專利名稱：一種使用led光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
青菜是我國南方最主要栽培和喜食的綠葉菜之一。但是目前小青菜育種現(xiàn)狀不容樂觀，育種的手段落后、增產(chǎn)潛力低、抗性和品質(zhì)不理想、種質(zhì)退化快。在環(huán)境可控的室內(nèi)采用LED光源進(jìn)行小青菜開花培養(yǎng)，可以打破小青菜育種工作的季節(jié)限制，能夠使小青菜在一年中的任何時候開花，有利于小青菜的雜交育種和生殖研究。
光敏感于光質(zhì)、光強(qiáng)、光向及光周期是因?yàn)橹参镏杏幸幌盗械墓馐荏w。光形態(tài)建成是依賴光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變、最終匯集成組織和器官的建成，亦稱光控制發(fā)育過程。它是一個低能的反應(yīng)，光作為環(huán)境信號去激發(fā)光受體，推動細(xì)胞內(nèi)一系列反應(yīng)， 最終表現(xiàn)為形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及農(nóng)業(yè)與生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，植物對有效光的利用已經(jīng)突破單純依靠太陽光的限制，人工光源代替或補(bǔ)充自然光源的不足已經(jīng)成為環(huán)境控制植物生長發(fā)育的重要手段。長期以來在農(nóng)業(yè)及生物領(lǐng)域使用的人工光源主要有熒光燈、白熾燈、鈉燈和鏑燈等，其中高壓鈉燈和鏑燈是發(fā)光效率和有效光合成效率較高的光源，但是耗電量大，發(fā)射光譜不能很好地與植物的光合作用吸收光譜相吻合，用做補(bǔ)光效率低；而且產(chǎn)生很多的熱輻射，不能對植物接近照射，對植物生長光激勵效率不高，用做人工光源成本很高。因此，引進(jìn)節(jié)能、發(fā)光性能好、產(chǎn)熱量低、使用壽命長的新型光源，對提高植物工廠內(nèi)的電能利用率和空間利用率、降低耗電成本具有重要意義。
發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes,LED)作為第四代新型照明光源,具有節(jié)能環(huán)保、光電轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、發(fā)熱低、冷卻負(fù)荷小、光量與光質(zhì)可調(diào)節(jié)、易于分散或組合控制等許多不同于其他電光源的重要特點(diǎn)。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。 與白熾燈、熒光燈等人工光源相比，LED的優(yōu)勢在于(I)使用電源電壓低、節(jié)能高效；(2)可發(fā)出光波較窄的單色光；(3)冷光源；(4)可以在極短的時間內(nèi)發(fā)出脈沖光；(5)體積小,穩(wěn)定性強(qiáng)，響應(yīng)時間快；(6)對環(huán)境無污染；(7)結(jié)構(gòu)緊湊且壽命長。在同樣光照效果的情況下，LED耗電量是白熾燈的八分之一，是熒光燈的二分之一，對節(jié)約能源、減少溫室效應(yīng)十分有利。同時，LED作為冷光源，可以近距離地照射植物，將大大提高空間的利用效率。與熒光燈和高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈等含有金屬汞的人工光源相比，LED為全固體發(fā)光體，不含汞，耐沖擊，不易破碎，廢棄物可回收利用，是一種無污染的綠色光源。此外，LED 的使用壽命可達(dá)50，OOOh以上，是普通光源的數(shù)十倍。因此，利用LED的特性開發(fā)出的光源適用于可控環(huán)境中的植物培養(yǎng)或栽培。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方案，為小白菜的科學(xué)研究提供節(jié)能、高效的平臺。
技術(shù)方案一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法，包括以下內(nèi)容I.幼苗的制備挑選小青菜種子要選擇純度、凈度好，發(fā)芽率高，籽粒飽滿。為促進(jìn)種子發(fā)芽，還需要先用30°C的潔凈清水將種子淘洗2-3遍，進(jìn)行浸種3-4小時。浸種結(jié)束后將種子再淘洗2-3遍，浙去多余水分，在塑料苗盤底鋪2層舊報(bào)紙或吸水紙進(jìn)行播種催芽。種子在催芽2-3天露白后，直播入裝有基質(zhì)為蛭石+草炭(IV IV)的營養(yǎng)缽(高25 cmX寬 12 cm)中，7-8天后子葉展平。
2.光照處理子葉展平的小青菜幼苗放置于LED光源下培養(yǎng)90天。
3.光照處理的條件①光源為單色紅光和藍(lán)紅組2:7；②光強(qiáng)為150 μ mo I · m_2 · s—1 ；③光周期為12小時；④培養(yǎng)溫度22-24°C。
4.控制方法①所述的光強(qiáng)是通過調(diào)整燈的數(shù)量和燈到植株冠層的距離來控制；②所述的光周期采用一個定時裝置來控制。
5.小青菜種子為抗熱型小青菜。
