不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗生長及生理生化特性的影響

中圖分類號：S682.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 1000-4440（2025）07-1302-10

Effects of different LED illumination treatments on the growth and physicochemical properties of Cymbidium Ranluo tissue-cultured seedlings

LIN Huifeng1， XU Kezheng'， ZHOU Huiming' GAN Weixin1， LIN Fazhuang1， ZHANG Zhengbin1

SONG Caifeng2

Abstract：Using CymbidiumRanluo tissue-cultured rhizomes andtissue-cultured seedlings as experimental materials，this studyinvestigatedtheefectsoffiveLEDilluminationtreatmentsonrhizomeproliferation/diferentiationandseedlinggrowth/physicochemical properties during the seedling-strengthening and rooting stages.The five treatmentswere red light（R）， red light：blue light =6：4 （R6B4），red light：blue 5 （R5B5），redlight：blue light =4：6 （204 （R4B6），and blue light （B）. The results showed that during the rhizome proliferation and differentiation stage，compared withthe fluorescentlamp control （CK），the diameterof CymbidiumRanluotisse-culturedrhizomesincreasedsignificantlyandthediferentiationratewasthehighestunderR5B5treatment.Thesolubleproteincontentdecreasedfirstlyandthenincreasedwiththeincreaseofbluelightratio，whilethesolublesugar contentincreasedfirstlyandthendecreased，whichwas thehighestunderR6B4treatment.Thecontentofhydrogenperoxideand reactiveoxygenspeies decreasedwiththeincreaseofbluelightratio，whiletheactivityofcatalaseincreasedwithheincreaseof bluelightratio.Therewasnosignificant diferenceinhydrogenperoxidecontentbetweentheR5B5treatmentandtheCK，while thereactiveoxygen speciescontentandcatalaseactivity increased significantlycompared toCK.During theseedling-strengtheningandrotingstages，R5B5-treatedtissue-culturedseedlingsexhibitedhighervaluesinleaflength，leafwidth，pseudobulb width，leafnumber，plantheight，rootlength，rootdiameter，freshweightofabovegroundparts，chorophyllacontent，hlor phyllbcontent，carotenoidcontentandtotalchlorophyllcontent.Thesolublesugarcontentof thetissue-culturedsedlingsfirst increasedandthendecreasedwiththereductionoftheedlightratio，withtheR5B5treatmentshowingthesmalestdecrease compared to the CK. The relative expression of CRY2 gene was the highest under R5B5 treatment.In summary，different LEDillumination treatments havevaryingefectsontheizome prolferationanddiferentiationof CymbidiumRanluo，aswellasonthe growth，chlorophyllcontent，solubleproteicontent，solublesugarcontent，antioxidantsystem，andCRY2gneexpresioofthe tissue-cultured seedlings，with the R5B5 treatment showing the best results.

