Page 162 - 《广西植物》2026年第5期
P. 162
8 9 4 广 西 植 物 46 卷
系(Liu et al.ꎬ 2023)ꎮ 光质信号通常经由光感知 (Wu et al.ꎬ 2025)ꎮ Yavari 等(2021)研究证实ꎬ光
与信号传递ꎬ引发下游转录调控ꎬ进而改变代谢途 质变化会改变拟南芥( Arabidopsis thaliana) 的净光
径关键节点酶的表达与底物分配ꎬ从而导致黄酮、 合速率ꎬ同时其表型和生物量也会受到显著影响ꎮ
黄酮醇及原花青素等亚类在含量与组成上产生差 Yang 等(2022)发现ꎬ在蓝光环境中ꎬ箭叶淫羊藿
异(Wu et al.ꎬ 2025)ꎮ 例如ꎬ在银杏等物种中ꎬ红 (Epimedium sagittatum)会受到蓝光诱导ꎬ相关基因
光处理可显著上调多种黄酮合成相关基因并促进 接受调控ꎬ进而影响黄酮类成分的合成ꎻYang 等
黄酮积累(Zhang et al.ꎬ 2021)ꎬ表明红光可能通过 (2024)研究表明ꎬ不同颜色的覆盖膜能显著降低
增强 F3H / FLS 等节点活性而偏向促进黄酮醇等产 川贝母( Fritillaria cirrhosa) 的幼苗枯萎数量ꎬ其中
物的形成ꎮ 对植物而言ꎬ不同光质条件还会影响 蓝色和绿色覆盖膜可显著增强川贝母的光合能
其对营养物质的吸收ꎬ包括钙( Ca)、铁( Fe)、锌 力ꎬ蓝色覆盖膜处理对其品质提升效果尤为明显ꎮ
(Zn)、锰( Mn) 等金属元素ꎬ以及氮( N)、磷( P)、 尽管目前对单一光谱效 应 的 研 究 已 较 为 深
钾(K)等无机元素ꎮ 其中ꎬ红光(600 ~ 700 nm) 和 入ꎬ但是在有柄石韦中ꎬ光信号与其他代谢调控因
蓝光(400 ~ 500 nm) 在促进植物发育与类黄酮积 子之间的相互作用尚未得到广泛探究ꎬ并且光质
累方面效果尤为显著( Zhang et al.ꎬ 2022)ꎮ 陈娴 在提升有柄石韦品质方面的潜力仍不明确ꎮ 基于
(2012)研究表明ꎬ红光可促进韭菜总氮含量的提 此ꎬ本研究以有柄石韦为研究材料ꎬ设置全光谱白
升ꎮ 在光合效率方面ꎬ红光波长与作物叶片中色 光与纯红光处理ꎬ采用 LC ̄MS 代谢组与 RNA ̄seq
素的吸收峰相契合ꎬ不仅能促进细胞分裂和细胞 转 录 组 分 析 方 法ꎬ 通 过 差 异 积 累 代 谢 物
体积扩大ꎬ而且还能使叶绿素 a 和叶绿素 b 对红光 (differentially accumulated metabolitesꎬDAMs)筛选、
的吸收效率高于蓝光ꎬ而蓝光则可通过增大气孔 差 异 表 达 基 因 ( differentially expressed genesꎬ
孔径ꎬ 提 高 单 位 叶 面 积 的 光 合 能 力 ( Ren et al.ꎬ DEGs)鉴定及通路富集分析等ꎬ拟探讨以下问题:
2023)ꎮ Sathasivam 等(2023) 研究表明ꎬ红光可通 (1)红光处理是否改变有柄石韦叶片黄酮类代谢
过激活光合色素、糖代谢及生长相关激素ꎬ促进羽 物的积累水平及组成ꎻ(2) 红光处理下黄酮生物合
衣甘蓝( Brassica oleracea) 下胚轴伸长与生物量积 成相关基因的表达模式有何变化ꎮ
累ꎬ而蓝光通常会抑制其伸长生长ꎬ但能强烈诱导
1 材料与方法
苯丙烷类物质的生物合成ꎬ进而增加类黄酮含量ꎬ
提升活性氧( reactive oxygen speciesꎬROS) 清除能
力与抗逆性(Bakhshy et al.ꎬ 2025)ꎮ 因此ꎬ在药用 1.1 试验材料
植物品质提升研究中ꎬ围绕红光信号通路与黄酮 本研究供试材料采自广西中医药大学中药资
合成通路关键节点的耦合关系开展系统解析ꎬ既 源团队资源圃ꎮ 选取生长状况良好ꎬ无病虫害且
有助于阐明活性成分累积规律ꎬ也有助于为设施 长势一致的 1 年生有柄石韦组培苗ꎬ将这些植株
化精准调控提供分子依据ꎮ 移栽至塑料花盆中ꎬ盆中栽培土壤由基质与黄泥
此外ꎬ不同波长的光对植物而言属于非生物 土按体积比 3 ∶ 1 混合而成ꎮ
胁迫ꎬ会对植物生理层面的各项生命活动产生显 1.2 光质处理
著影响ꎮ 对于药用植物而言ꎬ次生代谢产物是其 试验于 2025 年 8 月在广西中医药大学中药资
应对环境胁迫的重要化学防御与适应性产物ꎮ 黄 源团队 植 物 培 养 室 进 行ꎬ LED 配 置 纯 红 光 ( red
酮类化合物具有较强的自由基清除与光保护功 lightꎬRL) 波 长 为 620 nmꎬ 对 照 组 为 全 光 谱 白 光
能ꎬ可参与调控 ROS 稳态、膜脂过氧化抑制及信号 (white lightꎬWL)ꎮ 在有柄石韦光照试验期间ꎬ所
转导ꎬ因而在光胁迫条件下常表现为黄酮生物合 有处理组的四周均用遮光布遮挡以避免其他光源
成途 径 被 激 活 并 伴 随 其 含 量 上 升 的 响 应 特 征 干扰(图 1)ꎮ 每处理 3 次重复ꎬ共 15 盆ꎬ通过高度
( Agati et al.ꎬ 2025)ꎮ 红光不仅能通过影响光合电 调控 光 强ꎬ 各 处 理 光 照 强 度 均 为 ( 25 ± 0. 2 )
子传递与碳同化改变糖信号和还原力供给ꎬ还可 μmolm s ꎮ 培养室温度为(25 ± 2) ℃ ꎬ相对
 ̄2
 ̄1
能通过激素( 如生长素、茉莉酸等) 与防御信号的 湿度为 55% ~ 65%ꎬ光照周期为 12 h 光照 / 12 h 黑
串扰ꎬ进一步调控苯丙烷 / 黄酮途径相关基因表达 暗ꎬ 各处理进行相同的水肥管理ꎮ 光照处理 30 d

