光质对萝卜芽苗菜物质代谢及营养品质影响的机理研究

摘要

近年来，随着芽苗菜工业化生产的进行及消费者对食品安全的严格要求，在芽苗菜生产中通过应用发光二极管调节光环境来改善芽苗菜的生长和品质已成为设施栽培领域新的研究热点。本文以‘青头萝卜’和‘杨花萝卜’为试验材料，探究光质对芽苗菜总酚类物质含量、抗氧化能力及花青苷合成的影响，为发展萝卜芽苗菜工业化生产的光环境调控技术，提高萝卜芽苗菜营养价值提供科学依据。本文主要研究结果如下:
　　1、与黑暗培养相比，光质处理‘扬花萝卜’和‘青头萝卜’芽苗菜7d后，萝卜芽苗菜的下胚轴伸长受到了显著的抑制，其中UV-B抑制效果最明显;萝卜芽苗菜的地上部重量在UV-B处理下也有显著降低。白光处理显著提高了‘杨花萝卜’芽苗菜可溶性糖的含量，而黄光处理显著降低了可溶性糖的含量。‘青头萝卜’芽苗菜可溶性糖的含量在黄光、蓝光和UV-B处理下有显著降低。‘杨花萝卜’芽苗菜可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C含量在UV-B处理下有显著提高。蓝光处理也显著提高了‘杨花萝卜’芽苗菜游离氨基酸的含量，但显著降低了‘青头萝卜’芽苗菜游离氨基酸的含量。‘青头萝卜’芽苗菜维生素C含量在UV-B处理下有显著提高，但在黄光下有显著降低。因此认为，光质处理萝卜芽苗菜，尤其是UV-B处理，能提高芽苗菜的营养品质。
　　2、光质对‘杨花萝卜’和‘青头萝卜’芽苗菜生长、总酚类物质含量、抗氧化能力及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响的试验结果表明，芽苗菜的生长、总酚类物质含量、抗氧化能力和PAL活性因光质和处理时间不同而异。总体来看，下胚轴长和地上部鲜质量在培养3～7 d增加迅速，其后增加缓慢，且总酚类物质含量也是在培养初期高于培养后期。与黑暗处理相比，紫外光（UV-B）处理显著增加了芽苗菜中总酚类物质的含量。相应地，芽苗菜的抗氧化能力和PAL活性都在UV-B处理下最高。另外，蓝光处理也显著增加了‘杨花萝卜’芽苗菜中总酚类物质的含量及PAL活性。因此认为，UV-B和蓝光，能增加芽苗菜中的总酚类物质含量，提高萝卜芽苗菜的抗氧化能力。
　　3、‘杨花萝卜’芽苗菜花青苷的合成受光诱导，而‘青头萝卜’芽苗菜基本无花青苷合成。各光质处理对‘杨花萝卜’芽苗菜花青苷影响不一，其中以UV-B效果最明显。研究发现，随着UV-B照射时间的延长，‘杨花萝卜’下胚轴花青苷含量也逐渐增加，照光24 h后开始显著高于对照处理。与花青苷含量变化一致，PAL活性也随着UV-B照射时间的延长而逐渐升高，且UV-B处理下花青苷含量与PAL活性的相关性达到了0.804，而黑暗下只有0.248。而且，在UV-B处理下，花青苷合成基因CHI、 CHS、F3H、DFR和ANS的表达量均有显著性增加。这些说明‘杨花萝卜’芽苗菜下胚轴花青苷的合成受UV-B诱导，并且与花青苷合成基因的表达量及PAL活性的提高有关。另外，试验还发现‘杨花萝卜’芽苗菜在UV-B处理后转移至黑暗培养6h或12h后花青苷含量还可继续增加，而且花青苷合成基因的表达量仍有升高，说明UV-B诱导的花青苷合成相关基因的高表达在黑暗下还可持续，进一步导致了花青苷含量的增加，这不仅能增加芽苗菜的花青苷含量，也提高经济效益。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 光环境调控在芽苗菜生产中的应用

1．1 芽苗菜设施栽培发展研究现状

1．2 LED应用于芽苗菜生产的研究

2 光质对植物生长发育的影响

2．1 自然光的光谱组成及特性

2．2 植物光受体

2．3 光质对植物形态建成的影响

2．4 光质对植物物质代谢的影响

3 本研究的目的、意义及内容

3．1 研究目的和意义

3．2 研究内容

第二章 光质对萝卜芽苗菜生长及营养品质的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验方法

1．3 测定项目与方法

1．4 数据处理

2 结果与分析

2．1 光质对萝卜芽苗菜生长的影响

2．2 光质对萝卜芽苗菜可溶性蛋白、可溶性糖和游离氨基酸含量的影响

2．3 光质对萝卜芽苗菜纤维素和维生素C含量的影响

3 讨论

第三章 光质对萝卜芽苗菜总酚类物质含量及抗氧化台皂力的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料与试验方法

1．2 测定项目与测定方法

2 结果与分析

2．1 光质对萝卜芽苗菜生长的影响

2．2 光质对萝卜芽苗菜总酚类物质含量的影响

2．3 光质对萝卜芽苗菜抗氧化能力的影响

2．4 光质对萝卜芽苗菜PAL活性的影响

3 讨论

3．1 光质对萝卜芽苗菜生长的影响

3．2 光质对萝卜芽苗菜总酚类物质含量的影响

3．3 光质对萝卜芽苗菜抗氧化能力的影响

3．4 光质对萝卜芽苗菜PAL活性的影响

第四章 UV-B对萝卜芽苗菜下胚轴花青苷合成及相关基因表达量的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验设计

1．3 测定项目及方法

2 结果与分析

2．1 光质对萝卜芽苗菜花青苷含量的影响

2．2 EV-B连续处理对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷含量的影响

2．3 UV-B连续处理对杨花萝卜芽苗菜下胚轴PAL活性的影响

2．4 UV-B连续处理对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷合成相关基因表达量的影响

2．5 EV-B照射后黑暗培养对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷含量的影响

2．6 UV-B照射后黑暗培养对杨花萝卜芽苗菜下胚轴PAL活性的影响

2．7 EV-B处理后黑暗培养对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷合成相关基因表达量的影响

2．8 花青苷含量与PAL活性的相关性分析

3 讨论

3．1 光质对萝卜芽苗菜花青苷含量的影响

3．2 UV-B对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷含量、PAL活性及相关基因表达量的影响

3．3 UV-B照射后黑暗培养对杨花萝卜芽苗菜下胚轴花青苷含量、PAL活性及相关基因表达量的影响

全文总结

创新之处

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文

附录