Key words：LED illumination；Cymbidium Ranluo；tissue culture

蘭花，蘭科（Orchidaceae）植物的總稱[1]，中國傳統(tǒng)十大名花之一，其外形優(yōu)雅兼具世界級的觀賞、藥用、食用、生態(tài)和文化價值，可作切花或盆栽裝飾環(huán)境[2]，深受全球花卉愛好者的青睞[3]。當(dāng)前，蘭花工廠化種苗的繁育方法主要為組織培養(yǎng)技術(shù)[4]，該技術(shù)既高效又能保證種苗的一致性和穩(wěn)定性。在植物組織培養(yǎng)過程中，光照是一個至關(guān)重要的因素，不同的光照組合對植物的生長和發(fā)育有不同的顯著影響[5-6]。而植物組織培養(yǎng)過程中依靠的傳統(tǒng)電光源存在發(fā)熱大、能效低和成本高等問題，其光照用電可達(dá)總用電成本的 65%^[7] 。LED（發(fā)光二極管）是一種高效、節(jié)能的新型光源，省電比例可達(dá) 70%^[8] ，具有可控性強(qiáng)、啟動時間短、可靠性好等優(yōu)點，為植物組織培養(yǎng)的理想光照選擇。已有研究結(jié)果表明，LED組合光對組織培養(yǎng)苗的生長效果好于LED 單色光[9]，且紅光、藍(lán)光的光譜范圍與葉綠素的吸收光譜范圍相吻合，并具有促進(jìn)植物生長發(fā)育的作用[10]。Kim等[11]的研究結(jié)果表明，在紅藍(lán)組合光照條件下，菊花的葉片凈光合速率顯著提高，且植株的干重和鮮重也顯著增加，Li等[2]在對棉花的組織培養(yǎng)研究中也證實了這一點。張金龍等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在紅藍(lán)光中添加綠色光可以促進(jìn)大花蕙蘭大鳳 × 豆瓣蘭太極圣梅 F₁ 代組織培養(yǎng)苗的生長和葉綠素的合成；劉洋等[14的研究結(jié)果表明，藍(lán)光對大花蕙蘭紅酒 × 蓮瓣蘭邊草素花組織培養(yǎng)苗的可溶性蛋白合成有促進(jìn)作用；楊貞等[15研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)復(fù)合光可促進(jìn)馬蹄蓮可溶性糖的積累。然而，關(guān)于紅藍(lán)光的最佳比例，不同的植物中結(jié)論不同，高曉芬等[1]研究發(fā)現(xiàn)，在紅藍(lán)光 ：5：5 的條件下，蝴蝶蘭組織培養(yǎng)苗多項指標(biāo)均最高，是蝴蝶蘭組織培養(yǎng)苗生長的最佳光照組合；而草莓（FragariaXananas-saDuch.）在紅藍(lán)光 7：3 的條件下，組織培養(yǎng)苗生長狀況最好[17]。因此，不同植物對不同光照配比的敏感度不同。目前未見有不同紅藍(lán)光對春蘭和雜交蘭種間雜交新品種組織培養(yǎng)苗生長和生理生化特性影響的報道，春蘭大富貴和雜交蘭黃荷（春蘭黃荷梅和大花蕙蘭DH粉白雜交種）的雜交品種然洛，具有花大、生長快等優(yōu)點，本研究通過探究不同的LED光照組合對然洛組織培養(yǎng)增殖分化和試管苗生長及生理生化特性的影響，從而篩選出適宜雜交蘭組織培養(yǎng)苗生長的紅藍(lán)光配比，為蘭花新品種優(yōu)質(zhì)種苗繁育提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為組織培養(yǎng)研究室保存的然洛根狀莖及組織培養(yǎng)苗。試驗光照設(shè)備使用型號E4的LED燈板，購自啟明迪通科技（北京）有限公司。

1.2試驗地點

本試驗于2023年6月-2024年5月在實驗室進(jìn)行。

1.3試驗方法

1.3.1光源控制系統(tǒng)設(shè)置6種不同光照處理，分別為熒光燈對照（CK）紅光處理（R）紅藍(lán)光配比6：4 處理（R6B4）、紅藍(lán)光配比 5：5 處理（R5B5）、紅藍(lán)光配比 4：6 處理（R4B6）、藍(lán)光處理（B），具體參數(shù)見表1。

1.3.2增殖分化階段將規(guī)格長 3cm 左右且有 4～ 5個分叉的然洛根狀莖接種于增殖分化培養(yǎng)基中，每個處理接種5瓶，每瓶接種6個根狀莖，重復(fù)3次。前期先放置在黑暗條件下培養(yǎng)45d，然后放置于不同配比的紅藍(lán)光照下，繼續(xù)培養(yǎng) 45d 。測定根狀莖的粗度及生理生化指標(biāo)，統(tǒng)計分化苗數(shù)量和狀態(tài)，并計算分化率：

分化率 Σ=Σ 分化苗數(shù)量/接種根狀莖數(shù)量 ×100% 。

增殖分化培養(yǎng)基：花寶2號 3.0g/L+2.0mg/L NAA+30.0g/L 蔗糖 +1.0g/L 活性炭 +50.0g/L 香蕉泥， pH=5.8 。

