LED不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 毕业论文.doc
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1、分类号: 密级: UDC : 编号: 硕士学位论文 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性 影响的研究影响的研究 Effect of LED Different Light Qualities on Physiological and Biochemical Caracteristics of Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii Tissue Culture Seedlings 硕硕 士士 研研 究究生:生: 指指 导导 教教 师师: 申申请请学学位位类类别别:农学硕士农学硕士 专专 业业
2、:园园林林植植物物与与观观赏赏园园艺艺 培培 养养 学学 院院: 园林园艺学院园林园艺学院 二二 O 一二年五月一二年五月 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得云南农业大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名: 时间: 年 月 日 关于学位论文使用授权的声明关于学位论文使
3、用授权的声明 本人完全了解云南农业大学有关保存、使用学位论文的管理办法及规定, 即:云南农业大学有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意云南农业大 学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 (保密的学位论文在解密后应遵守此协议保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名: 时间: 年 月 日 导师签名: 时间: 年 月 日 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 I 摘摘 要要 本试验在同等光强条件下研究 LED 不同光质对虎雪兰(Cymbidium tracyanum var
4、huanghuaCymbidium mastersii)组培苗生理生化特性的影响,将为 植物组织培养的 LED 光源其参数设置和系统研发提供理论依据和技术支持,也 为虎雪兰的规模化生产和研究提供参考数据。结果表明:RBW(红:蓝:白 =6:1:1)处理下虎雪兰组培苗整株干重最大,为 0.0982g;对照组 W1(白色荧光 灯)根部干重最低,为 0.0823g。RBG(红:蓝:绿=4:2:1)处理下叶绿素 a、叶 绿素 b 和类胡萝卜素含量极显著高于其他处理,分别为 0.4380g、0.1590g 和 0.0910g,利于虎雪兰中上述三种色素的合成。B(单色蓝光)处理下叶片淀 粉粒积累最少,为
5、0.0622g,而其游离氨基酸和可溶性蛋白含量却是最高的,分 别为 140.9971gg-1和 5.0014gg-1;而 R(单色红光)处理下游离氨基酸和可 溶性蛋白含量均最低,分别为 99.4557gg-1和 2.7269gg-1。综合比较其中 RBG 处理下虎雪兰组培苗长势最好,而 R 和 B 处理下长势相对较差,光质对 虎雪兰幼苗生长代谢中的影响比较明显,LED 光照系统可以替代荧光灯成为虎 雪兰幼苗组织培养的理想光源。 关键词关键词:LED(发光二极管);光质;虎雪兰;组织培养 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 II Efects of Different LED
6、Light Qualities on Psiological and Bochemical Caracteristics of Tissue Culture Seedlings of Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii SHI Zhen-yuan(Landscape Plants and Ornamental Horticulture) Directed by Prof. Li Zhi-lin(Professor) ABSTRACT In orde to study growth metabolism influence of
7、 Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii tissue culture seedlings under the same light intensity, to provide data support and theoretical basis of LED light parameters settings and system research and development, and provide reference datalarge-scale for the production and research of C
8、ymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii the experiment was conducted The results showed: (1) with treatment RBW (red: blue: white = 6:1:1), dry weight of the whole plant of seedlings cultivation was biggest, with 0.0982g; Dry weight of the roots control group W1(fluorescent lamp or fluore
