上期簡要介紹了植物培養箱的分類及植物組織培養的參數選擇與方案配置。

本文將著重討論植物培養中的一些復雜應用，即基于如下兩種情況下，需要考慮的因素更多更綜合：

1、成體植株的栽培，在完成育苗后繼續進行實驗室培育，隨著植株的生長，所需要的培養空間及相應的培養條件也有所增加，因為隨著控制參數的增加，控制復雜度也在加大；

2、側重于“探索性”應用需求，比如考察特定環境條件對植物生長發育的影響。在實現了“發出芽，養得活”等基礎目標后，植物培養的實驗研究即將進入下一個階段更深層次的研究，優化培養條件，以期實現產學研往產業化方向上的轉化，乃至追求更好的經濟效益。

首先在這一階段，需要培養箱具有多參數綜合考察與調節能力。雖然經過一百多年的演化，植物培養理論與實踐有了比較充足的發展，但與相對龐雜多樣的植物種群而言，還略顯單薄，尤其是由于種種因素導致環境在變化，珍稀植物物種的消亡速率在加快，要想完整掌握每一個物種（不管是農作物、還是經濟作物，抑或珍稀物種）的生長規律，植物資源保護和利用植物發育與生物地理學、研究植物的遺傳變異和分化及其與環境的關系、研究植物器官和結構的起源、變異和發育機理進化機制，等等，均需要一整套環境模擬系統。這不單單是溫度光照等基礎條件的調控。模擬極端條件的環境脅迫模擬測試也需要培養設備具有相對較強的調控能力。

其次，根據“環境”選擇考察因素，不同植物物種所要考察的影響因素種類各異，即便是影響因素相同，植物來源所在地的環境條件差異也決定了該因素的考察范圍不一樣。

常用幾個比較重要的變量考察如下:

1、光照強度。如上部分所述，光照需要根據既定待培育栽培的植物種類進行選擇，比如小麥玉米之類植物需要高達450μmol m^-2 s^-1（μE）的光照強度，擬南芥等僅需要100μmolm^-2 s^-1（μE）；有些高光影響因素試驗可能需要1000μmol m^-2 s^-1（μE）的光照。

2、除了光照強度，光照類型也對試驗結果有了較大影響，隨著光照技術的發展，已經不再滿足于熒光燈補光，LED照明的諸多優勢逐漸顯現，比如光照的周期變化模擬晝夜更替更加靈活；光照強度的調節變化更加精細。

3、在光配方考察過程中，研究單色光對光合作用的調控作用，比如單獨的紅光與藍光，或者紅外光，都會對植物的光合作用有了顯著影響。最終優選出對該植物光合作用貢獻最多的前幾種單色光，根據配比不同組成光配方，進行定制培養；

可選光譜圖

4、植物栽培中溫度一般選擇在22-28℃之間，干旱作物可能會更高（30℃以上），極寒作物會低于室溫（4℃甚至更低），這些都是環境脅迫研究中需要考慮的。

5、二氧化碳是植物光合作用所需要的一種物質，在植物生長過程中必不可少。研究表明開放系統中增加CO2濃度，可以促進植物光合作用效能。而培養箱又是一個相對封閉的系統，CO2消耗較快。因此，在植物植株培育過程中需要考慮通風換氣的基礎上，進行CO2的氣肥補充，補充頻率與劑量需要根據各自的培養要求調節。

6、濕度控制，上部分曾經提及濕度通常是不控制的，但伴隨著澆灌，濕度迅速升高，也增加了雜菌污染的可能性，因此，植物培養箱有時采用動態濕度控制模式替代漫灌。

Memmert立足于溫控箱體的同時，也在關注植物培養領域，不斷加大投入，攻關相應控制技術難題，以期供應更好更穩定的植物培養箱。目前針對高端植物栽培，Memmert可以提供如下配置可供選擇配置:

溫度范圍：+4°C ~+50°C；

濕度范圍：環境濕度~90%RH（可選配動態濕度控制系統，滿足特殊濕度要求）；

光照系統：熒光或LED，燈箱間高度可定制；

LED光照構成：LED冷白或者單色光（紅、藍、紫、紅外燈），各種光所占比例及亮度均可調，亮度高至1200μmol m^-2 s^-1；

CO2濃度：配合通風系統，CO2濃度調控范圍200~2000ppm或更高。

配置有多種光照系統的植物培養箱

“權，然后知輕重；度，然后知長短”，請盡量根據具體應用需求綜合考慮植物生長過程中涉及的各種因素，選擇出合適的參數范圍，得出恰當的配置方案，而不是人云亦云，不加思考地盲目照搬全盤復制文獻里或別處的設備配置。

 參考文獻：

1.Leonor C. Boavida, Sheila McCormick, Temperatureas a determinant factor for increased and reproducible in vitro pollengermination in Arabidopsis thaliana, The Plant Journal (2007) 52: 570~582, doi:10.1111/j.1365-313X.2007.03248.x

2.B. D. Moore, S.‐H. Cheng, D. Sims,J. R. Seemann,The biochemical and molecular basis for photosynthetic acclimation to elevatedatmospheric CO2. Plant , Cell Environ (1999),22 :567～582,doi:10.1046/j.1365-3040.1999.00432.x

3.B. A. Kimball, 朱建國,程磊, K. Kobayashi, M.Bindi, 開放系統中農作物對空氣 CO2 濃度增加的響應, 應用生態學報(2002),13(10):1332~1338

 4.Roberta H. Smith, Plant Tissue Culture, Techniquesand Experiments, 3^rdEdition,2013, Academic Press (Elsevier Inc)