蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响
本文以大豆‘东农690’为试验材料，以黑暗培养（D）为对照，初步探究蓝光（B）连续光照对大豆芽苗菜生长和花青苷合成的影响。结果表明与对照相比，蓝光处理下大豆芽苗菜下胚轴长受到显著抑制，可食率显著降低，根长显著升高。随着光照时间延长，大豆芽苗菜下胚轴中花青苷含量逐渐积累。处理组中大豆芽苗菜下胚轴中苯丙氨酸解氨酶（PAL）与查尔酮异构酶（CHI）的活性以及花青苷合成相关基因PAL、CHS、ANS的表达量均先升高后降低。与黑暗培养相比，在蓝光连续光照下，蓝光光受体基因CRY1与CRY2的表达量显著提高。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1试验材料与方法 2
1.2测定项目与测定方法2
1.2.1生长指标的测定2
1.2.2花青苷含量的测定3
1.2.3花青苷合成过程中关键酶（PAL、CHI）活性的测定3
1.2.4总RNA的提取及荧光实时定量PCR分析3
1.3数据分析4
2结果与分析4
2.1蓝光连续光照对大豆芽苗菜生长的影响4
2.2蓝光连续光照对大豆芽苗菜下胚轴花青苷积累的影响5
2.3蓝光处理对大豆芽苗菜中花青苷合成相关酶（PAL、CHI）活性的影响5
2.4蓝光处理对蓝光受体及花青苷合成相关基因表达的影响6
3讨论 8
3.1蓝光连续光照对大豆芽苗菜生长的影响8
3.2蓝光连续光照对大豆芽苗菜下胚轴花青苷积累的影响8
3.3蓝光处理对大豆芽苗菜中花青苷合成相关酶（PAL、CHI）活性的影响8
3.4蓝光处理对蓝光受体及花青苷合成相关基因表达的影响8
致谢9
参考文献10
蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响
引言
大豆富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、大豆异黄酮等多种营养物质，是我国重要的粮油作物[1]。研究发现，经发芽处理，大豆芽苗菜的营养物质及保健性功能成分显著高于发芽前[2]。大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
豆芽苗菜具有补气养血，防止心血管硬化，防治老年高血压等多种功效[3]，是一类对人体健康有益的常见食品。花青苷是黄酮类化合物中的一种，属于水溶性天然色素，同时具有强效的自由基清除功能，因而具有很强的抗氧化性，具有抗氧化衰老、抗癌、抗突变、降血脂等多种功效，在食品、医疗保健品等诸多方面都有重要研究价值[4]。因此，如何提高花青苷的含量日益受到科学界的重视。
有研究表明，蓝光能增加野生型拟南芥及番茄中的花青苷含量[56]。在植物栽培过程中如果采用连续光照的方法，即使用人造光保持光强与光质恒定不变，使光照时间超过24 h，可以提高产量与品质[78]。
植物以光作为能源，它们有完善的机制能够通过调节自身的生长发育，最大限度的利用光源。光调控植物的生长发育是通过光感受系统来实现的，光受体是光感受系统中重要的组成部分。光可以发出光信号传递给植物体内的光受体，光受体接受信号后作用于植物体内生长发育相关的信号转导途径，进而调节相关基因的表达。光受体作为光与植物生长发育的桥梁，对于植物体内诸多营养物质的合成有重要的调控作用。隐花色素（CRY1和CRY2）是光受体中的一种，可以吸收蓝光和近紫外光，在蓝光诱导的植物反应中起到重要的调控作用[9]。
花青苷合成需要多个相关基因以及酶的参与，PAL(苯丙氨酸裂解酶基因）、CHS（查尔酮合成酶基因）、ANS（花色素苷合成酶基因）均为花青苷合成相关结构基因；PAL可以催化花青苷合成第一个酶促反应阶段中苯丙氨酸到肉桂酸的反应；CHS是第二个酶促反应阶段中催化查尔酮合成的关键酶；ANS是第三个酶促反应阶段的关键酶，可以催化无色花色素形成相应的有色花色素，在植物的显色反应中起着重要的调控作用[10]。苯丙氨酸裂解酶（PAL）和查尔酮异构酶（CHI）是花青苷合成过程中的关键酶，其活性变化与花青苷含量变化有密切关系[11]。
有关蓝光影响花青苷合成的报道还较少，因此本试验旨在研究蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响，为发展光环境调控大豆芽苗菜工厂化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与方法
精选东农‘690’大豆新鲜种子，剔去虫蛀、畸形、霉变、干瘪等种子，用清水冲洗表面泥土，再用去离子水洗净，然后浸种6～8 h。小心将水倒去，并去除漂浮在上面的种子，均匀铺于放置有纱布的白瓷盘中，并盖上用水湿润过的纱布，置于人工培养箱中避光培养1 d。培养期间要定时补水，保持纱布湿润但水分要适宜，不易过多。待大豆种子充分吸水后，将种子播种到蛭石培养基中，每盆播种50株。将播种好大豆种子的培养基转移到相对湿度75%左右，温度25℃左右的培养箱中。对照组始终在黑暗下培养96 h，处理组首先在黑暗下培养60 h，然后放入蓝光培养箱中继续培养。各组分别在处理组开始照光0、6、12、24和36 h后采收进行相关指标的测定。
试验中所用到的培养箱为LED冷光源培养箱，培养箱的光谱能量分布的主要技术参数如表1所示，该培养箱可以发出蓝光，关闭蓝光光源即可进行黑暗培养。
表1 不同LED光谱能量分布的主要技术参数