培養(yǎng)條件：光照時間 12h/d ，總光合有效輻射強(qiáng)度為 40μmol/（m²?s） ，溫度（ 25±2 ） C 。

表1LED光照處理Table1 LEDilluminationtreatments

：波長為 660nm 的紅光； B₄₄₀ ：波長為 440nm 的藍(lán)光。

1.3.3壯苗生根階段將然洛根狀莖分化出的苗高 2.5cm 左右的組織培養(yǎng)小苗接種于壯苗生根培養(yǎng)基中，放置在不同配比的紅藍(lán)光照（表1）中進(jìn)行培養(yǎng)。每個處理接種5瓶，每瓶接種5株，重復(fù)3次。培養(yǎng) 90d 后測定組織培養(yǎng)苗的形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)。

壯苗生根培養(yǎng)基：花寶1號 3g/L+30g/L 蔗糖 + 1g/L 活性炭 +50g/L 香蕉泥， pH=5.8 。

培養(yǎng)條件：光照時間 12h/d ，總光合有效輻射強(qiáng)度為 40μmol/（m²?s） ，溫度（ 25±2 ） C 。

1.4測定指標(biāo)與方法

1.4.1形態(tài)指標(biāo)分別將不同紅藍(lán)光照處理的根狀莖和試管苗取出。用游標(biāo)卡尺測定根狀莖粗度、根粗和假磷莖寬；用直尺測定植株株高、葉長、葉寬、根長，其中：株高為植株基部至最長葉片的葉尖的長度（cm），葉長為葉痕至葉尖長度（ cm） ，葉寬為葉片中部最寬處的寬度（ ）。

1.4.2生理指標(biāo)采用分光光度比色法測定葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量；采用酶聯(lián)免疫法（ELISA）測定可溶性蛋白含量和活性氧（ROS）含量;采用微量法18測定可溶性糖含量和過氧化氫（ H₂O₂ ）含量；采用索萊寶過氧化氫酶活性檢測試劑盒測定過氧化氫酶（CAT）活性。

1.4.3CRY2基因表達(dá)光受體對于光調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育至關(guān)重要，而藍(lán)光受體CRY2基因可以調(diào)控植物的生長[19]，本研究以張海良[20]報道的蘭花TUB基因為內(nèi)參基因，參考梁鈞淞[2]設(shè)計并驗證過的CRY2基因引物（表2）進(jìn)行qPCR檢測。總RNA的提取采用南京諾唯贊生物科技股份有限公司生產(chǎn)的Cell/TotalRNAIsolationKitV2試劑盒進(jìn)行，總RNA經(jīng) 1% 的瓊脂糖凝膠電泳初步驗證后，Agilent2100檢測RNA的濃度、總量和RNA完整性數(shù)值（RIN值）等；cDNA的合成采用南京諾唯贊生物科技股份有限公司生產(chǎn)的1stStrand cDNASynthesis Kit進(jìn)行; qPCR 具體操作按照南京諾唯贊生物科技股份有限公司生產(chǎn)的ChamQUniversal SYBR qPCR Master Mix的說明書進(jìn)行，以不同光照處理下的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的cDNA為模板，采用實時熒光定量PCR儀（BiO-rad）完成反應(yīng)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel2016和IBMSPSSStatistics27.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，使用最小顯著差異（LSD）分析方法進(jìn)行不同處理間均值的顯著性差異（ Plt;0.05 ）比較。qRT-PCR基因表達(dá)分析：采用2^-ΔΔct 法計算基因相對表達(dá)量。

