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LED光质在植物组织培养和芽苗菜栽培中的调控作用及机理

作　者: 唐丽
导　师: 崔瑾
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 光质 LED 组织培养芽苗菜栽培
分类号: Q945
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

光质对植物的形态建成、生长发育、光合作用、物质代谢等均有调控作用。LED光质调控应用于组织培养及芽苗菜中具有重要意义。本文以花烛愈伤组织、组培苗以及苜蓿和香椿种子为试验材料,系统研究不同光谱能量分布的LED对花烛组织培养、花烛移栽苗生长发育以及对苜蓿和香椿芽苗菜生长发育、物质代谢、营养品质的影响机理。研究结果为花烛组织培养及芽苗菜的工业化生产中光质调控的应用提供重要的科学依据。本文研究结果如下：1、LED光质对花烛愈伤组织分化及抗氧化物酶活性的试验表明,蓝光和红蓝组合光有利于愈伤组织不定芽分化,缩短分化培养天数；培养28d,蓝光和红蓝光下愈伤组织不定芽分化率达到100%；红光、蓝光和红蓝光有利于不定芽进一步生长；蓝光和红蓝光下培养14d和28d的愈伤组织SOD活性显著低于对照和其他光质处理；培养14d,蓝光和红蓝光下的愈伤组织POD活性显著高于对照和其他光质处理；培养28d,红蓝光下的愈伤组织CAT活性显著高于对照和其他光质处理。2、LED光质对花烛移栽苗生长和光合特性的影响试验表明,与对照和其他光质处理相比,红/蓝(7：1)显著提高花烛移栽苗根系活力、叶绿素a、叶绿素总量以及类胡萝卜素含量；红/蓝(2：1)、红/蓝(7：1)和红/远红(1：2)显著提高移栽苗可溶性糖含量；红/远红(1：2)处理下游离氨基酸含量显著高于对照和其他光质处理；红/蓝(7：1)和红/蓝(2：1)显著降低花烛移栽苗的MDA含量。与其他LED光质相比,红/蓝(7：1)显著提高花烛移栽苗的叶面积和根长；蓝光、红/蓝(1：2)和红/蓝(7：1)有利于花烛移栽苗Fv/Fm、Fv/Fo、Fv’/Fm’、ΦPSII、ETR和qP的提高；红/蓝(1：2)和红/蓝(7：1)显著提高花烛移栽苗地上部干质量和植株干质量。综合考虑,红/蓝(7：1)有利于花烛组培苗品质和移栽成活率的提高。3、LED光质对苜蓿芽苗菜生长、营养品质和抗氧化特性的影响试验表明,红光显著提高苜蓿芽苗菜鲜质量产量,白光显著提高芽苗菜干质量产量；蓝光显著提高苜蓿芽苗菜可溶性蛋白、游离氨基酸、维生素C、总酚类和总黄酮的含量和对DPPH自由基的清除能力,显著降低芽苗菜硝酸盐的含量；白光有利于类胡萝卜素含量的提高；苜蓿芽苗菜在黄光下槲皮素含量与PAL活性显著正相关；综合考虑认为应用蓝光照射适合于培养高品质的苜蓿芽苗菜。4、LED光质对香椿芽苗菜生长和营养品质的影响试验表明,白光下香椿芽苗菜可食干质量、全株干质量、可食率、Vc和可溶性糖含量均显著高于对照和其他光质；蓝光下香椿芽苗菜可溶性蛋白和游离氨基酸含量最高且显著高于对照和其他光质；红光显著降低硝酸盐含量,其次是白光和蓝光；白光和黄光显著提高香椿芽苗菜地上部分的总黄酮含量,白光显著提高芽苗菜地下部分的总黄酮含量；红光有利于香椿芽苗菜子叶中花青苷含量的积累,其次是黄光。总体而言,应用白光照射有利于香椿芽苗菜的生长,提高可食率,改善部分营养品质。

