led在植物组织培养中应用

《led在植物组织培养中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、LED在植物组织培养中应用　　摘要：LED做为一种新型光源，发展迅速。本文从LED光源的特点，LED在植物组织培养中的应用，以及LED未来发展前景和存在的问题4方面综述了LED在组织培养中的新研究。关键词：LED；组织培养；光源组培室内最优化环境控制是获得植物更高产量和更好质量所必需的。光对植物的生长发育具有特殊重要的地位，因为它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段，还为光合作用提供能量。光调节的发育过程包括发芽、茎的生长、叶和根的发育、向光性、叶绿素的合成、分枝以及花的诱导等。目前，传统组培室人工光源主要采用荧光灯。荧光灯的发光效率，在最近的20年内上

2、升了50%，但与高压钠灯相比还是比较低的，与金属卤化灯基本相等。同时，一般情况下，人工光源采用红外和远红外光的比例较大，因此，有相当多的能量以热效应方式传递到环境中。灯具产生大量热量使得环境温度上升，用空调降温耗电量大，致使成本提高，直接影响了经济效益的提高。电力消耗成本中，照明所占的成本在运行成本中占有大部分的比例。1LED光源的特点LED（lightemitting6diode）即发光二极管，它是一种在P-N结上施加正向电流时能发出紫外光、可见光、红外光的半导体固体发光器件。LED的发光机理：半导体材料中的电子和空穴在P-N结处结合，发出与电子和

3、正电荷空穴之间的能量差相对应的光子而发光。不同的半导体材料可制成各种波长发光的LED。LED具有高节能、寿命长、散热少、适用范围广、安全、响应快、无汞污染、全固态的特性。此外，LED还具有体积小和重量轻等特点，被称为第4代照明光源或绿色光源。2用于植物组织培养LED的特征将LED这些特征应用到植物组织培养光源之中，具体表现为以下优势：2.1可以调节光源的光谱分布LED输出光谱比较小，红色LED的光谱半幅值为20～30nm，接近于单色光。单色光单独使用或组合使用都可以。使用LED可以集中特定波长的光均衡地照射作物，不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控

4、制株高和植物的营养成分。2.2可以靠近作物照明组培室离不开人工光源，而且需要比较多色的光，灯具产生大量的热量使得室温上升，用空调降温耗电量大，成本高。组培室应用的LED属于冷光源，可以置于离植物很近的地方而不会把植物烧伤。光的利用率很高，可用于多层立体组合系统。62.3使用寿命长其超强的耐用性也降低了生产的成本。光合色素的吸收光谱主要集中在波长为610～720nm的红橙光，及波长为400～510nm的蓝紫光，而传统日光灯发射的光谱主要在450～580nm之间，对光合作用起关键作用的红光区（610～720nm）辐射却很低。LED发射的窄单色红光光谱（6

5、20～625nm）、蓝光光谱（470～475nm），与光合色素，尤其是叶绿素a、b的吸收波长相匹配白光LED发射的光谱在420～490nm和510～710nm范围内最强，也与植物光合色素吸收光谱吻合。加之，LED光源能区分出不同的光质，不同的光质对植物生长的影响显著不同，因此，国内外已有一些科学家尝试用LED光源作为组培光源来提高组织培养效果。3LED在组织培养中的应用世界上最早将LED用于植物栽培的是日本三菱公司，早在1982年就有关于波长650nm的红色LED光源用于温室番茄补光的试验报告。此后，美国NASA研究中心也把此项技术做为宇宙基地等闭锁

6、式生命维持系统（CELSS）的相关技术之一开展研究，并希望LED作为人工环境下植物栽培的主要光源。1987年以Wisconsin大学的Dr.Tibbitts等为主的研究小组正式采用LED光源，开始进行莴苣的栽培试验，并进行阶段性成果的研究报告。620世纪90年代以来，世界上已有多家研究机构开始进行LED的试验研究。日本Tanaka等较早地利用LED作为兰花组培苗光源，发现红光促进大花蕙兰试管苗叶片的生长，但降低叶绿素含量，且这种现象可被蓝光抵消。试管苗生长的最佳LED（红光）和LED（蓝光）的配比为8：2。1992年日本千叶大学古在丰树教授的研究小组

7、进行了有关LED红色光、远红色光对马铃薯生理过程影响的试验研究。目前，已经被证实许多作物或者花卉可以成功地应用LED进行培育，如莴苣、胡椒、菠菜、虎头兰、蝴蝶兰、白鹤芋等。以色列和中国台湾省一些研究部门也进行过有关LED在植物工厂和组培室的试验。台湾大学生物资源暨农学院陈金男、陈育菘等以LED可调控系统探讨星辰花与龙胆组培苗之光环境，以LED光环境控制系统与自行开发的LED可调控系统，设计不同的光环境，进行星辰花与龙胆组培苗光环境栽培，并以田口法——信号杂讯比（Taguchimethod—SignalofNoiseRatio）结合主成份分析（Prin

8、cipalcomponentanalysis，PCA），将所得相关性状指标结合为——反映品质与变异的综合指标