表2蘭花光響應(yīng)相關(guān)基因qRT-PCR引物

2 結(jié)果與分析

2.1 根狀莖增殖分化培養(yǎng)階段

2.1.1不同LED光照對蘭屬然洛增殖分化生長指標(biāo)的影響由圖1、表3可知，R5B5處理的蘭屬然洛根狀莖增殖分化階段的根狀莖粗度與對照（CK）相比顯著增加 4.94%（Plt;0.05） ，R處理、B處理的根狀莖粗度與CK相比分別顯著降低 24.13% 和 20.06% （ Plt; 0.05），R6B4處理、R4B6處理的根狀莖粗度與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05 ），且根狀莖粗度隨藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，在R5B5處理時達(dá)到最大值。由表3可知，R5B5處理的蘭屬然洛根狀莖增殖分化階段的分化率與CK相比顯著增加47.07%（Plt;0.05）， R處理、B處理的分化率與CK相比均顯著降低17.64%（ Plt;0.05 ），R6B4處理、R4B6處理的分化率與CK相比無顯著差異（ ?Pgt;0.05） ，且根狀莖分化率隨著藍(lán)光的增加呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，在R5B5處理時達(dá)到最大值。

綜上所述，R5B5處理的蘭屬然洛的根狀莖最粗、分化率最高，且整體長勢好、顏色呈綠色

Table3EectsofrentLEDllumatiotreatmetsoothideofCymbmaohosugproliferatiodit ation stage

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理;B：藍(lán)光處理。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 。

2.1.2不同LED光照對蘭屬然洛根狀莖增殖分化生理指標(biāo)的影響由表4可知，R處理、B處理的蘭屬然洛根狀莖可溶性蛋白含量與CK相比分別顯著增加 10.94% 、15. 63% （ Plt;0.05 ），R4B6處理的可溶性蛋白含量與CK相比顯著降低 15.63%（Plt;0.05） ，而R6B4處理、R5B5處理的可溶性蛋白含量與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） ，且可溶性蛋白含量隨藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢。R6B4處理、R5B5處理的可溶性糖含量與CK相比分別顯著增加26.22%.12.09%（Plt;0.05）， R處理、B處理的可溶性糖含量與CK相比分別顯著降低 21.24% 、 19.71% 0 （Plt;0.05） ，而R4B6處理的可溶性糖含量與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05 ），且可溶性糖含量隨藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，在R6B4處理時達(dá)到最大值。

表4不同LED光照對蘭屬然洛根狀莖可溶性蛋白含量、可溶性糖含量的影響

Table4EffectsofdifferentLEDilluminationtreatmentsonsoluble protein contentand solublesugar contentin Cymbidium Ranluorhizomes

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理；B：藍(lán)光處理。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05， 。

由表5可知，R處理、R6B4處理的蘭屬然洛根狀莖過氧化氫含量與CK相比分別顯著增加296.36%.101.82%（Plt;0.05） ，R5B5處理、R4B6處理、B處理的過氧化氫含量與CK相比差異均不顯著（ Pgt;0.05） ，且過氧化氫含量隨藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)下降趨勢。R處理、R6B4處理、R5B5處理的活性氧含量與CK相比分別顯著增加 13.89%.21.59% ！10.66%（Plt;0.05）， B處理的活性氧含量較CK顯著降低 9.04%（Plt;0.05） ，而R4B6處理的活性氧含量與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05 ），且活性氧含量隨藍(lán)光比例的增加呈先增加后下降的趨勢。R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的過氧化氫酶活性與CK相比分別顯著增加 20.74%.23.71% ！38.80%.44.79%（Plt;0.05） ，R處理的過氧化氫酶活性較CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） ，且過氧化氫酶活性隨藍(lán)光比例的增加呈增加趨勢。

表5不同LED光照對蘭屬然洛根狀莖過氧化氫含量、活性氧含量和過氧化氫酶活性的影響

Table5Effectsof differentLEDillumination treatmentson hydrogenperoxide content，reactive oxygen species content and catalaseactivityinCymbidiumRanluorhizomes

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理；B：藍(lán)光處理。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.2壯苗生根階段

