CN110558089A - 一种利用led光提高金线莲水仙苷含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法，在植物工厂内通过调控金线莲生长的光环境（光谱、光强和光周期）来提高金线莲水仙苷含量，方法简单高效，为金线莲产业化提供技术支持。

Description

一种利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法
技术领域
本发明属于农林业技术领域，涉及珍稀药用植物高品质培育方法，具体涉及一种利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法。
背景技术
金线莲（Anoectochilus roxburghii）为兰科开唇兰属多年生草本植物，是我国传统的名贵药材，具有清热凉血、祛风利湿的功效，广泛用于治疗肺炎、肾炎、风湿性关节炎和小儿惊风等，在民间享有“药王”、“金草”等美誉。其野生资源日益稀少，已不能满足中药市场的需求。目前，市场上金线莲产品多为人工种植，其中，林下种植和温室大棚种植金线莲最为广泛。为抵御频繁的病虫害，金线莲需要不断施用农药，这影响金线莲产品的食用安全和药用品质。植物工厂内套袋种植金线莲是近年来兴起的一种新技术，因工厂内采用智能化环境控制，可根据金线莲的生长需要提供最佳生长条件，使金线莲生长稳定、无病虫害和农药污染，进而培育出高品质的金线莲。现代药理学研究表明，水仙苷是金线莲重要的黄酮类成分之一，具有抗炎、镇痛、抗菌、抗血凝等多种重要药理活性。虽然马迟等2019年3月在《广州化工》第47卷第6期上发表了福建省不同地区不同种植方式的金线莲药材的水仙苷含量，但对于植物工厂内袋装种植金线莲的水仙苷含量却鲜有报道。
LED作为一种新型的人工光源，具有体积小、单色性好、光强可调、寿命长、功耗低等优点，在植物工厂中具有很好的应用前景。光是植物生长的重要环境因子之一，光质、光强和光周期都会影响植物的光合作用、形态建成和基因表达。利用光对药用植物生长的影响来提高其有效药用成分是近年来最热门的研究课题之一。目前为止，不少研究者利用LED分别研究了光质、光强或光周期对金线莲总黄酮含量的影响，但是，关于利用LED光来提高金线莲水仙苷含量的研究却鲜有报道。生产上急需利用LED提高金线莲水仙苷含量的方法，为金线莲产业化提供技术支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法，在植物工厂内通过调控金线莲生长的光环境（光谱、光强和光周期）来提高金线莲水仙苷含量，方法简单高效，有利于推广应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种植物工厂中利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法：金线莲的栽培光源由红（中心波长630 nm）、蓝（中心波长450 nm）和白（色温5500 K）三色LED光组合而成；白光光强为红、蓝单色光光强之和的10 %，红、蓝单色光光强之比≤2，光周期12-14 h·d-1，室内栽培温度控制在25±2℃，套袋栽培4-6个月。
其中，红、蓝单色光光强之和为30-90 μmol·m-2·s-1，水仙苷含量随光强增加而增加。
本发明的有益效果在于：在植物工厂内通过调控金线莲生长的光环境（光谱、光强和光周期）来提高金线莲水仙苷含量，方法简单高效，有利于推广应用。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
选择一致性好的福建金线莲4个月龄组培苗，4片叶、高 7.5-8 cm、重1.25-1.30g，种于袋装泥炭土中。光源采用课题组自主设计的红（中心波长630 nm）、蓝（中心波长450nm）和白（色温5500 K）LED组合平面光源，采用表1的三因素四水平正交实验设计，其中每个处理额外补白光，光强为红、蓝单色光光强之和的10%。以传统荧光灯为对照，光强50 μmol·m-2·s-1 ，光周期 12 h·d-1。室内栽培温度控制在25±2℃，栽培4-6个月，分别得到表2的结果。统计1-4光强水平下水仙苷含量的平均值K，可以得到当 I4>I3>I2>I1时，K4>K3>K2>K1，即水仙苷含量随光强增加而增加。
表1 光环境的正交实验设计[L16(43)]
表2 栽培4、6个月后不同光处理下金线莲的生长量和水仙苷含量
注：上表中I、S和P分别表示红、蓝单色光光强之和、红、蓝单色光光强比例和光周期。
以福建金线莲为例，栽培4个月，红、蓝单色光光强之和90 μmol·m-2·s-1、光强之比1:1、白光光强9μmol·m-2·s-1、光周期14 h·d-1时，水仙苷含量高达1366.19 μg/g, 植株高达13.35cm，干重216mg；若其它条件相同，光强之比2:1、光周期12 h·d-1，水仙苷含量高达1217.55 μg/g，植株高达13.53cm，干重187mg。若栽培6个月，前后两种条件下水仙苷含量分别为1388和1378μg/g（统计上无显著差异）, 植株高分别为15.34和17.06cm, 干重分别为243和313mg。与栽培4个月比，植株整体有所长大，品质提高。水仙苷是金线莲重要的黄酮类成分之一，其含量高低直接影响金线莲的药用价值。株高和干重反映金线莲植株的形态和生物质含量，也是其品质的重要方面。本发明的一种植物工厂中利用LED提高金线莲水仙苷含量的方法，具有重要的科学意义和应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种利用LED光提高金线莲水仙苷含量的方法，其特征在于：金线莲的栽培光源由红、蓝和白三色LED光组合而成；白光光强为红、蓝单色光光强之和的10 %，红、蓝单色光光强之比≤2，光周期12-14 h·d-1，室内栽培温度控制在25±2℃，套袋栽培4-6个月。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：红光中心波长630 nm，蓝光中心波长450nm，白光色温5500 K。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：红、蓝单色光光强之和为30-90 μmol·m-2·s-1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：应用于植物工厂。
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