全文目录

摘要  9-11
ABSTRACT  11-13
第一章文献综述  13-35
  1 花烛的生物学特性及繁殖方法  13
  2 花烛组织培养的研究进展  13-14
  3 光环境调控在植物组织培养中的应用和发展前景  14-18
    3.1 光质对组织培养植物的影响  14-16
    3.2 光照强度对组织培养植物生长发育的影响  16-17
    3.3 光周期对组织培养植物生长发育的影响  17
    3.4 LED在植物组织培养中的应用前景  17-18
  4 光调控在芽苗菜生产中的应用及前景  18-23
    4.1 芽苗菜的发展现状和存在的问题  18-19
    4.2 光质对芽苗菜生长发育和品质的影响  19-21
    4.3 光照强度对芽苗菜生长发育和品质的影响  21-22
    4.4 光周期对芽苗菜生长发育和品质的影响  22-23
    4.5 LED应用于芽苗菜生产中的研究  23
  5 本研究的目的及意义  23-24
  参考文献  24-35
第二章光质对花烛愈伤组织不定芽分化和抗氧化物酶活性的影响  35-47
  摘要  35
  Abstract  35-37
  1 材料与方法  37-38
    1.1 试验材料  37
    1.2 试验方法  37
    1.3 光谱能量分布  37
    1.4 指标测定与数据处理  37-38
  2 结果与分析  38-41
    2.1 光质对花烛愈伤组织不定芽分化率的影响  38
    2.2 光质对花烛愈伤组织抗氧化物酶活性影响  38-40
    2.3 光质对花烛愈伤组织不定芽分化率与抗氧化物酶活性相关性系数的影响  40-41
  3 讨论  41-42
    3.1 光质对花烛愈伤组织不定芽分化和生长的影响  41
    3.2 光质对花烛愈伤组织不定芽分化过程中抗氧化物酶活性的影响  41-42
    3.3 LED光源在植物组织培养中的应用及前景  42
  参考文献  42-45
  图版  45-47
第三章光质对花烛移栽苗生长和光合特性的影响  47-61
  摘要  47
  Abstract  47-49
  1 材料与方法  49-50
    1.1 试验材料  49
    1.2 试验方法  49
    1.3 光谱能量分布  49-50
    1.4 指标测定  50
  2 结果与分析  50-55
    2.1 光质对花烛移栽苗生长的影响  50-51
    2.2 光质对花烛移栽苗鲜干质量的影响  51-52
    2.3 光质对花烛移栽苗可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响  52-53
    2.4 光质对花烛移栽苗叶片光合色素含量的影响  53
    2.5 光质对花烛移栽苗叶片叶绿素荧光参数的影响  53-54
    2.6 光质对花烛移栽苗抗氧化物酶活性的影响  54-55
  3 讨论  55-56
    3.1 光质对花烛移栽苗生长的影响  55
    3.2 光质对花烛移栽苗可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响  55
    3.3 光质对花烛移栽苗光合色素含量的影响  55-56
    3.4 光质对花烛移栽苗叶片光合特性的影响  56
    3.5 光质对花烛移栽苗抗氧化物酶活性的影响  56
  参考文献  56-59
  图版  59-61
第四章光质对苜蓿芽苗菜生长、营养品质和抗氧化特性的影响  61-77
  摘要  61
  Abstract  61-62
  1 材料与方法  62-65
    1.1 试验材料  62
    1.2 试验方法  62-63
    1.3 光谱能量分布  63
    1.4 指标测定  63-65
  2 结果与分析  65-70
    2.1 光质对苜蓿芽苗菜生长的影响  65
    2.2 光质对苜蓿芽苗菜生理特性和部分营养品质的影响  65-66
    2.3 光质对苜蓿芽苗菜总酚类含量及其抗氧化能力的影响  66-67
    2.4 光质对苜蓿芽苗菜总黄酮含量及其抗氧化能力的影响  67-68
    2.5 光质对苜蓿芽苗菜生长过程中槲皮素含量的影响  68-69
    2.6 光质对苜蓿芽苗菜生长过程中PAL、CHI酶活性变化的影响  69-70
    2.7 光质对苜蓿芽苗菜槲皮素含量与PAL、CHI酶活性之间相关性的影响  70
  3 结论与讨论  70-72
    3.1 光质对苜蓿芽苗菜生长的影响  70
    3.2 光质对苜蓿芽苗菜生理特性和部分营养品质的影响  70-71
    3.3 光质对苜蓿芽苗菜总酚类、总黄酮含量及抗氧化特性的影响  71-72
    3.4 光质对苜蓿芽苗菜槲皮素积累与PAL、CHI酶活性之间的关系的影响  72
  参考文献  72-75
  图版  75-77
第五章光质对香椿芽苗菜生长和营养品质的影响  77-91
  摘要  77
  Abstract  77-78
  1 材料与方法  78-80
    1.1 试验材料  78
    1.2 试验方法  78-79
    1.3 光谱能量分布  79
    1.4 测定方法  79-80
  2 结果与分析  80-83
    2.1 光质对香椿芽苗菜生长的影响  80-81
    2.2 光质对香椿芽苗菜生理特性和营养品质的影响  81-83
  3 讨论  83-85
    3.1 光质对香椿芽苗菜生长的影响  83
    3.2 光质对香椿芽苗菜生理特性和营养品质的影响  83-85
    3.3 LED光调控在芽苗菜工厂化生产中的应用前景  85
  参考文献  85-89
  图版  89-91
全文总结  91-93
致谢  93-95
硕士研究生期间发表的论文  95-97
附录  97

LED光质在植物组织培养和芽苗菜栽培中的调控作用及机理

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