2.2.1不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗形態(tài)指標(biāo)的影響由表6可知，R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗葉長與CK相比顯著增加 30.14%（Plt;0.05） ，R處理、R6B4處理、R4B6處理、B處理的葉長與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R6B4處理的葉寬與CK相比顯著降低 37.76%（Plt;0.05）. ，R處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的葉寬與CK相比差異不顯著（ （Pgt;0.05） 。R6B4處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的根數(shù)與CK相比顯著減少 44.98%（Plt;0.05） ，R處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的根數(shù)與CK相比差異不顯著 （Pgt;0.05） 。R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的假鱗莖寬與CK相比顯著增加 41.88%（Plt;0.05），F(xiàn) 處理、R6B4處理、R4B6處理、B處理的根數(shù)與CK相比均差異不顯著（Pgt;0.05） 。R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗葉片數(shù)與CK相比均差異不顯著（ （Pgt;0.05） 。R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗株高與CK 相比顯著增加 21.21%（Plt;0.05），R 處理、R6B4處理、R4B6處理、B處理的株高與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗地上部鮮重與CK相比顯著增加 52.87%（Plt;0.05） ，R處理、R6B4處理、R4B6處理、B處理的地上部鮮重與CK相比均差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗地下部鮮重與CK相比均差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗根長與CK相比顯著增加29.68%（Plt;0.05） ，R處理、B處理的組織培養(yǎng)苗根長與CK相比分別顯著降低19. 79% 、20. 43% （ ?ΔPlt;0.05 ），R6B4處理、R4B6處理的組織培養(yǎng)苗根長與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R處理、R6B4處理、R4B6處理、B處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗根粗與CK相比分別顯著降低 12.25%.22.45%.15.31%.18.71%（Plt;0.05） ，R5B5處理的組織培養(yǎng)苗根粗與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05）。

綜合來看，R5B5處理的蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗葉長、葉寬、假鱗莖寬、葉片數(shù)、株高、地上部鮮重、地下部鮮重、根長及根粗等9個形態(tài)指標(biāo)表現(xiàn)較佳，有利于組織培養(yǎng)苗的生長發(fā)育。

表6不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗形態(tài)指標(biāo)的影響Table6EffectsofdiffrentLEDilluminationtreatmentsonmorphologicalindexesofCymbidiumRanluotisue-cultureddligs

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理；B：藍(lán)光處理。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 。

2.2.2不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗葉綠素含量的影響由圖2可知，R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的地上部和地下部的葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、總?cè)~綠素含量均隨著藍(lán)光比例的增加，呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢。其中，R5B5處理的組織培養(yǎng)苗無論地上部還是地下部的葉綠素a含量、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量、總?cè)~綠素含量均最高且顯著高于對照組，組織培養(yǎng)苗地上部較CK分別顯著提高了 25.56% 、52.63%.166.67%.41.82%（Plt;0.05） ，組織培養(yǎng)苗地下部較CK分別顯著提高了111 .76%154.55%.150.00% 、132. 14%（Plt;0.05） 。表明R5B5處理在組織培養(yǎng)苗壯苗生根階段的葉綠素合成中起到了重要作用，有利于組織培養(yǎng)苗葉綠素的合成。

圖2不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗葉綠素含量的影響

A：葉綠素a含量;B：葉綠素b含量;C：類胡蘿卜素含量;D：總?cè)~綠素含量。CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理;B：藍(lán)光處理。同一部位圖柱上不同小寫字母表示同一處理下不同濃度間差異顯著（ （Plt;0.05） 1°

2.2.3不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗生理生化指標(biāo)的影響由表7可知，R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的可溶性蛋白含量（地上部和地下部）與CK相比均差異不顯著（ （Pgt;0.05） 。R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的地上部可溶性糖含量與CK相比分別顯著降低 61.92% 、 60.42% 、 41.59% /41.95%.66.43%（Plt;0.05）， R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的地下部可溶性糖含量與CK相比分別顯著降低 54.79%.54.00%.42.41% 49.47%.56.72%（Plt;0.05） ，其中，均以R5B5處理的降低比例最小，且R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的可溶性糖含量（地上部和地下部）均隨著紅光比例的降低呈現(xiàn)先升高后降低趨勢。

