專利名稱：：一種陸地棉快繁光源的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種陸地棉快繁光源的控制方法，屬于生物
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：植物培養(yǎng)中使用的光源一般是熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和白熾燈。然而這些光源的光譜能量分布是依據(jù)人眼對光的高效需求原則設(shè)計生產(chǎn)的，含有很多不必要的波長，光效很低。同傳統(tǒng)的光源相比，近年來發(fā)光二極管作為一種可用于植物照射的新型半導體光源日益受到關(guān)注。LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內(nèi)部芯線的作用。LED波寬窄，光色純，波長種類豐富，與植物光合作用和形態(tài)建成的光譜范圍吻合。LED還具有較小的質(zhì)量和體積、較長的壽命，調(diào)節(jié)其頻率和占空比可以節(jié)省能源和提高光合效率。由于這些顯著的特征，LED適合應(yīng)用于可控環(huán)境中的植物培養(yǎng)或栽培，如植物組織培養(yǎng)、設(shè)施園藝與工廠化育苗和航天生態(tài)生保系統(tǒng)等。用于植物栽培光源的LED表現(xiàn)以下優(yōu)勢LED光輸出半寬窄，接近單色光，單獨使用或組合使用均可，使用LED可以集中特定波長的光均衡地照射作物，不僅可以調(diào)節(jié)作物開花與結(jié)實，而且還能控制株高和植物的營養(yǎng)成分；植物栽培上應(yīng)用的LED屬于冷光源，光照系統(tǒng)發(fā)熱少，實現(xiàn)了低熱負荷，可以置于離植物很近的地方而不會把作物烤傷，光的利用率很高，可用于多層栽培立體組合系統(tǒng)；LED形狀極小，可以制備成多種形狀的器件，占用空間很小，安裝方便，使植物生產(chǎn)設(shè)施小型化；此外，其特強的耐用性也降低了運行成本。本方法探索了陸地棉快繁光源的控制技術(shù)的試驗，建立了完整可行的試驗方法，操作步驟簡單，試驗效果穩(wěn)定、清晰，因此無論是在科研、檢測以及學生試驗中都能得到很好的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種較有效的陸地棉快繁光源控制技術(shù)。技術(shù)方案一種陸地棉快繁光源控制技術(shù)，包括以下步驟1)外植體的制備濃硫酸脫絨的陸地棉種子，先在流水中沖洗2-3個小時，然后在超凈工作臺中用酒精消毒30秒，15%的次氯酸鈉消毒10-15分鐘，15%的雙氧水10-15消毒分鐘，無菌水沖洗5-6次，將已經(jīng)消毒的種子在無菌水中浸泡12-24個小時。用鑷子剝掉種皮，把種仁接入MS培養(yǎng)基中，先在黑暗處培養(yǎng)2天，然后在熒燈光下培養(yǎng)5天，子葉展平后取頂芽為外植體，所有培養(yǎng)均在光強50μmol'nT^iT1,光周期為12h，培養(yǎng)溫度26士2°C;2)光質(zhì)處理切取帶有部分下胚軸的約2厘米的頂芽，接入含0.5mg/lNAA的MS培養(yǎng)基中，先在熒光燈下培養(yǎng)5天，然后轉(zhuǎn)入熒光燈(對照)、單色藍光、紅光和藍光組合比例為31、紅光和藍光組合比例為11、紅光和藍光組合比例為13和單色紅光的不同光源下培養(yǎng)40天；3)光源本光源是由長為60個發(fā)光二極管燈頭和寬為10個發(fā)光二極管燈頭組成的長方形發(fā)光二極管光源和一個變壓器來控制光強和電流，可以根據(jù)不同的光源要求調(diào)節(jié)燈的組成。有益效果本發(fā)明提供了一種對陸地棉快繁光源控制技術(shù)。本發(fā)明的光源控制技術(shù)具有以下優(yōu)點1)操作簡單，效果好；2)節(jié)省能源環(huán)保；3)植株生長快速健壯。