【摘 要】
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为探明人工光植物工厂中不同光质对番茄植株生长及花青素苷代谢的影响,为制定设施补光策略提供理论支持。本研究在光强为200μmol/（m-2s）的条件下,以番茄合作903为试材,蓝光（B）LED为对照,在蓝光的基础上分别添加光强一致的绿光（G）、红光（R）、远红光（Fr）和紫外线（UV）,光强比为1:1。研究不同光质组合处理番茄植株的生长发育、生理生化、挥发性风味物质以及花青苷代谢等。结果表明:1.B
【基金项目】
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宁夏回族自治区重点研发计划项目（2019BFF02005）; 中国农业科学院都市农业研究所基本科研统筹项目（S2021001）
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为探明人工光植物工厂中不同光质对番茄植株生长及花青素苷代谢的影响,为制定设施补光策略提供理论支持。本研究在光强为200μmol/（m-2s）的条件下,以番茄合作903为试材,蓝光（B）LED为对照,在蓝光的基础上分别添加光强一致的绿光（G）、红光（R）、远红光（Fr）和紫外线（UV）,光强比为1:1。研究不同光质组合处理番茄植株的生长发育、生理生化、挥发性风味物质以及花青苷代谢等。结果表明:1.B+Fr处理下的番茄株高比对照B增加了 34.54%。而B+R使番茄植株茎粗和干鲜重增大,分别提高了 39.27%、25.58%、22.20%。B+G处理下的番茄植株气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv’/Fm’）、PSⅡ实际光化学量子产量、NPQ非光化学淬灭、qp光化学淬灭系数均高于其他处理,综合B+G处理下的番茄植株光合效率最优。2.B+Fr处理下的番茄植株的维生素C显著上升。而B+UV处理下的可溶性蛋白、类黄酮、叶绿素a、叶绿素b和类胡罗卜素含量最高,分别比B增加了 27.63%、33.61%、23.42%、32.91%和35.80%。B+G的可溶性糖含量和B+R的花青素含量比B显著提高了 41.15%、55.09%,B+R处理下的APX含量显著高于对照处理B,提高了 21.65%。综合来看,B+R可以使番茄植株维持较高的抗氧化酶水平,缓解细胞膜氧化损伤,提高番茄植株的抗氧化能力。B+R处理下的酯类和酚类物质含量最多,B+Fr处理下的醇类和酮类物质含量最多,光照对挥发性物质含量影响最大的几种化合物为3-己烯-1-醇、2-蒈烯、石竹烯、蛇麻烯和丁酸顺式-3-己烯酯。3.在不同光处理下的番茄植株叶片样品中一共检测出14种代谢物质。其中7种代谢物呈上调趋势,分别是矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-槐糖苷、山柰酚-3-O-芸香糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷（异槲皮苷）、矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷、矮牵牛素-3-O-芸香糖苷。蓝光+红光处理下的矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷、芦丁含量使番茄叶片背面颜色最深,含量比对照蓝光高200%和105.46%,而蓝光+远红光处理下的番茄叶片颜色不变,是由于山柰酚-3-O-芸香糖苷下调影响的,比对照蓝光下降了 47.14%。蓝光+红光可以提高番茄幼苗花青素苷代谢物的合成。
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