光照周期對金葉復葉槭組培苗生長的影響

吳丹 劉惠珂 楊秋紅

摘 要：光是植物生長發育中最重要的環境因子之一，因此光照也是組織培養中的重要條件，影響著組織培養的各個過程。本實驗用組織培養技術研究了不同光照周期8h/d，12h/d，16h/d對金葉復葉槭組培苗生長的影響，結果表明：光照周期越長越有利于金葉復葉槭的生根和增值，并且光照時間長植株生長的更加健壯。而短的光照周期不利于金葉復葉槭的生長，并影響植株的生根和增殖。同時在實驗的過程中探討了組織培養對植物生長研究以及生產帶來的益處。

關鍵詞：植物組織培養；金葉復葉槭；增殖；生根

1 緒論

1.1 金葉復葉槭概述

金葉復葉槭為槭樹科槭樹屬落葉高大喬木，是復葉槭的栽培變種，從歐洲引進，它一共有3個品種，金葉復時槭，粉葉復葉槭和花葉復葉槭，這3個品種中金葉復葉槭的抗寒能力最強。金葉復葉槭為羽狀復葉對生，復葉較大，葉色柔和，春季葉片金黃色，漸變為黃綠色，葉背平滑，葉片夏季不焦邊。樹皮暗灰色，秋后變紫色，帶白粉，具圓形皮孔，枝條灰色。花期3.4個月，花絲條狀，無花瓣，花淡黃色。喜光，耐庇蔭，喜溫暖、濕潤氣候，又耐寒冷；喜濕潤、肥沃土壤。又耐干旱瘠薄；適應性強，具有一定的抗寒能力，能耐.40～.45℃低溫。近年來，金葉復葉槭以其獨特的優勢，已發展稱為園林綠化普遍應用的一個主要樹種，本實驗利用組織培養技術對金葉復葉槭在不同光照周期的生長狀況進行了觀察。

1.2 光照對植物生長的影響

楊玉杰，李海云研究了光周期對植物生長發育的影響研究進展，綜述了光周期對植物種子萌發和幼苗生長、花茅分化及開花、根系生長、生理生化及休眠等的影響，并探討了光周期在植物生長發育方面的研究進展，說明了光照影響到植物生長發育的各個階段。[1]光照不僅影響植物的光合作用同時還影響植物的呼吸作用，不同的植物所需要的光照時間和光照強度不同。在園林植物生產中應根據不同植物的生理特性，提供適宜的光照強度和時間。[2]

1.3 光在組織培養中的作用

植物組織培養技術自建立以來在各個領域都得到了廣泛應用，植物所需要的營養條件可以人工控制，可以利用較少的原材料，且整個過程都在無菌的環境中操作，可以認為控制植物的生長條件達到生產上的目的。[3]在組織培養中，愈傷組織和胚狀體能否形成是培育出新植株的關鍵。愈傷組織的形成不僅受激素的影響而且也受光照條件的影響。在脫分化階段應該避光培養，光會阻礙組織的脫分化，在無光的條件下愈傷組織長的更快。光容易導致細胞再分化，不能達到形成大量愈傷組織而在短時間內獲得大量幼苗的目的，但形成愈傷組織后需要光是為了形成葉綠體。[4]而在再分化培養階段需要光照條件，使愈傷組織見光后變成綠色。

光照對組織培養的影響不僅表現在對愈傷組織的形成方面，不同的光強、光質、以及光照時間對組織培養都有不同程度的影響。[5]試管苗培養時要選用一定的光暗周期來進行組織培養，最常用的周期是16h/d的光照，8h/d的黑暗。[6]本實驗在組織培養條件下，用不同的光照周期對金葉復葉槭進行處理，觀察分析在不同的光照條件下植株生長間的差異。

2 材料和方法

2.1 實驗材料

實驗中用的為金葉復葉槭的組培苗，且已經在培養間培養了一個月需要進行轉接，選取長勢相近且無污染的金葉復葉槭組培苗作為進行轉接的實驗材料。

2.2 配制培養基

根據金葉復葉槭生長所需要的營養物質，選擇以WPM為基本培養基，木本植物用培養基，調節pH值到5.8。

2.3 培養條件

溫度（30±1）℃，光照強度4000lx，不同的光照周期分別為8h/d，12h/d，16h/d。

2.4 操作方法

滅菌：滅菌是組織培養中的重要工作之一，通常采用物理的或化學的滅菌方法。本實驗培養基采用高壓蒸煮滅菌，器械采用灼燒滅菌，玻璃器皿及耐熱用具采用干熱滅菌，不耐熱的物質采用過濾滅菌，植物材料表面用消毒劑滅菌，物體表面用藥劑噴霧滅菌，接種室等空間采用紫外線或熏蒸滅菌。

