基于C8051F005的组培CO2微环境调控系统的研制与试验

基于C8051F005芯片设计开发一种新型组培气体微环境控制系统,采用高纯度CO2定压定量供给和自动箱内循环在线监测技术,成功解决了CO2气体难以自动精确施放和传感器检测精度及其稳定性的问题,实现了组培微环境CO2浓度的按需设定和自动控制.该系统能够同时记录CO2浓度的下降量和时长,既可用于研究不同组培微环境因子对组培苗同化CO2速率的影响,又能用于规模化组培育苗生产.以驱蚊香草、冬青、大花蕙兰组培苗为实验材料,验证系统可靠性与可行性.结果表明该系统运行可靠,控制精度高,能够满足规模化组培育苗对气体微环境调控的需求和组培微环境建模的科研要求.     

不同光谱能量分布对冬青试管苗生长的影响

 采用发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)调制光质和光量,研究光谱能量分布对冬青试管苗生长的影响,以荧光灯为对照。结果表明：红光LED处理下试管苗的干样质量、生根率、根冠比和根长指标最高;而蓝光LED处理下则最低。绿光LED有利于叶片质量增加。单色红光LED导致试管苗徒长,根系活力和移栽成活率最低,最高值出现在复合光质LED组合中。与荧光灯相比,在能效、干样质量、碳水化合物含量以及SOD和CAT抗氧化酶活性指标上,复合光质LED具有明显优势,有利于培育壮苗并、提高移栽成活率并降低能耗成本。     

不同光谱能量分布对文心兰组织培养的影响

采用发光二极管(light emitting diode,LED)调制获取不同光谱能量分布的光源,以荧光灯为对照,研究其对文心兰原球茎诱导、增殖及生根组培苗生长的影响。结果表明:红光有利于原球茎的诱导,并促使原球茎产生最高的增殖系数和碳水化合物含量以及最低的分化出芽率;蓝光使原球茎产生最高的蛋白质含量、酶系活力和分化出芽率;单一红光促进文心兰生根苗茎的伸长,但不利于叶片色素的形成;单一蓝光抑制生根苗茎的伸长,促进叶片蛋白质和色素的合成;红蓝光谱分布处理的生根苗的生长量、干重、能效和酶系活力指标均高于荧光灯对照,色素含量与荧光灯对照无显著差异;红光LED促进文心兰原球茎的诱导,蓝光LED促进分化,红蓝光谱构成的LED光源更有利于生根组培苗的正常生长,是替代荧光灯的理想光源。      

光合环境与培养基组分对驱蚊香草无菌苗生根的影响

采用组培微环境自动控制系统,研究了光合环境中光合光量子通量密度（PPFD）、CO2浓度及培养基中蔗糖和无机盐含量对驱蚊香草无菌苗生根的影响。结果表明,PPFD为100μmol·m^-2·s^-1、CO2为1400μmol·mol^-1时,无菌苗的单株鲜重、单株干重、株高增幅、根系活力及叶绿素含量显著提高,而在对照条件下即PPFD为40μmol·m^-2·s^-1、CO2为400μmol·mol^-1时,这些生理指标降低,二者差异显著。不同培养基组分对无菌苗生根影响显著,其中含20g·L^-1蔗糖的培养基优于无糖培养基,1／2MS培养基优于MS培养基。结论：PPFD为100μmol·m^-2·s^-1、CO2为1400μmol·mol^-1,含20g·L^-1蔗糖的1／2MS培养基有利于驱蚊香草无菌苗生根培养。     

LED在植物设施栽培中的应用和前景

该文综述了近年来发光二极管(LED)在植物设施栽培中的研究与应用,内容包括:应用于植物设施栽培的LED特征,LED在植物组织培养、设施园艺和航天生态生保系统等方面的研究,以及LED应用于植物设施栽培领域的前景分析.     

高光照强度和高CO2浓度对大花蕙兰无菌苗生长的影响

为缩短大花蕙兰无菌苗的生长周期,提高种苗质量,以大花蕙兰无菌苗为材料,采用组培微环境自动控制系统,研究了高光照强度和高CO2浓度对其生长的影响.结果表明:大花蕙兰无菌苗在光照强度为105 μmol·m-2·s-1和1 000 μmol·mol-1 CO2环境条件下培养30 d后与普通培养条件下的无菌苗相比,其干重、根的鲜重、根系活力、可溶性糖含量和叶绿素a/b均有显著增加,分别增加32%、29%、63%、73%和6%;培养50 d后无菌苗净光合速率比普通培养条件下的无菌苗提高了近7倍.表明高光照强度和高CO2浓度可显著增强无菌苗光合自养能力,加快大花蕙兰无菌苗的生长,提高种苗质量.     

碳源和光量对驱蚊香草组培苗生长及叶绿体超微结构的影响

碳源和光量对组培苗的生长和品质具有重要影响,但环境中的CO2 和培养基中的糖等碳源对组培苗生长效应的研究结果不一。该文以驱蚊香草组培苗为材料, 在培养基不同糖含量（无糖和有糖）的基础上,设置不同CO2和光量(PPFD)组合参数并定量调控,寻找相互关联的环境因子的最佳组合,进一步探讨CO2、PPFD和糖对驱蚊香草组培苗生长和叶绿体超微结构的影响。研究结果表明: CO2与PPFD对组培苗的生长具有协同作用。在协同调控CO2和PPFD的条件下,培养基中的糖抑制组培苗的光合作用和生根,降低叶绿素含量,不利于叶绿体的正常发育;无糖培养能更好地促进生长和生根,光合速率最高,叶绿素和类胡萝卜素含量以及根系活力最大,叶绿体发育良好。在无糖培养时,CO2浓度和PPFD的控制参数在前期和后期分别取4 500 μmol/mol、130 μmol/(m2·s)和5 500 μmol/mol、160 μmol/(m2·s)。      

基于C8051F005的组培CO2微环境调控系统的研制与试验

基于C8051F005芯片设计开发一种新型组培气体微环境控制系统，采用高纯度CO₂定压定量供给和自动箱内循环在线监测技术，成功解决了CO₂气体难以自动精确施放和传感器检测精度及其稳定性的问题，实现了组培微环境CO₂浓度的按需设定和自动控制。该系统能够同时记录CO₂浓度的下降量和时长，既可用于研究不同组培微环境因子对组培苗同化CO₂速率的影响，又能用于规模化组培育苗生产。以驱蚊香草、冬青、大花蕙兰组培苗为实验材料，验证系统可靠性与可行性。结果表明该系统运行可靠，控制精度高，能够满足规模化组培育苗对气体微环境调控的需求和组培微环境建模的科研要求。