LED光质对‘都克’蓝莓组培苗增殖与生根的影响*

杨艳敏，刘有春，魏 鑫，王 莉，李 阳，罗梅秀，刘 成

（1 辽宁省果树科学研究所，营口115009）（2 福建省中科生物股份有限公司）

蓝莓学名越橘（Vaccinium corymbosum），为杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium）多年生落叶或常绿灌木[1]，果实酸甜可口，富含花青素，在改善视力、抗氧化和增强免疫力等方面具有较好的效果[2]，深受市场欢迎，种植面积日渐扩大，对种苗的需求量也逐渐增大。传统的种子繁殖和扦插繁殖方式耗时长、效率低，要采用植物组织培养技术来快速繁殖蓝莓种苗。蓝莓组培育苗生产中多数以荧光灯为照射光源，但经前人多次试验发现，人工光LED 与荧光灯相比，具有光谱可调、光电转换率高及节能等特点[3]，在组培育苗方面更具优势。如王婷婷等试验表明，在LED 红蓝光基础上添加适量绿光的光照条件下，白及组培苗长势显著优于荧光灯处理[4]；王玉英等以百合组培苗为试验材料，研究发现LED 红蓝绿复合光较白色荧光灯更有利于百合组培苗小子球增殖[5]；李湘阳等也发现LED 红蓝混合光更适宜奇楠沉香组培苗的增殖培养，与普通荧光灯处理相比存在显著差异[6]。LED 半导体技术发展已达到一定阶段，但LED 光质在蓝莓组培育苗方面的应用鲜有文献报道，主要有万如萌和潘美娜研究了LED 复合光质对蓝莓品种‘莱格西’组培苗生长发育、生理特性的影响[7-8]，但缺乏较为系统的光质处理布置。本研究以蓝莓品种‘都克’为试验材料，探究LED 单色光质和复合光质对蓝莓组培苗生长、增殖和生根的影响，以期为提高蓝莓组培育苗效率提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试蓝莓品种为‘都克’（Duke），建立无菌组培苗扩繁体系后，选取相同批次的组培苗进行LED光质试验。

1.2 试验光源

试验LED 光源由福建省中科生物股份有限公司自主研发，设置7 个LED 光质处理：蓝光（B）、绿光（G）、红光（R）等3 个单色光质处理，1R1BG（在R∶B＝1.00 基础上添加10%绿光）、2R1BG（在R∶B＝2.21 基础上添加10%绿光）、3R1BG（在R∶B＝3.29 基础上添加10%绿光）、4R1BG（在R∶B＝4.29 基础上添加10%绿光）等4 个复合光质处理，以荧光灯为对照（CK）。各处理不同光质光子数所占比率见表1，光照强度为（40±5）μmol·m-2·s-1，光周期12 h/d。

表1 不同光质处理的光子数所占比率

1.3 试验方法

试验所用培养基是‘都克’蓝莓最适增殖与生根培养基。增殖培养基为WPM＋0.5 mg/L ZT＋0.1mg/L IBA＋6 g/L 琼脂＋30 g/L 蔗糖，每个处理接种10 瓶，每瓶接2 cm 长的蓝莓茎段6 丛，3 次重复，将转接完的试管苗置于不同光质培养架上进行培养。60 d 后采集株高、叶片数、不定芽个数、单株鲜重和干重以及增殖倍数等指标。生根培养基为1/2WPM＋0.3 mg/L IBA＋0.5 mg/L NAA＋3.8 g/L 琼脂＋15 g/L 蔗糖，每个处理接种10 瓶，每瓶接2 cm长的蓝莓茎段10 株，3 次重复，将转接完的试管苗置于不同光质培养架上进行培养，60 d 后进行生根率统计。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2016 对所测得的数据进行整理和制图，并用SPSS 22.0 进行多重比较和差异显著性分析，图表中数据为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同光质对蓝莓组培苗长势的影响