接種：將已經在同條件下培養的金葉復葉槭經切割成帶一對葉片的莖段放入培養基，整個接種過程要在無菌條件下進行，接30瓶生長狀況相似的植株，每瓶接5株苗。接種過程中用的鑷子和刀子要嚴格用酒精消毒，以免污染。

培養：把培養材料放在有一定溫度等條件的培養室里，使之生長、分裂和分化，形成愈傷組織或進一步分化成再生植株。其中將30瓶植株分成3組，分別置于8h/d，12h/d，16h/d的光照處理。使其在不同的光照時間下生長一個月并每天記錄其生根狀況和長新葉的情況。

轉接：一個月后將植株轉接到新的培養基中，轉接的同時記錄其每株生根的條數，苗高以及增殖系數。

統計：對試驗中的數據進行統計分析，最后得出試驗結果。

3 結果與分析

3.1 不同光照周期根條數的顯著性差異分析

由圖1可以看出三種光照周期處理的根條數差異不顯著，因三種光照周期雖然不同但是植物都可以進行正常的光合作用和呼吸作用，且在三種不同的光照周期下培養基里都含有植物生長所需要的營養物質，使植物都能夠生根。

3.2 不同光照周期根長的顯著性差異分析

由圖2可以看出植株在8h/d和12h/d的光照處理下差異不顯著，而16h/d的光照處理與其它兩組光照處理差異極顯著。產生這種差異的原因為金葉復葉槭喜光，長的光照周期使根系活力提高，從而可以延長植物的生根時間使根生長的較長。

3.3 不同光照周期苗高度的顯著性差異

由圖3可以看出植株在16h/d的光照條件下與8h/d和12h/d的光照條件下差異極顯著，在8h/d和12h/d的光照下差異不顯著。出現這種現象是由于在長的光照周期下植物細胞中進行光合作用的時間比在短的光照周期下長，使光合作用產生的物質和能量大于呼吸作用消耗的物質和能量，從而更有利于植株生長。

3.4 不同光照周期增殖系數的顯著性差異分析

由圖4可以看出16h/d光照周期下植株的增殖系數差異極顯著，在8h/d和12h/d的光照周期下差異不顯著。因為植株隨著光照時間的延長在光合作用中會積累更多營養物質，同時光照時間長可以為植物提供更適宜的溫度，使環境更有利于植物的生長。

由分析可知，光照時間的長短直接影響著植株的各種生理變化，金葉復葉槭更適合在光照時間長的環境中生長，在長光照條件下差異極顯著而在短的光照周期下差異不顯著。

4 結論與討論

通過不同的光照處理可見：在同樣光照強度4000lx條件下，8h/d的光照周期下金葉復葉槭的長勢和12h/d和16h/d的光照周期下相比較弱，在16h/d的光照周期下最有利于金葉復葉槭根以及苗高度的生長。所以光照時間越長對金葉復葉槭的生長越有利，增殖系數也越大。

在金葉復葉槭的光周期實驗過程中影響因素很多，接種熟練程度，試驗臺及接種工具是否消毒徹底、培養基配置都會影響實驗結果。[7]實驗中所用的金葉復葉槭植株的生長狀況也會影響實驗結果。接種后2.3天發現有少量的污染，可確定為接種過程人為引起的，但對于實驗結果沒有影響。

實驗結果表明金葉復葉槭組培苗在16h/d光照周期下有利于增殖和生根，對其進行光照周期的研究，是對其培養條件研究的重要內容，可以達到精準控制培養時間，提高質量和效益，節約能源的目的，在生產上具有較大的意義。

參考文獻：

[1]楊玉杰，李海云.光周期對植物生長發育的影響研究進展[J].安徽農業科學，2010，38（13）：6693.6694.

[2]高榮孚，張鴻明.植物光調控的研究進展[J].北京林業大學學報，2002，24（5/6）：236.241.

[3]譚文澄，戴策剛.觀賞植物組織培養技術[M].北京：中國林業出版社，2001.

[4]王文靜，袁道強，高松潔.植物組織培養的應用現狀[J].河南師范大學報，2000，（3）：137.139.

[5]梁一池，楊華.植物組織培養技術的研究進展[J].福建林學院，2002，22（1）：123.124.

[6]李艷敏，孟月娥.金葉復葉槭的組織培養技術研究[J].河南農業科學，2008（7）：98.99.

[7]張彥妮，卓麗環.復葉槭葉片和莖段誘導愈傷組織的影響因素[J].北方園藝，2006（4）：168.170.