉葉復(fù)葉槭和花葉復(fù)葉槭，這3個(gè)品種中金葉復(fù)葉槭的抗寒能力最強(qiáng)。金葉復(fù)葉槭為羽狀復(fù)葉對生，復(fù)葉較大，葉色柔和，春季葉片金黃色，漸變?yōu)辄S綠色，葉背平滑，葉片夏季不焦邊。樹皮暗灰色，秋后變紫色，帶白粉，具圓形皮孔，枝條灰色?；ㄆ?.4個(gè)月，花絲條狀，無花瓣，花淡黃色。喜光，耐庇蔭，喜溫暖、濕潤氣候，又耐寒冷；喜濕潤、肥沃土壤。又耐干旱瘠??；適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定的抗寒能力，能耐.40～.45℃低溫。近年來，金葉復(fù)葉槭以其獨(dú)特的優(yōu)勢，已發(fā)展稱為園林綠化普遍應(yīng)用的一個(gè)主要樹種，本實(shí)驗(yàn)利用組織培養(yǎng)技術(shù)對金葉復(fù)葉槭在不同光照周期的生長狀況進(jìn)行了觀察。

1.2 光照對植物生長的影響

楊玉杰，李海云研究了光周期對植物生長發(fā)育的影響研究進(jìn)展，綜述了光周期對植物種子萌發(fā)和幼苗生長、花茅分化及開花、根系生長、生理生化及休眠等的影響，并探討了光周期在植物生長發(fā)育方面的研究進(jìn)展，說明了光照影響到植物生長發(fā)育的各個(gè)階段。[1]光照不僅影響植物的光合作用同時(shí)還影響植物的呼吸作用，不同的植物所需要的光照時(shí)間和光照強(qiáng)度不同。在園林植物生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同植物的生理特性，提供適宜的光照強(qiáng)度和時(shí)間。[2]

1.3 光在組織培養(yǎng)中的作用

植物組織培養(yǎng)技術(shù)自建立以來在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，植物所需要的營養(yǎng)條件可以人工控制，可以利用較少的原材料，且整個(gè)過程都在無菌的環(huán)境中操作，可以認(rèn)為控制植物的生長條件達(dá)到生產(chǎn)上的目的。[3]在組織培養(yǎng)中，愈傷組織和胚狀體能否形成是培育出新植株的關(guān)鍵。愈傷組織的形成不僅受激素的影響而且也受光照條件的影響。在脫分化階段應(yīng)該避光培養(yǎng)，光會(huì)阻礙組織的脫分化，在無光的條件下愈傷組織長的更快。光容易導(dǎo)致細(xì)胞再分化，不能達(dá)到形成大量愈傷組織而在短時(shí)間內(nèi)獲得大量幼苗的目的，但形成愈傷組織后需要光是為了形成葉綠體。[4]而在再分化培養(yǎng)階段需要光照條件，使愈傷組織見光后變成綠色。

光照對組織培養(yǎng)的影響不僅表現(xiàn)在對愈傷組織的形成方面，不同的光強(qiáng)、光質(zhì)、以及光照時(shí)間對組織培養(yǎng)都有不同程度的影響。[5]試管苗培養(yǎng)時(shí)要選用一定的光暗周期來進(jìn)行組織培養(yǎng)，最常用的周期是16h/d的光照，8h/d的黑暗。[6]本實(shí)驗(yàn)在組織培養(yǎng)條件下，用不同的光照周期對金葉復(fù)葉槭進(jìn)行處理，觀察分析在不同的光照條件下植株生長間的差異。

2 材料和方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)中用的為金葉復(fù)葉槭的組培苗，且已經(jīng)在培養(yǎng)間培養(yǎng)了一個(gè)月需要進(jìn)行轉(zhuǎn)接，選取長勢相近且無污染的金葉復(fù)葉槭組培苗作為進(jìn)行轉(zhuǎn)接的實(shí)驗(yàn)材料。

2.2 配制培養(yǎng)基

根據(jù)金葉復(fù)葉槭生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，選擇以WPM為基本培養(yǎng)基，木本植物用培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)pH值到5.8。

2.3 培養(yǎng)條件

溫度（30±1）℃，光照強(qiáng)度4000lx，不同的光照周期分別為8h/d，12h/d，16h/d。

2.4 操作方法

滅菌：滅菌是組織培養(yǎng)中的重要工作之一，通常采用物理的或化學(xué)的滅菌方法。本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基采用高壓蒸煮滅菌，器械采用灼燒滅菌，玻璃器皿及耐熱用具采用干熱滅菌，不耐熱的物質(zhì)采用過濾滅菌，植物材料表面用消毒劑滅菌，物體表面用藥劑噴霧滅菌，接種室等空間采用紫外線或熏蒸滅菌。