Table 1 Major technical parameters of light spectral energy distribution under LED
光质
光谱能量分布
峰值波长
波长半宽
光强
Light quality
Light spectral energy distribution
Λp /nm
Δλ /nm
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1试验材料与方法 2
1.2测定项目与测定方法2
1.2.1生长指标的测定2
1.2.2花青苷含量的测定3
1.2.3花青苷合成过程中关键酶（PAL、CHI）活性的测定3
1.2.4总RNA的提取及荧光实时定量PCR分析3
1.3数据分析4
2结果与分析4
2.1蓝光连续光照对大豆芽苗菜生长的影响4
2.2蓝光连续光照对大豆芽苗菜下胚轴花青苷积累的影响5
2.3蓝光处理对大豆芽苗菜中花青苷合成相关酶（PAL、CHI）活性的影响5
2.4蓝光处理对蓝光受体及花青苷合成相关基因表达的影响6
3讨论 8
3.1蓝光连续光照对大豆芽苗菜生长的影响8
3.2蓝光连续光照对大豆芽苗菜下胚轴花青苷积累的影响8
3.3蓝光处理对大豆芽苗菜中花青苷合成相关酶（PAL、CHI）活性的影响8
3.4蓝光处理对蓝光受体及花青苷合成相关基因表达的影响8
致谢9
参考文献10
蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响
引言
大豆富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、大豆异黄酮等多种营养物质，是我国重要的粮油作物[1]。研究发现，经发芽处理，大豆芽苗菜的营养物质及保健性功能成分显著高于发芽前[2]。大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
豆芽苗菜具有补气养血，防止心血管硬化，防治老年高血压等多种功效[3]，是一类对人体健康有益的常见食品。花青苷是黄酮类化合物中的一种，属于水溶性天然色素，同时具有强效的自由基清除功能，因而具有很强的抗氧化性，具有抗氧化衰老、抗癌、抗突变、降血脂等多种功效，在食品、医疗保健品等诸多方面都有重要研究价值[4]。因此，如何提高花青苷的含量日益受到科学界的重视。
有研究表明，蓝光能增加野生型拟南芥及番茄中的花青苷含量[56]。在植物栽培过程中如果采用连续光照的方法，即使用人造光保持光强与光质恒定不变，使光照时间超过24 h，可以提高产量与品质[78]。
植物以光作为能源，它们有完善的机制能够通过调节自身的生长发育，最大限度的利用光源。光调控植物的生长发育是通过光感受系统来实现的，光受体是光感受系统中重要的组成部分。光可以发出光信号传递给植物体内的光受体，光受体接受信号后作用于植物体内生长发育相关的信号转导途径，进而调节相关基因的表达。光受体作为光与植物生长发育的桥梁，对于植物体内诸多营养物质的合成有重要的调控作用。隐花色素（CRY1和CRY2）是光受体中的一种，可以吸收蓝光和近紫外光，在蓝光诱导的植物反应中起到重要的调控作用[9]。
花青苷合成需要多个相关基因以及酶的参与，PAL(苯丙氨酸裂解酶基因）、CHS（查尔酮合成酶基因）、ANS（花色素苷合成酶基因）均为花青苷合成相关结构基因；PAL可以催化花青苷合成第一个酶促反应阶段中苯丙氨酸到肉桂酸的反应；CHS是第二个酶促反应阶段中催化查尔酮合成的关键酶；ANS是第三个酶促反应阶段的关键酶，可以催化无色花色素形成相应的有色花色素，在植物的显色反应中起着重要的调控作用[10]。苯丙氨酸裂解酶（PAL）和查尔酮异构酶（CHI）是花青苷合成过程中的关键酶，其活性变化与花青苷含量变化有密切关系[11]。
有关蓝光影响花青苷合成的报道还较少，因此本试验旨在研究蓝光连续光照对大豆芽苗菜花青苷合成的影响，为发展光环境调控大豆芽苗菜工厂化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与方法
精选东农‘690’大豆新鲜种子，剔去虫蛀、畸形、霉变、干瘪等种子，用清水冲洗表面泥土，再用去离子水洗净，然后浸种6～8 h。小心将水倒去，并去除漂浮在上面的种子，均匀铺于放置有纱布的白瓷盘中，并盖上用水湿润过的纱布，置于人工培养箱中避光培养1 d。培养期间要定时补水，保持纱布湿润但水分要适宜，不易过多。待大豆种子充分吸水后，将种子播种到蛭石培养基中，每盆播种50株。将播种好大豆种子的培养基转移到相对湿度75%左右，温度25℃左右的培养箱中。对照组始终在黑暗下培养96 h，处理组首先在黑暗下培养60 h，然后放入蓝光培养箱中继续培养。各组分别在处理组开始照光0、6、12、24和36 h后采收进行相关指标的测定。
试验中所用到的培养箱为LED冷光源培养箱，培养箱的光谱能量分布的主要技术参数如表1所示，该培养箱可以发出蓝光，关闭蓝光光源即可进行黑暗培养。
表1 不同LED光谱能量分布的主要技术参数
Table 1 Major technical parameters of light spectral energy distribution under LED
光质
光谱能量分布
峰值波长
波长半宽
光强
Light quality
Light spectral energy distribution
Λp /nm
Δλ /nm
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