本發(fā)明方法和結(jié)果為開展與陸地棉快繁有關(guān)的生物學研究和開發(fā)提供了新的途徑和依據(jù)。四圖1，藍紅組合光11的葉綠素含量高于對照處理。圖2，藍紅組合光11的根系活力高于對照處理。圖3，藍紅組合光11的氣孔開度大于對照處理。五具體實施例方式下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法，所述百分含量如無特別說明均為體積百分含量。首先用本發(fā)明的方法對蘇棉22(生產(chǎn)用種)進行發(fā)光二極管光處理，包括以下三步驟1)外植體的制備1.1)取濃硫酸脫絨的我國主栽棉花陸地棉品種蘇棉22種子，先在流水中沖洗2-3個小時，然后在超凈工作臺中用75%酒精消毒30秒，15%的次氯酸鈉10-15分鐘，15%的雙氧水10-15分鐘，無菌水沖洗5-6次，將已經(jīng)消毒的種子在無菌水中浸泡12-24個小時；1.2)然后用鑷子夾取剝?nèi)シN皮，把種仁接入MS培養(yǎng)基中，先在黑暗下培養(yǎng)2天，然后在熒燈光下培養(yǎng)5天，子葉展平后取頂芽為外植體，所有培養(yǎng)均在光強50μmol·πΓ2·s—1左右，光周期為12h，培養(yǎng)溫度為26士2°C；2)光質(zhì)處理切取2厘米的帶有部分下胚軸的頂芽，接入含0.5mg/lNAA的MS培養(yǎng)基中，先在熒光燈下培養(yǎng)5天，然后轉(zhuǎn)入熒光燈(對照)、單色藍光、紅光和藍光組合比例為31、紅光和藍光組合比例為11、紅光和藍光組合比例為13和單色紅光的不同光源下培養(yǎng)40天；3)光源本光源是由長為60個發(fā)光二極管燈頭和寬為10個發(fā)光二極管燈頭組成的長方形發(fā)光二極管光源和一個變壓器(APR1510H)來控制光強和電流，可以根據(jù)不同的光源要求調(diào)節(jié)燈的組成；4)處理效果4.1不同光源處理對陸地棉組培苗植株形態(tài)的影響藍紅比11處理，組培苗植株的干重、鮮重、莖長和第二節(jié)間距都最大。藍光處理，莖粗和葉面積最大。對照處理，干重、鮮重、莖長、第二節(jié)間距、莖粗和葉面積各指標都最小。紅光和藍紅比31處理的各項指標都處于中間。結(jié)果說明，藍紅比11處理下植株生長最健壯，藍紅比11更有利于組培苗植株的生長。4.2不同光源處理對陸地棉組培苗糖代謝的影響藍紅比11處理，組培苗植株的氨基酸含量最高。紅光處理，蔗糖、淀粉和可溶性糖的含量最高。對照、藍紅比31和藍紅比13處理的蔗糖、氨基酸、淀粉和可溶性糖的含量都處于較低水平。結(jié)果說明，紅光有利于糖和淀粉的積累，而藍紅比11處理糖代謝較旺盛。4.3不同光源處理對陸地棉組培苗葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響藍紅比11和藍光處理，組培苗植株的葉片厚度和葉片柵欄組織的長度都最高。對照和紅光處理，葉片厚度和葉片柵欄組織的長度都較小。藍紅比31和藍紅比13處理處于中間水平。結(jié)果說明，在藍紅比11和藍光有利于葉片的發(fā)育。4.4不同光源處理對陸地棉組培苗葉片氣孔的影響藍紅比11和藍光處理，組培苗植株葉片的上、下表皮氣孔面積都最高，但是氣孔頻度較小。對照和紅光處理，上、下表皮氣孔面積都較小，但是氣孔頻度較大。藍紅比31和藍紅比13處于中間水平。結(jié)果說明，藍紅比11和藍光有利于葉片氣孔的開放。4.5不同光源處理對陸地棉組培苗葉片葉綠素含量的影響藍紅比11和藍光處理，陸地棉組培苗的葉綠素A、葉綠素B和葉綠素總量都最高。藍紅比31和紅光處理，葉綠素A、葉綠素B和葉綠素總量都最小。對照和藍紅比13處理處于中間。結(jié)果說明，藍紅比11和藍光有利于葉片葉綠素的積累。4.6不同光源處理對陸地棉組培苗根系活力的影響紅光處理，陸地棉組培苗的根系活力最大，其次是藍紅比11和藍光處理，最小的是對照、藍紅比31和藍紅比13。結(jié)果說明，紅光有利于根系活力增加。