9、scent) is minimum, accounting for 0.0823g. (2) RBG (red: blue: green = 4:2:1) with chlorophyll a, b and chlorophyll content of carotenoids significant was higher than other treatments, being 0.4380g and 0.1590g and 0.0910g respectively, and beneficial to the three pigments synthesis of seedlings. (3
10、) B (monochrome blu- ray) accumulation of leaf starch grains was the least, with 0.0622g, and the free amino acids and soluble protein content is the highest, respectively 140.9971ugg-1 and 5.0014 ugg-1; And R (monochrome red light) with free amino acids and soluble protein content are the lowest, r
11、espectively 99.4557u gg-1 and 2.7269 ugg-1. Comprehensive comparison among them, RBG teatment was the best for seedlings growing, and R and B growing was poor relatively. Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii tissue culture seedlings growth in the metabolism is influenced markedly by l
12、ight quality, LED illumination system can replace fluorescent become a ideal light source in Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii tissue culture seedlings tissue culture. Key words:LED (Light-Emitting diode);light quality;Cymbidium tracyanum var huanghuaCymbidium mastersii; tissue cul
13、ture seedlings LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 III 目目 录录 摘摘 要要I I ABSTRACTABSTRACTIIII 1 1 引言引言1 1 1.11.1 兰花资源兰花资源 1 1.1.1 世界兰花资源 1 1.1.2 我国兰花资源 2 1.21.2 兰花文化兰花文化 2 1.31.3 兰花产业发展兰花产业发展 3 1.3.1 兰花的市场需求 3 1.3.2 国际兰花市场现状 4 1.3.2.1 日本兰花产业的发展 5 1.3.2.2 美国兰花产业的发展 6 1.3.2.3 荷兰兰花产业的发展 6 1.3.2.4 泰国兰花产业的发展 7 1.3.2
14、.5 韩国兰花产业的发展 7 1.3.3 我国兰花市场现状 8 1.3.3.1 中国大陆兰花产业发展 8 1.3.3.2 台湾地区兰花产业发展 9 1.41.4 虎雪兰简介虎雪兰简介 .10 1.51.5 LEDLED 简介及其在植物生产中的应用简介及其在植物生产中的应用11 1.5.1 LED 简介11 1.5.2 LED 的特点12 1.5.3 LED 在植物生产中的应用及研究13 1.5.3.1 LED 光质对植物影响的研究13 1.5.3.2 LED 光强对植物影响的研究15 1.5.3.3 LED 诱导植物光周期的研究16 2 2 实验内容实验内容1616 2.12.1 实验目的、材
15、料、方法、地点及基金项目实验目的、材料、方法、地点及基金项目 .16 2.22.2 光质控制系统光质控制系统 .17 2.32.3 测定指标及方法测定指标及方法111 111112112 17 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 IV 2.3.1 增殖率 .17 2.3.2 根长、根数的测定 .17 2.3.3 干重、根冠比及能效指标的测定 .17 2.3.4 净光合速率的测定 .18 2.3.5 叶绿体色素的含量测定(比色法) .18 2.3.5.1 色素的提取 .18 2.3.5.2 比色 .18 2.3.5.3 结果计算 .18 2.3.6 可溶性糖和淀粉的测定(蒽酮法
16、) .19 2.3.6.1 可溶性糖和淀粉的提取 .19 2.3.6.2 样品的测定 .19 2.3.6.3 结果计算 .19 2.3.7 游离氨基酸的测定(茚三酮显色法) .19 2.3.7.1 样品中游离氨基酸的提取 .19 2.3.7.2 样品的测定 .20 2.3.7.3 结果计算 .20 2.3.8 可溶性蛋白的测定(考马斯亮蓝法) .20 2.3.8.1 样品中蛋白质的提取 .20 2.3.8.2 样品的测定 .20 2.3.8.3 结果计算 .21 2.3.9 C/N 的测定21 2.4 数据的统计整理 .21 3 3 结果与分析结果与分析2222 3.1 不同光质对虎雪兰组培苗
