摘要：通過(guò)盆栽試驗(yàn)，以自然光為對(duì)照，測(cè)定紅光、藍(lán)光、白光3種不同LED光源處理下越南槐（Sophora tonkinensis Gagnep.）幼苗的生物量和活性成分含量，以探討不同LED光源對(duì)越南槐幼苗生物量和活性成分含量的影響。結(jié)果表明，不同LED光源對(duì)越南槐幼苗生物量和活性成分含量的影響不同，與自然光相比，紅光、藍(lán)光及白光均抑制了越南槐幼苗生物量的積累，而藍(lán)光能提高越南槐幼苗苦參堿與氧化苦參堿總量，且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，藍(lán)光與自然光條件下含量差異越明顯，表現(xiàn)為在藍(lán)光處理下60、90 d時(shí)越南槐幼苗苦參堿和氧化苦參堿的總量分別為自然光的1.04、1.17倍。

關(guān)鍵詞：LED光源；越南槐（Sophora tonkinensis Gagnep.）；生物量；苦參堿；氧化苦參堿

中圖分類號(hào)：S567.1+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）23-5797-03

豆科槐屬植物越南槐（Sophora tonkinensis Gagnep.）的干燥根廣豆根是廣西著名的道地藥材。研究表明，次生代謝產(chǎn)物苦參堿與氧化苦參堿為廣豆根的主要活性成分，具有抗癌[1，2]、抗腫瘤[3，4]、抗炎[5，6]、抑菌[7，8]等功效。次生代謝產(chǎn)物的形成是藥用植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。目前，光質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究較多，而對(duì)次生代謝的影響研究還相對(duì)較少，且多集中在組織培養(yǎng)領(lǐng)域[9-11]。在科研試驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐中，人們通常是利用不同顏色的熒光燈或?yàn)V光膜（濾光片）來(lái)獲得不同的光質(zhì)，而LED（Light emitting diode）光源與傳統(tǒng)光源相比，是一種能實(shí)現(xiàn)精確的光質(zhì)配比，并具有節(jié)能、產(chǎn)熱量低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的新型光源，將其作為人工光源或補(bǔ)光光源應(yīng)用在藥用植物栽培和生產(chǎn)等領(lǐng)域?qū)⑷找鎻V泛。為此，研究不同LED光源對(duì)越南槐生長(zhǎng)過(guò)程中生物量和活性成分積累的影響，可為提高廣豆根藥材的產(chǎn)量與質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用越南槐種子來(lái)源于廣西藥用植物園種苗培育基地。采集并挑選均一飽滿的越南槐種子均勻撒播于沙床中，定期澆水，待其長(zhǎng)出兩片真葉時(shí)，挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗移植到統(tǒng)一規(guī)格的營(yíng)養(yǎng)杯中，6個(gè)月后將幼苗定植到塑料盆中，塑料盆盆口直徑25 cm，盆底直徑21 cm，盆高25 cm。其中營(yíng)養(yǎng)杯與塑料盆中的栽培基質(zhì)均為壤土加有機(jī)質(zhì)（體積比4∶1）。每盆裝入基質(zhì)2.5 kg，并栽上4株幼苗，待其生長(zhǎng)穩(wěn)定后即可進(jìn)行光處理。

1.2 光處理

以自然光為對(duì)照（CK），采用紅光（RL，λ=630 nm）、藍(lán)光（BL，λ=460 nm）和白光（WL，由RGB三基色配比設(shè)計(jì)而成，色溫7 000 K）3種LED光源處理幼苗。LED燈外徑270 mm，內(nèi)徑150 mm，厚60 mm，功率90 W。

