学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

光环境调控对植物生长发育的影响

作　者: 张欢
导　师: 崔瑾
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 光质 LED 番茄莴苣菊花文心兰蝴蝶兰萝卜豌豆芽苗菜设施育苗植物组织培养
分类号: Q945
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着光电技术的发展,LED (Light Emitting Diode,发光二极管)在农业与生物领域的应用正逐渐受到世界各国的广泛关注。LED不仅具有体积小、寿命长、耗能低、波长固定与低发热等优点,而且还能根据植物需要进行发光光谱的精确配置,实现传统光源无法替代的节能、环保和空间高效利用等功能。光质对植物的生长发育、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。将LED辐射的各种光谱进行配比组合应用在植物组织培养、设施育苗、芽苗菜中具有重要意义。本研究以菊花、蝴蝶兰和文心兰组培苗,番茄、莴苣幼苗,及豌豆、萝卜种子等为试验材料,获得植株所需的各种光谱能量分布的LED光源,开展生长试验和指标测试分析,系统研究不同光谱能量分布的LED光源对不同品种的组培苗、实生苗,及种子发育及其各个生长阶段的影响,为LED光谱调控在农业与生物领域中的应用提供基础。研究结果如下：1.对番茄和莴苣幼苗的实验表明,红光下番茄、莴苣幼苗的可溶性糖、淀粉和碳水化合物值均显著高于对照,叶片叶绿体中淀粉粒膨大显著；蓝光极显著抑制番茄下胚轴长,显著提高莴苣和番茄幼苗叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量；红蓝光下莴苣幼苗叶片中的可溶性糖、淀粉、碳水化合物、蔗糖和C/N比均达到最大值且显著高于红光处理,番茄、莴苣的主根显著伸长,并且幼苗叶片中叶绿体形态正常,基粒增多,基质片层清晰,淀粉粒体积明显小于红光下。红光下光合产物积累显著但运输受阻严重。在红光中添加适量蓝光更有利于莴苣幼苗的碳水化合物积累,促进幼苗根系生长并有利于同化产物输出。2.对菊花增殖苗及生根苗的实验表明,红光有助于增加株高、节间长,且有利于生根试管苗可溶性糖、淀粉和碳水化合物的合成；蓝光显著提高丛生苗的叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量和生根试管苗游离氨基酸含量；而红蓝黄复合光不仅有利于丛生苗分化和增殖,也利于促进其生根组培苗色素形成、生长发育及根系活力。与荧光灯相比,红蓝黄复合光质LED具有明显优势,有利于提高增殖系数、培育壮苗和降低能耗成本。3.对文心兰和蝴蝶兰生根研究结果表明,红光有助于增加株高,且有利于生根试管苗可溶性糖、淀粉和碳水化合物的合成；蓝光显著提高生根苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量和生根试管苗蛋白质含量；而红蓝黄复合光处理下两种植株生长生长健壮,生根率高,根长且根数多,干重鲜重较大,有利于文心兰和蝴蝶兰的的正常生长。与荧光灯相比,红蓝黄复合光质LED具有明显优势,有利于提高增殖系数、培育壮苗和降低能耗成本。4.对萝卜芽苗菜的生长及品质的研究结果表明,红光对萝卜芽苗菜生长影响显著,下胚轴长、子叶面积、鲜重及干重均达到最大值且显著高于对照。红光与红蓝组合处理下,可溶性糖与淀粉含量均显著高于对照。远红光能显著提高萝卜芽苗菜Zn、P、Mn、Mg、Ca、Na含量,其次为红光。综合考虑实验结果,可以认为应用LED红光照射有利于萝卜芽苗菜生长,提高产量,对于部分营养品质的改善有积极意义。5.对豌豆芽苗菜生长及品质的研究结果表明,黄光处理下的下胚轴长、第三节距长显著高于对照,其次是红光,与黄光相比,红光的子叶面积显著高于黄光,红光对促进下胚轴伸长、子叶扩张、光合速率提高及干物质积累有重要作用,蓝光和黄光处理下的叶面积显著小于对照。组合光下的叶面积高于对照,色素含量最高,但鲜重低于其它光质处理。蓝光下的可溶性蛋白含量及游离氨基酸的含量均最高。综上所述,本研究表明,LED光谱调控应用到农业与生物领域具有可行性,可替代荧光灯大范围应用于设施育苗、植物组织培养及芽苗菜生产中。