有益效果本發(fā)明提供了一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法。本發(fā)明的培養(yǎng)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)1)操作簡單，效果好；2)植株開花快、多，育性好；3)節(jié)省能源環(huán)保。本發(fā)明方法和結(jié)果為小青菜室內(nèi)育種提供了可靠的技術(shù)方案，也為小青菜相關(guān)的蔬菜學(xué)研究提供了良好的平臺。


圖1，單色紅光和藍(lán)紅組合光下葉綠素含量顯著高于熒光燈處理。
圖2，藍(lán)紅組合光下可溶性蛋白明顯高于對照處理。
圖3，單色紅光和藍(lán)紅組合光下抗壞血酸顯著高于對照處理。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
下述實(shí)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。
I.實(shí)施材料①小青菜種子抗熱605 (生產(chǎn)用種)。
②光源發(fā)光二極管(LED)。
2.實(shí)施方法①幼苗的制備小青菜種子在催芽2-3天露白后，直播入裝有基質(zhì)為蛭石+草炭 (IV IV)的營養(yǎng)缽(高25 cmX寬12 cm)中，7-8天后子葉展平。
②光照處理子葉展平的小青菜幼苗放置于LED下培養(yǎng)至開花。
③條件控制光源為單色紅光和藍(lán)紅組合2:7，光強(qiáng)為150 μ mo I · m_2 · s_\光周期為12小時，溫度22-24°C，培養(yǎng)時間為90天。
④控制方法由發(fā)光二極管燈提供光源，通過調(diào)整燈的數(shù)量和燈到植株冠層的距離來控制光強(qiáng)，一個定時裝置來控制光周期。
3.處理效果①不同光質(zhì)對小青菜開花進(jìn)程的影響小青菜的開花數(shù)目在紅光和藍(lán)紅組合2:7下數(shù)目最多，顯著高于熒光燈對照。藍(lán)紅組合和單色紅光有利于小青菜的開花(表I)。
②不同光質(zhì)對小青菜葉片光合色素的影響小青菜葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量和類胡蘿卜素含量在藍(lán)紅組合2:7下最大，明顯高于熒光燈對照。藍(lán)紅組合光有利于小青菜光合色素的積累(圖I)。
③不同光質(zhì)對小青菜葉片可溶性蛋白的影響小青菜的可溶性蛋白含量在藍(lán)紅組合2:7光下最大，其次為單色紅光，熒光燈對照下最小。藍(lán)紅組合和單色紅光有利于小青菜葉片可溶性蛋白的積累(圖2)。
④不同光質(zhì)對小青菜葉片抗壞血酸(Vc)的影響小青菜的抗壞血酸含量在藍(lán)紅組合2:7和單色紅光下最大。藍(lán)紅組合和單色紅光有利于小青菜葉片抗壞血酸的積累(圖3)。
表I
權(quán)利要求
1.一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法，包括以下內(nèi)容 ①幼苗的制備小青菜種子在催芽2-3天露白后，直播入裝有基質(zhì)為蛭石+草炭(IV IV)的營養(yǎng)缽(高25 cmX寬12 cm)中，培養(yǎng)至子葉展平； ②光照處理子葉展平的小青菜幼苗放置于LED光源下培養(yǎng)90天。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的光照處理的條件 ①光源為單色紅光和藍(lán)紅組合光2:7;②光強(qiáng)為150 u mo I m_2 s—1 ； ③光周期為12小時； ④培養(yǎng)溫度22-24°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 ①所述的光強(qiáng)是通過調(diào)整燈的數(shù)量和燈到植株冠層的距離來控制； ②所述的光周期采用一個定時裝置來控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述小青菜為抗熱型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用LED光源室內(nèi)培養(yǎng)小青菜開花的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。小青菜種子在催芽2-3天露白后，直播入裝有基質(zhì)為蛭石+草炭(1V∶1V)的營養(yǎng)缽(高25cm×寬12cm)中；7-8天子葉展平后，將小青菜幼苗放置于單色紅光和藍(lán)紅組合2:7的發(fā)光二極管(LED)下培養(yǎng)90天。單色紅光和藍(lán)紅組合2:7的光源最適合小青菜開花。本發(fā)明具有操作簡單，植株開花快、育性好，節(jié)省能源環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于小青菜的室內(nèi)快速育種、種子的工廠化生產(chǎn)等領(lǐng)域。
文檔編號A01G31/00GK102972278SQ20121058842
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者李慧敏, 陸曉民, 賈雙雙 申請人:安徽科技學(xué)院