[发明专利]一种甘蓝型油菜组织培养的光源控制方法

说明书

一、        技术领域 

本发明涉及一种甘蓝型油菜组织培养光源的控制方法，属于生物技术领域。

二、        背景技术 

植物培养中使用的光源一般是荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯。然而这些光源的光谱能量分布是依据人眼对光的高效需求原则设计生产的，含有很多不必要的波长，光效很低。同传统的光源相比，近年来发光二极管（LED）作为一种可用于植物照明的新型半导体光源日益受到关注。LED的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。LED波宽窄，光色纯，波长种类丰富，与植物光合作用和形态建成的光谱范围吻合。LED还具有较小的质量和体积、较长的寿命，调节其频率和占空比可以节省能源和提高光合效率。由于这些显著的特征，LED光源适合应用于可控环境中的植物培养或栽培，如植物组织培养、设施园艺与工厂化育苗和航天生态生保系统等。

用于植物栽培的LED光源表现以下优势：LED光输出半波宽窄，接近单色光，单独使用或组合使用均可，使用LED光源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，而且还能控制株高和植物的营养成分。植物栽培上应用的LED属于冷光源，光照系统发热少，实现了低热负荷，可以置于离植物很近的地方而不会把作物烤伤，光的利用率很高，可用于多层栽培立体组合系统；LED形状极小，可以制备成多种形状的器件，占用空间很小，安装方便，使植物生产设施小型化；此外，其特强的耐用性也降低了运行成本。 

本方法探索了甘蓝型油菜组织培养光源的控制技术的试验，建立了完整可行的试验方法，操作步骤简单，试验效果稳定、清晰。可以用于甘蓝型油菜的组织培养、植株再生、基因的遗传转化、植株的快速繁殖等领域。在科研、检测以及学生试验中都能得到很好的应用。 

三、发明内容

技术问题  本发明的目的在于提供一种高效、节能、环保的光源控制技术，LED光源可以广泛应用于甘蓝型油菜组织培养、植株再生、基因的遗传转化、幼苗的快速扩繁等领域。

技术方案

本发明提供了一种甘蓝型油菜组织培养的光源控制技术，使用蓝红比为3:1的LED混合光源最适合甘蓝型油菜组培幼苗的生长，该光源可以用于甘蓝型油菜组织培养幼苗培育的全过程，替代目前广泛使用的荧光灯光源。

包括以下步骤： 

1）不定芽分化阶段：切取带有部分叶柄的约0.5厘米的子叶，先在添加0.1 mg/L 2,4-D的MS培养基中暗培养（光强0）2天；然后转入添加0.8 mg/L 6-BA, 0.2 mg/L NAA和1.0 mg/L AgNO₃的MS培养基中，然后转入蓝红比3:1的LED光源下培养15天，所有培养光强均为60μmol·m^-2·s^-1,光周期为12小时,培养温度26±2℃；

2）不定芽增殖阶段：不定芽分化阶段所用光源为荧光灯；切取丛生芽转入MS培养基中，然后转入蓝红比3:1的LED光源下培养15天，所有培养光强均为60μmol·m^-2·s^-1,光周期为12小时,培养温度26±2℃；

3）幼苗光质处理阶段:不定芽分化和增殖阶段所用的光源都为荧光灯；切取一叶一心的幼苗，接入含0.5 mg/L NAA的MS培养基中，先在荧光灯下培养5天，然后转入蓝红比3:1的LED光源下培养35天，所有培养光强均为60μmol·m^-2·s^-1,光周期为12小时,培养温度26±2℃。

4）光源:本光源是由长为105个发光二极管灯头和宽为30个发光二极管灯头组成的长方形发光二极管组合光源和一个变压器(APR1510H)来控制控制电压（0-2.2伏）和电流（0-20毫安），从而调控光强的大小。 

有益效果

本发明提供了一种对甘蓝型油菜组织培养光源控制技术。幼苗培养阶段，所有LED光源对油菜幼苗的培养效果均优于荧光灯光源。蓝红比为3:1的LED混合光源最适合甘蓝型油菜组培幼苗的生长，是可以应用于甘蓝型油菜组织培养再生成植株全过程的光源。替代通常所用的荧光灯光源，克服荧光灯光源能耗高、效率低、寿命短、废弃灯管污染环境等缺点。

本发明的光源控制技术具有以下优点：1)操作简单，效果好；2）节省能源环保；3）植株生长快速健壮。本发明方法和结果为开展与甘蓝型油菜组织培养有关的生物学研究和开发提供了新的途径和依据。