从表2 可以看出，LED 单色光质处理与CK 比较，B 处理和G 处理的蓝莓组培苗各生长指标整体无明显优势，但B 处理的单株鲜重（2.47 g）最大，比CK 高出34.24%，G 处理的株高较CK 增加了12.91%；R 处理的株高、叶片数和不定芽数均显著优于CK，但在单株鲜干重方面显著低于CK，反映了红光处理的蓝莓组培苗较为纤弱。LED 复合光质处理中，蓝莓组培苗长势整体表现为在添加10%绿光的基础上，红光比例越高、蓝光比例越低，组培苗长势越好，除单株鲜重外，4R1BG 处理的蓝莓组培苗株高（5.83 cm）、叶片数（14.94 片）、不定芽数（43.61 个）和单株干重（0.61 g）均最大，且均与CK 之间存在显著差异。

表2 不同光质处理对蓝莓组培苗长势的影响

2.2 不同光质对蓝莓组培苗增殖的影响

增殖倍数可以直观地反映出组培育苗效率。如图1 所示，LED 复合光质处理中3R1BG、4R1BG的蓝莓组培苗增殖倍数较高，分别为5.32、5.28 倍，较CK 分别提高了28.50%、27.54%，且与CK 及其他LED 光质处理之间差异均达显著水平；其次是G处理，增殖倍数为4.86 倍，比CK 高出17.39%；B处理和1R1BG 处理的增殖倍数相对较低，分别为4.58、4.23 倍，表明蓝光比例较高的光质处理不利于蓝莓组培苗的增殖。

图1 不同光质处理对蓝莓组培苗增殖的影响

2.3 不同光质对蓝莓组培苗生根的影响

不同LED 光质处理对蓝莓组培苗生根的影响差异较大（图2）。LED 单色光质处理中，R 处理的蓝莓组培苗生根率较高，与CK、B 处理、G 处理之间均存在显著差异，而G 处理的生根率与CK 差异不显著，B 处理的生根率最低，仅45.13%。含蓝光比例较高的1R1BG 处理的蓝莓组培苗生根率也较低，为44.28%，与增殖的结果相似；不同LED 复合光质处理的生根率大小表现为4R1BG＞3R1BG＞2R1BG＞1R1BG，4R1BG 处理的生根率最高，为95.16%，比CK 高出21.77%，除与R 处理差异不显著外，与其他处理差异均达显著水平。

图2 不同光质处理对蓝莓组培苗生根的影响

3 结论与讨论

光对植物的形态建成起着重要的调控作用，例如影响种子萌发、茎叶生长和花芽分化，不同光质对植物生长发育的影响并不一致，同类植物不同品种对光质的反应也存在差异[9]。本研究中，R（红光）处理的蓝莓组培苗株高、叶片数和不定芽数等均明显高于其他LED 单色光质处理，但单株鲜干重较低，与杨忠义等[10]试验得出的单色红光处理的葡萄试管苗株高显著高于其他LED 光质处理的结果相似。可能与LED 红光对茎的伸长具有促进作用有关，茎的生长速度加快，但有机物质积累速度并没有协同进行，所以植株鲜干重提升并不明显[11]。本研究中，LED 复合光质处理中，含红光比例较高的4R1BG（在R∶B＝4.29 基础上添加10%绿光）处理的蓝莓组培苗株高较高也与该观点相符合，且4R1BG 处理的蓝莓组培苗长势较佳，与潘美娜试验得出红蓝绿复合光可促进蓝莓幼苗生长的结果吻合[8]。B（蓝光）处理的蓝莓组培苗较矮，单株鲜重和干重较大，反映了蓝光可使蓝莓组培苗矮壮，与邸秀茹的观点相似，蓝光促进蛋白质和游离氨基酸的合成，促进植株矮壮[12]。本研究中，3R1BG（在R∶B=3.29 基础上添加10%绿光）和4R1BG 处理的蓝莓增殖和生根效果较佳，含蓝光比例高的处理增殖和生根效果均较差，王玉英等也发现红蓝绿复合光有利于提高百合小子球增殖率[5]，但同是蓝莓组培试验，万如萌试验得出的是1R1B（50%蓝光+50%红光）更有助于提高野生蓝莓组培苗生物量和增殖系数[7]。廖多思等在开展LED 光质对2 种黄花高山杜鹃组培效果的影响试验中也得出差异较大的结果，红光和蓝光分别适宜不同种高山杜鹃增殖、生根[13]，侧面佐证了不同基因型品种对光质配比的需求不一致。

综上所述，在本研究中，以在R∶B＝4.29 基础上添加10%绿光的4R1BG 处理更适宜‘都克’蓝莓组培苗的生长和增殖、生根。