全文目录

摘要 7-9ABSTRACT 9-12第一章文献综述 12-38 1 光环境与植物 12-13 1.1 自然光的光谱组成及特性 12 1.2 光对植物生长发育的影响 12-13 2 应用于光环境调控的LED特征 13-14 3 LED在蔬菜设施育苗中的应用 14-18 3.1 我国蔬菜设施育苗中存在的主要的问题以及主要原因 14-15 3.2 光环境调控在蔬菜设施育苗中的应用 15-18 4 LED在植物组织培养的应用 18-22 4.1 不同光强对组培植物生长的影响 18-19 4.2 不同光质对组培植物生长的影响 19-22 4.3 不同光周期对组培植物生长的影响 22 5 LED在芽苗菜生产中的应用 22-25 5.1 芽苗菜的发展现状及存在的问题 22-24 5.2 LED在芽苗菜生产中的应用研究进展 24-25 6 LED在设施栽培中的应用和前景 25-27 6.1 LED将在蔬菜工厂化育苗中发挥重要作用 25-26 6.2 LED将在植物工厂中发挥重要作用 26 6.3 LED将在植物组织培养中发挥重要作用 26 6.4 LED将在芽苗菜生产中发挥重要作用 26-27 6.5 LED在植物栽培领域的前景 27 7 本研究的目的与意义 27-29 参考文献 29-38第二章光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响 38-52 1 材料与方法 39-40 1.1 试验材料与设计 39 1.2 光谱能量分布 39-40 1.3 测定项目与方法 40 2 结果与分析 40-44 2.1 不同光质对番茄和莴苣幼苗形态的影响 40-41 2.2 不同光质对番茄和莴苣幼苗叶片色素含量的影响 41-42 2.3 不同光质对番茄和莴苣幼苗碳氮代谢的影响 42-43 2.4 不同光质对番茄、莴苣幼苗叶片的叶绿体超微结构的影响 43-44 3 讨论 44-46 3.1 不同光质对番茄和莴苣幼苗生长的影响 44-45 3.2 不同光质对番茄和莴苣幼苗叶片叶绿体超微结构的影响 45-46 参考文献 46-48 附图 48-52第三章光质对菊花试管苗增殖及生根的影响 52-64 1 材料与方法 53-54 1.1 试验材料 53 1.2 光谱能量分布 53-54 1.3 指标测定 54 2 结果与分析 54-58 2.1 光质对菊花离体培养增殖阶段的影响 54-56 2.2 光质对菊花离体培养生根阶段的影响 56-58 3 讨论 58-60 3.1 红光在植物组培中的效应 58-59 3.2 蓝光在植物组培中的效应 59 3.3 复合光在植物组培中的效应 59 3.4 LED光源在植物组织培养领域的应用及前景 59-60 参考文献 60-63 附图 63-64第四章光质对文心兰和蝴蝶兰生根的影响 64-78 1 材料与方法 65-66 1.1 材料及培养方法 65 1.2 光谱能量分布 65-66 1.3 测试内容及方法 66 2 结果与分析 66-71 2.1 光质对文心兰和蝴蝶兰生根苗形态建成的影响 66-67 2.2 光质对文心兰和蝴蝶兰生根组培苗色素含量的影响 67-68 2.3 光质对文心兰和蝴蝶兰组培苗叶片酶活的影响 68-70 2.4 光质对文心兰和蝴蝶兰组培苗叶片碳氮代谢的影响 70-71 3 讨论 71-73 3.1 红光在植物组培中的效应 71 3.2 蓝光在植物组培中的效应 71 3.3 复合光在植物组培中的效应 71-72 3.4 LED光源在植物组织培养领域的应用及前景 72-73 参考文献 73-76 附图 76-78第五章光质对芽苗菜生长和营养品质的影响 78-90 1 材料与方法 79-80 1.1 实验材料 79 1.2 实验设计 79-80 1.3 测定项目与方法 80 2 结果与分析 80-84 2.1 光质对芽苗菜生长的影响 80-81 2.2 光质对芽苗菜叶绿素含量的影响 81-82 2.3 光质对芽苗菜生理特性的影响 82-83 2.4 光质对萝卜芽苗菜矿质元素含量的影响 83-84 3 讨论 84-87 参考文献 87-89 附图 89-90全文总结 90-92致谢 92-94硕士研究生期间发表的论文 94-96附录 96

光环境调控对植物生长发育的影响

内容摘要

全文目录

相似论文