接種：將已經(jīng)在同條件下培養(yǎng)的金葉復(fù)葉槭經(jīng)切割成帶一對葉片的莖段放入培養(yǎng)基，整個(gè)接種過程要在無菌條件下進(jìn)行，接30瓶生長狀況相似的植株，每瓶接5株苗。接種過程中用的鑷子和刀子要嚴(yán)格用酒精消毒，以免污染。

培養(yǎng)：把培養(yǎng)材料放在有一定溫度等條件的培養(yǎng)室里，使之生長、分裂和分化，形成愈傷組織或進(jìn)一步分化成再生植株。其中將30瓶植株分成3組，分別置于8h/d，12h/d，16h/d的光照處理。使其在不同的光照時(shí)間下生長一個(gè)月并每天記錄其生根狀況和長新葉的情況。

轉(zhuǎn)接：一個(gè)月后將植株轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基中，轉(zhuǎn)接的同時(shí)記錄其每株生根的條數(shù)，苗高以及增殖系數(shù)。

統(tǒng)計(jì)：對試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最后得出試驗(yàn)結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同光照周期根條數(shù)的顯著性差異分析

由圖1可以看出三種光照周期處理的根條數(shù)差異不顯著，因三種光照周期雖然不同但是植物都可以進(jìn)行正常的光合作用和呼吸作用，且在三種不同的光照周期下培養(yǎng)基里都含有植物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，使植物都能夠生根。

3.2 不同光照周期根長的顯著性差異分析

由圖2可以看出植株在8h/d和12h/d的光照處理下差異不顯著，而16h/d的光照處理與其它兩組光照處理差異極顯著。產(chǎn)生這種差異的原因?yàn)榻鹑~復(fù)葉槭喜光，長的光照周期使根系活力提高，從而可以延長植物的生根時(shí)間使根生長的較長。

3.3 不同光照周期苗高度的顯著性差異

由圖3可以看出植株在16h/d的光照條件下與8h/d和12h/d的光照條件下差異極顯著，在8h/d和12h/d的光照下差異不顯著。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于在長的光照周期下植物細(xì)胞中進(jìn)行光合作用的時(shí)間比在短的光照周期下長，使光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)和能量大于呼吸作用消耗的物質(zhì)和能量，從而更有利于植株生長。

3.4 不同光照周期增殖系數(shù)的顯著性差異分析

由圖4可以看出16h/d光照周期下植株的增殖系數(shù)差異極顯著，在8h/d和12h/d的光照周期下差異不顯著。因?yàn)橹仓觌S著光照時(shí)間的延長在光合作用中會(huì)積累更多營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)光照時(shí)間長可以為植物提供更適宜的溫度，使環(huán)境更有利于植物的生長。

由分析可知，光照時(shí)間的長短直接影響著植株的各種生理變化，金葉復(fù)葉槭更適合在光照時(shí)間長的環(huán)境中生長，在長光照條件下差異極顯著而在短的光照周期下差異不顯著。

4 結(jié)論與討論

通過不同的光照處理可見：在同樣光照強(qiáng)度4000lx條件下，8h/d的光照周期下金葉復(fù)葉槭的長勢和12h/d和16h/d的光照周期下相比較弱，在16h/d的光照周期下最有利于金葉復(fù)葉槭根以及苗高度的生長。所以光照時(shí)間越長對金葉復(fù)葉槭的生長越有利，增殖系數(shù)也越大。

在金葉復(fù)葉槭的光周期實(shí)驗(yàn)過程中影響因素很多，接種熟練程度，試驗(yàn)臺及接種工具是否消毒徹底、培養(yǎng)基配置都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。[7]實(shí)驗(yàn)中所用的金葉復(fù)葉槭植株的生長狀況也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接種后2.3天發(fā)現(xiàn)有少量的污染，可確定為接種過程人為引起的，但對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明金葉復(fù)葉槭組培苗在16h/d光照周期下有利于增殖和生根，對其進(jìn)行光照周期的研究，是對其培養(yǎng)條件研究的重要內(nèi)容，可以達(dá)到精準(zhǔn)控制培養(yǎng)時(shí)間，提高質(zhì)量和效益，節(jié)約能源的目的，在生產(chǎn)上具有較大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊玉杰，李海云.光周期對植物生長發(fā)育的影響研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（13）：6693.6694.

[2]高榮孚，張鴻明.植物光調(diào)控的研究進(jìn)展[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（5/6）：236.241.

[3]譚文澄，戴策剛.觀賞植物組織培養(yǎng)技術(shù)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2001.

[4]王文靜，袁道強(qiáng)，高松潔.植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].河南師范大學(xué)報(bào)，2000，（3）：137.139.

[5]梁一池，楊華.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].福建林學(xué)院，2002，22（1）：123.124.

[6]李艷敏，孟月娥.金葉復(fù)葉槭的組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（7）：98.99.

[7]張彥妮，卓麗環(huán).復(fù)葉槭葉片和莖段誘導(dǎo)愈傷組織的影響因素[J].北方園藝，2006（4）：168.170.