张 栋，刘永强，侯佑龙，冯瑜璇，周道文，陈建军，4

(1.华中农业大学理学院，湖北 武汉430070； 2.广东超然光科技有限公司，广东 江门529000；3.湖北省牧童蓝莓科技有限公司，湖北 武汉430070； 4.华中农业大学应用物理研究所，湖北 武汉430070)

0 引言

蓝莓是杜鹃花科越橘属植物，原生于北美洲与东亚，分布于朝鲜、日本、蒙古、俄罗斯、欧洲、北美洲，以及中国的黑龙江、内蒙古、吉林长白山等。蓝莓的果实有助于防止细胞早衰，使人体保持活力，对心血管有很好的保护作用[1]。蓝莓分为两种：一种是低灌木，矮脚野生，颗粒小，富含花青素；另一种是人工培育蓝莓，能成长至240 cm高，果实较大，果肉饱满，改善了野生蓝莓的食用口感，增强了人体对花青素的吸收。在过去的几十年中，蓝莓通过叶片、茎的再生来实现繁殖。

光照是作物进行光合作用的必备要素之一，光照条件的好坏直接影响作物的产量和品质[2]。通常用于蓝莓和其他植物的人造光源是荧光灯、高压钠灯、白炽灯和金属卤化物灯，这些光源的质量低且波长短，无法改善植物的生长和发育[3]。随着半导体技术的飞速发展，各种发光二极管(LED)被开发出来，也应用于植物栽培处理领域。作为第4代新型照明源，发光二极管(LED)具有体积小、寿命长、能耗低、波长固定和温度低等优点，而且可配置不同的光质[4]。据报道，LED灯可用于农作物的生长，并取得了良好的效果，如在羽衣甘蓝、生菜、杉木上应用不同比例的蓝红色光[5-8]。为了改善蓝莓组培繁殖系统，本研究的目的是分析不同红光(R)和蓝光(B)比对蓝莓组培苗生长和生理的影响。

1 材料和方法

1.1 试验材料

植物材料为继代培养的蓝莓组培苗，蓝莓品种是“珠宝”，由湖北牧童蓝莓科技有限公司提供。

1.2 试验处理及试验方法

1.2.1试验处理

设置11种不同光质的LED光源，以R∶B为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9和1∶10的处理为试验组，分别以T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10表示；以白光CK为试验对照。

1.2.2试验方法

在无菌条件下，将蓝莓组培苗剪切成1.5 cm的茎段，将其接种到WPM培养基上，每个瓶中10棵，然后放到光照培养室中培养。培养室光照强度50 μmol/(m2·s)，光照时间16 h/d，温度25 ℃。

1.3 指标测定

采用直尺测量幼苗的株高、叶片长度、宽度和茎长，游标卡尺测量茎粗，电子天平称量鲜质量和干质量。将幼苗洗净、剪碎、混匀，采用分光光度法测量叶绿素和胡萝卜素含量。采用考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白含量。

1.4 数据处理和分析

采用WPS进行数据整理，使用SPSS统计软件进行单向方差分析。通过S-N-K进行处理的比较，试验数据是平均值±标准偏差。

2 结果和分析

2.1 不同光质处理对蓝莓植物生长状况的影响

如表1所示，蓝莓组培苗在不同光质处理下叶长、叶宽、茎长差异显著。对于叶长，T3处理的叶长达到最大，其次是T5、T10处理，T1处理的叶长最小。对于叶宽，T5处理的叶宽达到最大，其次是T4、T10处理，T1处理的叶宽最小。对于叶片数量，T10处理的叶片数量达到最多，其次是T4处理，T2处理的叶片数最少，各处理均无显著差异。对于茎长，T10处理的茎长达到最大，其次是T4处理，T1处理的茎长最小。对于茎粗，T4处理的茎粗达到最大，其次是T6处理，T3处理的茎长最小，各处理均无显著差异。对于鲜质量和干质量，T4处理的鲜质量、干质量达到最大，其次是T10处理，CK处理的鲜质量、干质量最小，各处理均无显著差异。

表1 不同光质处理对蓝莓植物生长状况的影响

2.2 不同光质处理对蓝莓植物色素含量的影响

如图1所示，蓝莓组培苗在不同光质处理下叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量差异显著。对于叶绿素a，T4处理的叶绿素a含量达到最高，其次是T3处理，T1处理的叶绿素a含量最低。对于叶绿素b，T10处理的叶绿素b含量达到最高，其次是T4处理，T1处理的叶绿素b含量最低。对于叶绿素总量，T4处理的叶绿素总量达到最高，其次是T3处理，T1处理的叶绿素a含量最低。对于胡萝卜素，T3处理的胡萝卜素含量达到最高，其次是T4、T5处理，T1处理的胡萝卜素含量最低，各处理均无显著差异。

图1 不同光质处理对蓝莓植物光合色素的影响

3 讨论与结论

在蓝莓组织培养中，叶长、叶宽、叶片数反映了植物可以光合作用的强弱；茎长、茎粗反映了蓝莓苗的生长情况，影响着以后移栽成活率；干质量和鲜质量影响着蓝莓苗的物质积累。本研究中，针对不同的红蓝光比例，T10处理的茎长、叶片数量达到了最大值，说明该比例对植物的生长起着重要的作用。在物质积累上，T4处理的干质量和鲜质量达到最大值。在有关报道中，蓝光和红光分别主要用于植物生长，因为它们分别约460和660 nm的波长对光合色素吸收非常有效，从而导致了最佳的光合作用效率。叶绿素是进行光合作用的主要色素，包含很多种类，在植物生理生化过程中起核心作用。在本研究中，相比空白处理，红蓝光比例可以影响叶绿素的积累，这和有关菊花组培苗的研究相似。

对比白光处理，不同的红蓝光比促进了蓝莓苗的生长，促进蓝莓苗的光合色素合成。因此，一定的红蓝光质有利于蓝莓苗的生长和发育。