17、增殖的影响 .22 3.2 不同光质对虎雪兰组培苗根长、根数的影响 .23 3.2.1 不同光质对虎雪兰组培苗根长的影响 .23 3.2.2 不同光质对虎雪兰组培苗根数的影响 .24 3.3 不同光质对虎雪兰组培苗干重、根冠比的影响 .25 3.3.1 不同光质对虎雪兰组培苗地上部干重的影响 .25 3.3.2 不同光质对虎雪兰组培苗根部干重的影响 .26 3.3.3 不同光质对虎雪兰组培苗总干重的影响 .27 3.3.4 不同光质对虎雪兰组培苗根冠比的影响 .28 3.4 不同光质对虎雪兰组培苗能效指标的影响 .29 3.5 不同光质对虎雪兰组培苗净光合速率的影响 .30 LED 不同光质对
18、虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 V 3.6 不同光质对虎雪兰组培苗叶绿素含量的影响 .31 3.6.1 不同光质对虎雪兰组培苗叶绿素 a 含量的影响 .31 3.6.2 不同光质对虎雪兰组培苗叶绿素 b 含量的影响 .32 3.6.3 不同光质对虎雪兰组培苗总叶绿素含量的影响 .33 3.6.4 不同光质对虎雪兰组培苗类胡萝卜素含量的影响 .34 3.6.5 不同光质对虎雪兰组培苗叶绿素 a/b 的影响 .35 3.6.6 不同光质对虎雪兰组培苗总叶绿素/类胡萝卜素的影响 36 3.7 不同光质对虎雪兰组培苗可溶性糖和淀粉含量的影响 .37 3.7.1 不同光质对虎雪兰组培苗可溶性糖含量的
19、影响 .37 3.7.2 不同光质对虎雪兰组培苗淀粉含量的影响 .38 3.7.3 不同光质对虎雪兰组培苗碳水化合物含量的影响 .39 3.8 不同光质对虎雪兰组培苗游离氨基酸含量的影响 .40 3.9 不同光质对虎雪兰组培苗可溶性蛋白含量的影响 .41 3.10 不同光质对虎雪兰组培苗 C/N 的影响 42 4 4 结论与讨论结论与讨论4242 4.1 光质对虎雪兰组培苗生长量的影响 .42 4.2 光质对虎雪兰组培苗叶片色素含量的影响 .44 4.3 光质对虎雪兰组培苗叶片碳氮代谢的影响 .45 4.4 结论 .46 参考文献参考文献4848 附附 图图5454 致致 谢谢5656 LED
20、 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 - 1 - 1 引言引言 1.1 兰花资源兰花资源 1.1.1 世界兰花资源世界兰花资源 广义的兰花是兰科植物(Orchidaceae)的总称,兰科植物是单子叶植物中最大的 科,是显花植物中最大的科之一 ,也是被子植物中进化程度最高的类群之一。全界兰 科植物约 700800 属,2.553 万个原生种。2006 年国际散氏兰花杂种登记目录 (Sander,s List of Orchid Hybrids)中正式登记的兰科植物人工杂交种已超过了 11 万种, 而且预计每年将以 3000 种的数目不断增加12。兰科植物分布相当广泛,受气候和环 境的限
21、制, 每一类兰花都有一定的分布区域,每种兰花的生态环境有较大的差异,从 北纬 72延伸到南纬 52, 其中 80%90%的种类生长在以赤道为中心的热带、亚 热带地区3,如东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲和马达加斯加等。兰科为多年 生草本植物,常见的观赏种类有春兰、蕙兰、建兰、蝴蝶兰、石斛、卡特兰,文心 等,主要作药用的有天麻、白芨、红门兰等,以及作为香料的香籽兰等,都具有极 高的经济价值4。 由于自然和人为因素,目前野生兰资源受到严重威胁。由于某些兰花种类与相关 昆虫等形成协同进化,所以野生兰资源的减少还直接影响到其他物种生存,减少物 种多样性。受高山峡谷等地形地势影响,兰花资源分布范围极其狭
22、窄, 故资源蕴藏总 量有限,极易因乱采滥挖遭到灭绝。因兰花种子发育不全, 野生兰自我繁殖能力极其 有限。随着原始森林急剧消失,兰花赖以生存的环境也遭到急剧破坏。1975 年兰科所 有种类全部被列入濒危野生动植物种国际贸易公约 (CITES)附录,占该公约应 保护植物的 90%以上,其中我国的兜兰属、大花万代兰和云南火焰兰被列入附录 ,对野生来源的禁止商业性的国际贸易其他种类被列入附录,其国际贸易受到 严格控制,兰科植物是该公约保护植物的重中之重。我国政府对保护兰花十分重视, 在 2001 年底正式启动的全国野生动植物保护及自然保护区建设工程中,兰科植物被 作为 15 个野生动植物类群之一列入工
23、程建设的重点。兰科植物拟将全部被列入国 家重点保护野生植物名录(第二批) ,从而纳入中华人民共和国野生植物保护条 例的保护范围59。鼓励兰科植物的人工栽培,建立人工培植基地是解决好保护 与利用的矛盾,实现可持续利用的行之有效途径。对人工栽培行为应该积极鼓励和 引导,只有这样兰科植物的保护工作才能由被动变为主动。我国在制定全国野生动 植物保护与自然保护区建设工程总体规划(20012010 年)中,把我国全部的兰科植物 作为国家重点保护野生植物列入规划之中10。 LED 不同光质对虎雪兰组培苗生理生化特性影响的研究 - 2 - 1.1.2 我国兰花资源我国兰花资源 我国是野生兰花资源大国,约有 1
24、73 属 1200 多种兰花原生种,其中约 61 属 280 种或多或少有过贸易。多数种类具有观赏价值,而有些种类则既有观赏价值又有药 用价值 1112。 海南岛作为中国的典型热带地区,具有丰富的野生兰科植物资源。余文刚等13人 调查,海南岛约分布有野生兰科植物 77 属 202 种,其中 30 个中国特有种。云南省具 有十分丰富的野生兰花资源, 共有兰科植物 135 属 764 种及 16 个变种,并有众多的变 异类型,是我国乃至世界的兰花资源宝库,其中的杓兰属(Cypripedium)、兜兰属 (Paphiopedilum)、兰属(Cymbidium)、石斛属(Dendrobium)、万带
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