分別挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的越南槐幼苗置于已安裝好處理光源的培養(yǎng)架內(nèi)，每處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)28盆，調(diào)節(jié)光源的高度使各處理光照強(qiáng)度一致，所有處理光照強(qiáng)度均設(shè)為100 μmol/（m2·s），光照時(shí)間為12 h/d，培養(yǎng)架外圍用遮光布覆蓋。為避免光照的不均勻，每隔10 d交換一次各培養(yǎng)架內(nèi)花盆的位置，處理過(guò)程中水肥管理一致。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生物量的測(cè)定 每30 d采樣一次，共采樣3次，每個(gè)重復(fù)每次采樣10株，清洗并分裝，80 ℃烘干至恒重，測(cè)定全株及各部位生物量。

1.3.2 活性成分含量的測(cè)定 每30 d采樣烘干，測(cè)定植株各部位苦參堿及氧化苦參堿的含量，并計(jì)算其總量。測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[12]。HPLC色譜條件：色譜柱：Venusil XBP NH2100A，250 mm×4.6 mm，5 μm；柱溫：25 ℃；流動(dòng)相：乙腈∶異丙醇∶0.5%磷酸（體積比70∶15∶15）；流速：1.0 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：220 nm；進(jìn)樣體積：5 μL。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel及DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED光源對(duì)越南槐生物量積累及分配的影響

植物生物量的大小綜合反映了外界環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響狀況以及植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力[13]。由圖1可知，LED光源處理組全株及各部位生物量均明顯低于自然光對(duì)照組，并與對(duì)照組差異顯著（P<0.05）。表明各組LED光源不同程度地抑制了越南槐生物量的積累。其中紅光與藍(lán)光組全株及各部位生物量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)均呈先降低后升高的趨勢(shì)，而白光組全株及葉、莖生物量隨時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，并出現(xiàn)部分植株落葉甚至死亡的現(xiàn)象。

2.2 不同LED光源對(duì)越南槐活性成分積累與分布的影響

植物次生代謝物的產(chǎn)生與分布通常存在著種屬、器官、組織和生長(zhǎng)發(fā)育期的特異性，同時(shí)也受環(huán)境中各種因素的影響[14]。表1結(jié)果表明，從整體來(lái)看，不論是哪種光源處理的越南槐各部位中苦參堿與氧化苦參堿的總量總體上均表現(xiàn)為根>莖>葉，且只有根部中的總量基本符合《中國(guó)藥典》對(duì)廣豆根藥材苦參堿與氧化苦參堿總量不得少于7 mg/g的要求。由圖2可知，處理30 d時(shí)，各處理根部苦參堿與氧化苦參堿的總量差異不大，隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)到60 d時(shí)，除紅光處理其總量下降外，其余各組總量均呈上升趨勢(shì)，其中只有藍(lán)光組的總量高于對(duì)照組，為同期對(duì)照組的1.04倍。處理90 d時(shí)，除紅光處理組總量升高外，其他各組均有不同程度的降低，但藍(lán)光處理組的總量仍高于自然光對(duì)照組，為同期對(duì)照組的1.17倍，而白光處理組下降最明顯，此期各處理間差異顯著（P<0.05）。

3 小結(jié)與討論

不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物光合作用的有效性不一樣，對(duì)植物體內(nèi)次生代謝的影響也較為復(fù)雜。研究結(jié)果表明，不同LED光源對(duì)越南槐幼苗生物量和活性成分含量的影響不同，與自然光相比，紅光、藍(lán)光及白光均嚴(yán)重抑制了幼苗生物量的積累，而只有藍(lán)光有利于幼苗苦參堿和氧化苦參堿總量的提高，且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，差異越明顯（處理60、90 d時(shí)分別為同期對(duì)照的1.04、1.17倍）。因此，藍(lán)光在一定程度上能促進(jìn)廣豆根活性成分的積累，并有可能縮短廣豆根藥材采收的年限，LED光源對(duì)藥用植物的生長(zhǎng)及次生代謝的影響值得進(jìn)一步研究。研究可為今后探討不同光質(zhì)配比的LED光源對(duì)越南槐生長(zhǎng)、生物堿次生代謝的影響及以成熟越南槐為研究對(duì)象所開(kāi)展的光質(zhì)調(diào)控研究奠定基礎(chǔ)。

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