4.7不同光源處理陸地棉組培苗的效果藍紅比11處理，陸地棉組培苗植株生長快速、健壯，各項生理生化指標都要高于傳統(tǒng)的組培光源-熒光燈處理(對照)，藍紅比11可以作為陸地棉組培苗培養(yǎng)系統(tǒng)的替代光源。表1.不同光源對陸地棉組培苗形態(tài)的影響光處理鮮重干重莖長莖粗葉面積第二節(jié)間距(g)(g)(cm)(cm)(cm2)(cm)對照0.26f0.03e7.42d1.09c1.67c2.36c藍光0.70b0.07b11.55a1.67a4.63a4.59a藍紅比3:10.3Ie0.03e8.4cd1.01c4.2ab2.52c藍紅比1:10.83a0.08a11.82a1.61ab3.37b4.78a藍紅比1:30.60c0.06c10.38ab1.42ab2.42c4.09ab紅光0.45d0.04d9.82bc1.31bc3.93ab3.01bc表2.不同光源對陸地棉組培苗糖代謝的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3.不同光源對陸地棉組培苗葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4.不同光源對陸地棉組培苗氣孔的影響。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求一種陸地棉快繁光源控制方法，包括以下步驟1)外植體的制備濃硫酸脫絨的陸地棉種子，先在流水中沖洗2-3個小時，然后在超凈工作臺中用75％酒精消毒30秒，15％的次氯酸鈉消毒10-15分鐘，15％的雙氧水10-15消毒分鐘，無菌水沖洗5-6次，將已經(jīng)消毒的種子在無菌水中浸泡12-24個小時；用鑷子剝掉種皮，把種仁接入MS培養(yǎng)基中，先在黑暗處培養(yǎng)2天，然后在熒燈光下培養(yǎng)5天，子葉展平后取頂芽為外植體，所有培養(yǎng)均在光強50μmol·m-2·s-1，光周期為12小時，培養(yǎng)溫度26±2℃。2)光質(zhì)處理，切取帶有部分下胚軸的2厘米的頂芽，接入含0.5mg/lNAA的MS培養(yǎng)基中，先在熒光燈下培養(yǎng)5天，然后轉(zhuǎn)入熒光燈(對照)、單色藍光、紅光和藍光組合比例為3∶1、紅光和藍光組合比例為1∶1、紅光和藍光組合比例為1∶3和單色紅光的不同光源下培養(yǎng)40天。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述光源是由長為60個發(fā)光二極管燈頭和寬為10個發(fā)光二極管燈頭組成的長方形發(fā)光二極管光源和一個變壓器來控制光強和電流。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述棉花為陸地棉。全文摘要本發(fā)明公開了一種陸地棉快繁光源的控制技術(shù)，屬于生物
技術(shù)領(lǐng)域：
。將陸地棉種子先在流水中沖洗，然后在超凈工作臺中消毒然后將已經(jīng)消毒的種子在無菌水中浸泡12-24個小時。用鑷子剝掉種皮，把種仁接入MS培養(yǎng)基中，先在黑暗下培養(yǎng)2天，然后在熒燈光下培養(yǎng)5天，子葉展平后取頂芽為外植體；切取帶有部分下胚軸的約2厘米的頂芽，先在熒光燈下培養(yǎng)5天，然后轉(zhuǎn)入熒光燈(對照)、單色藍光、紅光和藍光組合比例為3∶1、紅光和藍光組合比例為1∶1、紅光和藍光組合比例為1∶3和單色紅光的不同光源下培養(yǎng)40天。本發(fā)明具有操作簡單、植株生長快速健壯，節(jié)省能源環(huán)保等優(yōu)點，實際應(yīng)用價值高。文檔編號A01H4/00GK101828527SQ20101017892公開日2010年9月15日申請日期2010年5月21日優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日發(fā)明者唐燦明,徐志剛,李慧敏申請人:南京農(nóng)業(yè)大學