蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响(2)
植物以光作为能源，它们有完善的机制能够通过调节自身的生长发育，最大限度的利用光源。光调控植物的生长发育是通过光感受系统来实现的，光受体是光感受系统中重要的组成部分。光可以发出光信号传递给植物体内的光受体，光受体接受信号后作用于植物体内生长发育相关的信号转导途径，进而调节相关基因的表达。光受体作为光与植物生长发育的桥梁，对于植物体内诸多营养物质的合成有重要的调控作用。隐花色素（CRY1和CRY2）是光受体中的一种，可以吸收蓝光和近紫外光，在蓝光诱导的植物反应中起到重要的调控作用[9]。
花青苷合成需要多个相关基因以及酶的参与，PAL(苯丙氨酸裂解酶基因）、CHS（查尔酮合成酶基因）、ANS（花色素苷合成酶基因）均为花青苷合成相关结构基因；PAL可以催化花青苷合成第一个酶促反应阶段中苯丙氨酸到肉桂酸的反应；CHS是第二个酶促反应阶段中催化查尔酮合成的关键酶；ANS是第三个酶促反应阶段的关键酶，可以催化无色花色素形成相应的有色花色素，在植物的显色反应中起着重要的调控作用[10]。苯丙氨酸裂解酶（PAL）和查尔酮异构酶（CHI）是花青苷合成过程中的关键酶，其活性变化与花青苷含量变化有密切关系[11]。
有关蓝光影响花青苷合成的报道还较少，因此本试验旨在研究蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响，为发展光环境调控大豆芽苗菜工厂化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与方法
精选东农‘690’大豆新鲜种子，剔去虫蛀、畸形、霉变、干瘪等种子，用清水冲洗表面泥土，再用去离子水洗净，然后浸种6～8 h。小心将水倒去，并去除漂浮在上面的种子，均匀铺于放置有纱布的白瓷盘中，并盖上用水湿润过的纱布，置于人工培养箱中避光培养1 d。培养期间要定时补水，保持纱布湿润但水分要适宜，不易过多。待大豆种子充分吸水后，将种子播种到蛭石培养基中，每盆播种50株。将播种好大豆种子的培养基转移到相对湿度75%左右，温度25℃左右的培养箱中。对照组始终在黑暗下培养96 h，处理组首先在黑暗下培养60 h，然后放入蓝光培养箱中继续培养。各组分别在处理组开始照光0、6、12、24和36 h后采收进行相关指标的测定。
试验中所用到的培养箱为LED冷光源培养箱，培养箱的光谱能量分布的主要技术参数如表1所示，该培养箱可以发出蓝光，关闭蓝光光源即可进行黑暗培养。
表1 不同LED光谱能量分布的主要技术参数
Table 1 Major technical parameters of light spectral energy distribution under LED
光质 光谱能量分布 峰值波长 波长半宽 光强
Light quality Light spectral energy distribution Λp /nm Δλ /nm Light intensity /μmol•m-2•s-1
D 100%黑暗 100% Dark — — —
B 100%蓝光 100% Blue 460 5 30 ± 3
图1 光源小区示意图
Fig.1 General view of LED light plot
1.2 测定项目与测定方法
1.2.1 生长指标的测定
用蒸馏水冲洗样品上残留的蛭石及其他杂质，之后用吸水纸吸干水分。用直尺测量下胚轴长及根长，重复30次。此外，每组处理分别取10株，用电子天平测量全株鲜重及可食部分（除去根部）的鲜重。然后放入烘箱中先105℃杀青15 min，之后将温度调为85℃继续烘干。待样品质量恒定后，测定全株干重以及可食部分（除去根部）的干重。每个处理设3个重复。根据以下公式来计算可食率及含水量：
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