基于代谢组学分析LED光质对山丹组培苗的生长代谢调控

以山丹(Lilium pumilum Redouté)组培苗为试验材料,使用5种不同光质LED灯(R、B、R1B1、R1B2、R2B1)处理,以白炽灯为对照(CK),探究光质影响下山丹组培苗生长发育差异,并采用超高效液相色谱与质谱(UHPLC-MS/MS)联用技术对其进行代谢组学分析,明确差异代谢物质种类含量和相关通路变化,为山丹组培产业化生产中的光质选择提供重要的科学参考依据。结果表明,不同光质处理对山丹组培苗增殖及生长发育情况有显著影响,其中以R1B2处理综合指标较好,增殖系数为3.14、叶片为4.96张、叶片长度为1.81 cm、鳞茎直径达0.37 cm,叶色嫩绿,叶片粗厚,并有少量粗壮根生成。基于UHPLC-MS/MS非靶向代谢组学,山丹组培苗正负离子模式下共鉴定出1 406种代谢物质;比较组间共33种差异代谢物,包括8种脂类及类脂分子、9种苯丙素和聚酮类化合物、2种有机酸及其衍生物等;KEGG富集分析,比较组间共显著富集到类黄酮生物合成、新陈代谢途径2条通路。本试验阐明了光质不仅影响山丹组培苗的生长发育情况,还调控其代谢物的积累,其中R1B2处理下,山丹组培苗增殖效率更高、生长更为健壮;黄酮类物质为山丹组培苗光质胁迫下的主要差异代谢物,且R2B1处理下影响较为显著。