发光二极管（LED）的质量会改变在体外培养的Damiana（Turnera diffusa Willd. ex Schult.）的生长情况以及其生物化学和植物化学特性

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Light-emitting diode quality changes the growth, biochemical, and phytochemical characteristics of Damiana (Turnera diffusa Willd. ex Schult.) cultured in vitro

　　

摘要

人工照明在受控环境农业中被广泛使用，以优化光合作用效率并提高特定代谢产物的产量。本研究分析了不同LED光谱（白色、UVA、蓝色、红色和红+蓝）对体外培养的Damiana（Turnera diffusa）的影响，这些植物是在不含激素的MS固体培养基上生长的。实验采用完全随机设计，每种处理重复三次，持续30天。红+蓝光处理显著提升了大多数农艺形态参数，其中鲜重和干重、枝条数量和叶片数量以及叶片长度和宽度均达到了最高值。红色光照（4.40 ± 0.34厘米）和UVA光照（2.69 ± 0.35厘米）分别导致了茎长的最大值和最小值。LED照明显著影响了酚类物质的合成，包括槲皮素、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸和儿茶素。精油分析共鉴定出28种成分，主要为倍半萜（22.36%）和含氧倍半萜（67.36%），这些成分在红+蓝光联合处理下最为丰富。UVA处理植物的总酚含量最高，为43.07 ± 0.78毫克GAE/克干重（mg GAE/g DW）。UVA处理还使总黄酮含量达到最高值（96.06 ± 0.47毫克RE/克干重），比白色光照条件下增加了4.2倍。UVA光照还提高了过氧化氢酶（CAT，3.6 ± 0.8单位/毫克蛋白质）、过氧化物酶（POD，9.0 ± 0.9单位/毫克蛋白质）和超氧化物歧化酶（SOD，0.97 ± 0.04单位/毫克蛋白质）的活性，这些反应是典型的压力诱导抗氧化响应。这些发现凸显了LED照明技术在受控栽培系统中增强Damiana生物量积累和生物活性物质生产方面的潜力。