表7不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗可溶性蛋白含量、可溶性糖含量的影響

Table 7Effects of differentLED illumination treatments on soluble protein content and soluble sugar content of Cymbidium Ranluo tissue-cultured seedlings

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 ?：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理;B：藍(lán)光處理。同列數(shù)值后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05， 。

由表8可知，R處理蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的地上部過氧化氫含量與CK相比顯著增加 35.60% （ Plt;0.05），R5B5處理、R4B6處理、B處理的地上部過氧化氫含量與CK相比分別顯著降低 19.20%.20.14% 、28.81%（Plt;0.05） ，R6B4處理的地上部過氧化氫含量與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） 。R處理的地下部過氧化氫含量與CK相比顯著增加 6.33%（Plt;0.05） ，B處理的地下部過氧化氫含量與CK相比顯著降低2 8.48%（Plt;0.05） ，R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理的地下部過氧化氫含量與CK相比差異不顯著（ Pgt; 0.05），且地下部過氧化氫含量隨著藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢。R處理、R6B4處理的地上部活性氧含量與CK相比分別顯著增加 7.49%.26.44% （ Plt;0.05） ，B處理的地上部活性氧含量與CK相比顯著降低 8.39%（Plt;0.05） ，R5B5處理、R4B6處理的地上部活性氧含量與CK相比差異不顯著（ （Pgt;0.05） 0R6B4處理的地下部活性氧含量與CK相比顯著增加7.17%（Plt;0.05） ，R處理、B處理的地下部活性氧含量與CK相比分別顯著降低 12.56%.23.18% （ Plt; 0.05），R5B5處理、R4B6處理的地下部活性氧含量與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05） ，且地上部和地下部的活性氧含量隨著藍(lán)光的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。R處理的地上部過氧化氫酶活性與CK相比顯著降低 9.73%（Plt;0.05），B 處理的地上部過氧化氫酶活性與CK相比顯著增加 35.38%（Plt;0.05） ，R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理的地上部過氧化氫酶活性與CK相比差異不顯著（ ?Pgt;0.05 ；R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理的地下部過氧化氫酶活性與CK相比顯著增加 22.36%.34.04%.39.30% 、71.49%（Plt;0.05） ，R處理的地下部過氧化氫酶活性與CK相比差異不顯著（ Pgt;0.05， ，且地上部和地下部過氧化氫酶 （CAT） 活性隨藍(lán)光比例的增加持續(xù)增加。

表8不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗過氧化氫含量、活性氧含量和過氧化氫酶活性的影響

Table8EectsofdieretLDlatitreatetsodrogenproxideonenteactieoenspisontetadcaaaseciiy ofCymbidium Ranluo tissue-cultured seedlings

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理;B：藍(lán)光處理。同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 。

2.3不同LED光照對蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗CRY2基因表達(dá)的影響

從圖3可以看出，R處理、R6B4處理、R5B5處理、R4B6處理、B處理蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗CRY2基因的相對表達(dá)量隨藍(lán)光比例增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢：R5B5處理的CRY2基因相對表達(dá)量較高，為CK的 94% ，且與CK相比差異不顯著（ （Pgt;0.05） 。而R處理、B處理下的CRY2基因相對表達(dá)量分別顯著下降 0.184，0.154 （ Plt;0.05 ）。由此推測，單色光會抑制蘭花體內(nèi)CRY2基因的表達(dá)，從而延緩蘭花根狀莖的分化和組織培養(yǎng)苗根部的生長。

圖3不同LED光照對組織培養(yǎng)苗CRY2基因相對表達(dá)量的影響

CK：熒光燈對照；R：紅光處理；R6B4：紅光：藍(lán)光 =6：4 處理；R5B5：紅光：藍(lán)光 =5：5 處理；R4B6：紅光：藍(lán)光 =4：6 處理；B：藍(lán)光處理。圖柱上不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt; 0.05）。

