LED補(bǔ)光對(duì)亞洲薄荷生理性狀、精油含量及自然香氣的影響.pdf

1、為解決芳香植物用于室內(nèi)綠化因光照不足而導(dǎo)致的生長(zhǎng)不佳的問題，以常見的唇形科（Lamiaceae）多年生宿根芳香植物亞洲薄荷（Mentha arvensis）為試材，研究了不同光質(zhì)（紅光、藍(lán)光、白光）和不同光強(qiáng)（80、160、240μmol·m-2·s-1）的LED補(bǔ)光條件對(duì)亞洲薄荷生理性狀、精油含量及自然香氣等的影響。補(bǔ)光12周后，對(duì)亞洲薄荷生理性狀指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定；以水蒸氣蒸餾法提取亞洲薄荷精油，運(yùn)用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)精油成分進(jìn)行了

2、分析，并采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)精油品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)；采用動(dòng)態(tài)頂空法采集植株自然香氣，結(jié)合全自動(dòng)熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜（ATD-GC/MS）聯(lián)用技術(shù)，對(duì)亞洲薄荷的香氣成分進(jìn)行了測(cè)定與分析。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）紅光最有利于亞洲薄荷地上部生物量的增加，紅光（LED-R2）照射下地上部鮮重達(dá)148.23 g。藍(lán)光最有利于地下部生物量、根冠比和根系活力的增加，藍(lán)光（LED-B2）照射下分別達(dá)80.27 g、0.63和25.43 m

3、g·g-1·h-1。藍(lán)光最有利于主根的伸長(zhǎng)和莖的增粗，藍(lán)光（LED-B2）照射下主根長(zhǎng)和莖直徑分別達(dá)17.67 cm和3.08 mm，紅光最有利于莖的伸長(zhǎng)，紅光（LED-R2）照射下株高達(dá)23.7 cm。紅光（LED-R2）照射下葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和葉鮮重均顯著高于其余各組，分別為7.00 cm、4.19 cm、18.67 cm2和0.33 g。紅光最有利于葉綠素b和類胡蘿卜素含量的增加，藍(lán)光最有利于葉綠素a含量的增加。紅光最有利于提高

4、可溶性糖和淀粉含量，藍(lán)光最有利于提高游離氨基酸和可溶性蛋白含量。各補(bǔ)光組均能顯著提高SOD、POD和CAT3種抗氧化性酶的活性并顯著降低MDA的含量，從而提高植株的抗逆性。
　?。?）各補(bǔ)光組均能顯著提高亞洲薄荷的精油含量、精油產(chǎn)量和油腺毛密度，紅光（LED-R3）照射下分別達(dá)0.86%、1.28 g/盆和28.53個(gè)/mm2。精油含量和油腺毛密度呈極顯著正相關(guān)，表明油腺毛是亞洲薄荷主要的產(chǎn)油結(jié)構(gòu)。l-薄荷醇含量隨著光照增強(qiáng)呈現(xiàn)上

5、升趨勢(shì)，紅光（LED-R3）、藍(lán)光（LED-B3）和白光（LED-W3）下分別達(dá)67.03%、67.50%和67.84%。l-薄荷醇含量與色譜峰面積面積歸一化法所得相對(duì)含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.9351。其精油中共檢測(cè)鑒定出40種成分，各組精油的成分類別差異不大，含量在2%以上的成分分別為l-薄荷醇（48.70%~65.60%）、胡薄荷酮（15.77%~33.47%）、l-薄荷酮（7.38%~15.46%）、異薄荷酮（2.53%

6、~3.91%）。白光（LED-W3）照射下的精油品質(zhì)最高，綜合評(píng)價(jià)值為0.84，主要表現(xiàn)為較高的l-薄荷醇水平和較低的胡薄荷酮水平。
　?。?）亞洲薄荷自然香氣主要由萜烯類、醇類、酮類、脂肪烴類等組成，共鑒定出66種揮發(fā)性成分，各組共同含有的成分為56種，其中l(wèi)-薄荷醇、胡薄荷酮、d-檸檬烯、異薄荷醇為香氣主成分，補(bǔ)光組中該4種化合物的相對(duì)含量之和大于1/3，顯著高于對(duì)照組。LED補(bǔ)光能顯著增加亞洲薄荷自然香氣中l(wèi)-薄荷醇、胡薄荷

7、酮和異薄荷醇的釋放量，且同種光質(zhì)下，3種成分的釋放量隨光照的增強(qiáng)均有一定程度增加，其中紅光（LED-R3）總體增加效果最為顯著，3種成分的釋放量分別為對(duì)照組的6.04、10.45和34.23倍。
　?。?）綜合而言，LED補(bǔ)光能顯著促進(jìn)亞洲薄荷植株的生長(zhǎng)和相關(guān)次生代謝產(chǎn)物的合成。由于較高光強(qiáng)的紅光對(duì)亞洲薄荷的光合作用、生物量、精油含量等各方面的影響最為有利，同時(shí)考慮到藍(lán)光較為顯著的壯苗作用以及白光對(duì)精油品質(zhì)的提升作用，在實(shí)際LED