3討論

光照作為植物生命周期中的核心環(huán)境因素，對植物的生長與發(fā)育具有決定性作用，尤其在組織培養(yǎng)過程中更是不可或缺。紅藍(lán)光配比的差異對不同植物的生長及形態(tài)影響顯著。鄭子松等[22]研究發(fā)現(xiàn)單色紅光有利于結(jié)球甘藍(lán)不定芽的增殖；甘瑋欣等[23]研究發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光比例為 15：5 時有利于非洲菊明卉粉黛組織培養(yǎng)苗增殖生長。本研究發(fā)現(xiàn)，與CK相比，在蘭花增殖分化階段，紅藍(lán)光配比為 5：5 能提高蘭屬然洛根狀莖粗度和分化率，而單色光則降低根狀莖粗度和分化率。在壯苗生根階段，與CK相比，R5B5處理的組織培養(yǎng)苗葉長、葉寬、假鱗莖寬等形態(tài)表現(xiàn)最佳，這與甘瑋欣等[23]研究結(jié)果相類似。光合色素是植物光合作用的重要物質(zhì)，其含量和活性對植物生長發(fā)育及品質(zhì)有重要影響[24]，An-zelika等[25]研究發(fā)現(xiàn)在葡萄組織培養(yǎng)過程中藍(lán)光有助于促進(jìn)各種光合色素的合成；郭瑩等[26]的研究結(jié)果表明，在大花蕙蘭愛神 × 虎雪蘭霞光中，單色紅光照射下植株類胡蘿卜素含量低；周錦業(yè)等[27的研究結(jié)果顯示藍(lán)光對金線蓮組織培養(yǎng)苗的葉綠素含量有促進(jìn)作用。本研究發(fā)現(xiàn)，在組織培養(yǎng)苗壯苗生根階段，各光合色素含量均隨著藍(lán)光比例的升高呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在R5B5處理時達(dá)最大值，表明在蘭花的根狀莖增殖分化階段和壯苗生根階段，可通過調(diào)節(jié)紅藍(lán)光的配比實現(xiàn)蘭花根狀莖粗度、分化率及組織培養(yǎng)苗地上部、地下部光合色素含量的調(diào)整，而R5B5處理最有利于光合色素的合成，促進(jìn)光合作用。

大量研究結(jié)果表明藍(lán)光能夠有效提高蛋白質(zhì)的積累，張微慧等[28的研究結(jié)果表明，藍(lán)光對果樹的蛋白質(zhì)合成具有促進(jìn)作用；邸秀茹等[29]的研究結(jié)果表明，藍(lán)光對菊花組織培養(yǎng)苗可溶性蛋白的合成有較大的促進(jìn)作用。本研究發(fā)現(xiàn)，在增殖分化階段，不同光質(zhì)下根狀莖的可溶性蛋白含量隨著藍(lán)光比例的增加呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢，與CK相比，R處理、B處理可溶性蛋白含量顯著增加，可能是由于紅、藍(lán)單色光對根狀莖生長造成逆境脅迫，促進(jìn)了可溶性蛋白合成。而在壯苗生根階段，可溶性蛋白含量各處理與CK相比差異不顯著，間接表明光質(zhì)對蘭花組織培養(yǎng)苗可溶性蛋白含量的直接影響可能并不明顯[30]。可溶性糖是植物生長發(fā)育所必須的物質(zhì)，它既是呼吸作用的底物，又是合成脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的基礎(chǔ)，還參與多種物質(zhì)的代謝活動[31]，其含量高低直接影響植物生長發(fā)育。當(dāng)光合作用強(qiáng)時，葉綠體形成較多的磷酸丙糖，運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)，形成較多蔗糖[32]。本研究中，在蘭屬然洛根狀莖增殖分化階段，紅藍(lán)光組合有利于根狀莖可溶性糖的生物合成，單色光均不利于根狀莖可溶性糖生成。當(dāng)糖含量較高時，在外部特征上表現(xiàn)為根狀莖更粗，進(jìn)一步促進(jìn)根狀莖分化，且根狀莖可溶性糖含量隨藍(lán)光的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，與R6B4處理相比，R5B5處理的根狀莖可溶性糖含量降低比例最小，一定程度上促進(jìn)了可溶性糖的積累。

抗氧化系統(tǒng)是植物體內(nèi)重要的防御系統(tǒng)，包括體內(nèi)的一些抗氧化酶等[33-38]。活性氧是引起植物逆境損傷的主要原因之一[39]，但是近些年的研究發(fā)現(xiàn)，活性氧還在植物體的脅迫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用，它能激活植物的脅迫應(yīng)激反應(yīng)，并誘導(dǎo)一系列的生理生化反應(yīng)，從而增強(qiáng)植株的抗性[40]。本研究發(fā)現(xiàn)，過氧化氫含量、活性氧含量隨藍(lán)光比例增加而減少，而過氧化氫酶活性隨藍(lán)光比例增加而增強(qiáng)，說明藍(lán)光有利于促進(jìn)蘭屬然洛體內(nèi)過氧化氫酶的活性，提高植物的活性氧清除能力。

光作為一種形態(tài)發(fā)生信號，能直接影響植物的光敏色素和隱花色素系統(tǒng)[41]，比較典型的就是隱花色素（CRY）[42]。前人研究發(fā)現(xiàn)AtCRY基因的過表達(dá)突變體在藍(lán)光下能顯著抑制擬南芥下胚軸的伸長，整個突變體幼苗相較于對照表現(xiàn)出短縮的現(xiàn)象，而AtCRY2的沉默或敲除的擬南芥突變體在藍(lán)光下的下胚軸則顯著伸長[43]；葉宇蕓[44]研究發(fā)現(xiàn)紅顏草莓CRY2沉默突變體生長延緩，說明不同物種中CRYs蛋白對生長的調(diào)控存在一定差異。本研究發(fā)現(xiàn)，在蘭屬然洛中，CRY2基因的相對表達(dá)量隨藍(lán)光的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，R5B5處理的CRY2基因相對表達(dá)量達(dá)到CK的 94% ，R6B4處理與R5B5處理差異不顯著，而R處理、B處理CRY2基因相對表達(dá)量與CK相比均顯著下降，表明CRY2基因的相對表達(dá)量在沒有藍(lán)光參與的情況下相對表達(dá)量很低，而在紅藍(lán)復(fù)合光處理下相對表達(dá)量隨著藍(lán)光強(qiáng)度的增加而減少，這與Shalitin等[45]研究結(jié)果相同。

綜上分析，本研究發(fā)現(xiàn)單色紅光、藍(lán)光不利于蘭屬然洛組織培養(yǎng)苗的生長發(fā)育，這與王亞沉等[46]等研究結(jié)果相同，結(jié)合根狀莖分化時紅、藍(lán)單色光處理的分化率顯著降低以及紅、藍(lán)單色光處理的組織培養(yǎng)苗根長、根粗均顯著降低，而紅藍(lán)復(fù)合光以及熒光燈處理的然洛組織培養(yǎng)苗生長狀況要好于紅、藍(lán)單色光，同時然洛體內(nèi)CRY2基因在藍(lán)光未參與以及藍(lán)光強(qiáng)度過高的情況下表達(dá)會受抑制，導(dǎo)致相對表達(dá)量過低，從而延緩然洛根狀莖的分化和組織培養(yǎng)苗根部的生長。R5B5處理的然洛組織培養(yǎng)苗形態(tài)指標(biāo)、光合色素、生理生化指標(biāo)和CRY2基因相對表達(dá)量均較高，因此本研究認(rèn)為，R5B5處理可作為蘭花組織培養(yǎng)增殖分化和組織培養(yǎng)苗生長的適宜光照處理。

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（責(zé)任編輯：蔣永忠）

收稿日期：2024-08-08

基金項目：省科技計劃項目（2023S0026）；省省級財政花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目（優(yōu)良品種創(chuàng)新激勵）[閩財資環(huán)指（2022）47號]

作者簡介：林輝鋒（1984-），男，莆田人，碩士，副研究員，主要研究方向為花卉生物技術(shù)。（E-mail）289687622@qq.com