全 文 ：第 23 期
第 52卷第 23期
2013年 12月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 52 No.23
Dec．，2013
收稿日期：2013－03－29
基金项目：广西自然科学基金项目（桂科自 0991025Z）
作者简介：王美英（1986－），女，广西玉林人，在读硕士研究生，研究方向为保护生物学，（电话）18269238537（电子信箱）yingzhi＿198612＠163．com；
通讯作者，缪剑华（1961－），男，江西南通人，研究员，（电话）18677191399（电子信箱）mjh1962＠vip．163．com。
豆科槐属植物越南槐 （Sophora tonkinensis
Gagnep．）的干燥根广豆根是广西著名的道地药材。研
究表明，次生代谢产物苦参碱与氧化苦参碱为广豆
根的主要活性成分 ，具有抗癌 ［1，2］、抗肿瘤 ［3，4］、抗
炎 ［5，6］、抑菌［7，8］等功效。 次生代谢产物的形成是药用
植物在长期进化过程中对外界环境适应的结果。 目
前，光质对植物生长发育的影响研究较多，而对次
生代谢的影响研究还相对较少，且多集中在组织培
养领域［9－11］。 在科研试验或生产实践中，人们通常是
利用不同颜色的荧光灯或滤光膜（滤光片）来获得
不同的光质，而 LED（Light emitting diode）光源与
传统光源相比， 是一种能实现精确的光质配比，并
具有节能、产热量低、使用寿命长等优点的新型光
源，将其作为人工光源或补光光源应用在药用植物
栽培和生产等领域将日益广泛。 为此， 研究不同
LED 光源对越南槐生长过程中生物量和活性成分
积累的影响，可为提高广豆根药材的产量与质量提
供理论依据。
不同 LED光源对越南槐幼苗生物量及活性成分
含量的影响
王美英 1，韦坤华 2，杨振德 1，缪剑华 2，韦荣昌 2，杨明艳 1
（1．广西大学林学院，南宁 530004；2．广西药用植物园，南宁 530023）
摘要：通过盆栽试验，以自然光为对照，测定红光、蓝光、白光 3 种不同 LED 光源处理下越南槐（Sophora
tonkinensis Gagnep．）幼苗的生物量和活性成分含量，以探讨不同 LED 光源对越南槐幼苗生物量和活性
成分含量的影响。 结果表明，不同 LED 光源对越南槐幼苗生物量和活性成分含量的影响不同，与自然光
相比，红光、蓝光及白光均抑制了越南槐幼苗生物量的积累，而蓝光能提高越南槐幼苗苦参碱与氧化苦
参碱总量，且随着处理时间的延长，蓝光与自然光条件下含量差异越明显，表现为在蓝光处理下 60、90 d
时越南槐幼苗苦参碱和氧化苦参碱的总量分别为自然光的 1．04、1．17 倍。
关键词：LED 光源；越南槐（Sophora tonkinensis Gagnep．）；生物量；苦参碱；氧化苦参碱
中图分类号：S567．1＋9 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2013）23－5797-03
Effects of Different Sources of LED on Biomass and Active Components Contents of
Sophora tonkinensis Seedlings
WANG Mei－ying1，WEI Kun－hua2，YANG Zhen－de1，MIAO Jian－hua2，WEI Rong－chang2，YANG Ming－yan1
（1．College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530004，China；2． Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants， Nanning 530023，China）
Abstract： In order to study the effects of different sources of LED on biomass and active components contents of Sophora
tonkinensis Gagnep．， biomass and active components contents of seedlings treated under three different sources of LED were
mesured using the nature light as control． Results showed that the effects on biomass and active components contents of S．
tonkinensis Gagnep． Seedlings under different sources of LED were different． Compared with the control， all LED of red， blue
and white inhibited the accumulation of biomasses of S． tonkinensis Gagnep． Seedlings； The blue light could increase the total
content of matrine and oxymatrine. There was large variation between the blue LED and the control with the increase of the
processing time when the treated times were 60 days and 90 days， respectively. The total contents of matrine and oxymatrine
under the treatment of blue were 1．04 and 1．17 times more than the control．
Key words： light emitting diode； Sophora tonkinensis Gapnep．； biomass； matrine； oxymatrine
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.23.059
湖 北 农 业 科 学 2013 年
图中不同小写字母表示差异显著（P＜0.05），下图同。
图 1 不同 LED 光源对越南槐各部位及全株生物量的影响
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验用越南槐种子来源于广西药用植物园种
苗培育基地。 采集并挑选均一饱满的越南槐种子均
匀撒播于沙床中，定期浇水，待其长出两片真叶时，
挑选长势一致的幼苗移植到统一规格的营养杯中，
6 个月后将幼苗定植到塑料盆中， 塑料盆盆口直径
25 cm，盆底直径 21 cm，盆高 25 cm。 其中营养杯与
塑料盆中的栽培基质均为壤土加有机质 （体积比
4∶1）。 每盆装入基质 2．5 kg，并栽上 4 株幼苗，待其
生长稳定后即可进行光处理。
1．2 光处理
以自然光为对照 （CK），采用红光 （RL，λ＝630
nm）、蓝光（BL，λ＝460 nm）和白光（WL，由 RGB 三基
色配比设计而成，色温 7 000 K）3 种 LED 光源处理
幼苗。LED灯外径 270 mm，内径 150 mm，厚 60 mm，
功率 90 W。
分别挑选长势一致的越南槐幼苗置于已安装
好处理光源的培养架内，每处理 3 次重复，每个重
复 28 盆，调节光源的高度使各处理光照强度一致，
所有处理光照强度均设为 100 μmol ／ （m2·s），光照时
间为 12 h ／ d，培养架外围用遮光布覆盖。 为避免光
照的不均匀，每隔 10 d 交换一次各培养架内花盆的
位置，处理过程中水肥管理一致。
1．3 测定指标及方法
1．3．1 生物量的测定 每 30 d 采样一次，共采样 3
次，每个重复每次采样 10 株，清洗并分装，80 ℃烘
干至恒重，测定全株及各部位生物量。
1．3．2 活性成分含量的测定 每 30 d 采样烘干，测
定植株各部位苦参碱及氧化苦参碱的含量，并计算
其总量。 测定方法参照文献［12］。 HPLC色谱条件：
色谱柱：Venusil XBP NH2100A，250 mm×4．6 mm，5
μm；柱温：25 ℃；流动相：乙腈∶异丙醇∶0．5％磷酸（体
积比 70∶15∶15）； 流速：1．0 mL ／ min； 检测波长：220
nm；进样体积：5 μL。
1．4 数据分析
数据采用 Excel及 DPS软件进行统计与分析。
2 结果与分析
2．1 不同 LED 光源对越南槐生物量积累及分配的
影响
植物生物量的大小综合反映了外界环境对植
物生长的影响状况以及植物对外界环境的适应能
力［13］。 由图 1 可知，LED 光源处理组全株及各部位
生物量均明显低于自然光对照组，并与对照组差异
显著（P＜0．05）。 表明各组 LED光源不同程度地抑制
了越南槐生物量的积累。 其中红光与蓝光组全株及
各部位生物量随着时间的延长均呈先降低后升高的
趋势，而白光组全株及叶、茎生物量随时间延长呈下
降趋势，并出现部分植株落叶甚至死亡的现象。
2．2 不同 LED 光源对越南槐活性成分积累与分布
的影响
植物次生代谢物的产生与分布通常存在着种
属、器官、组织和生长发育期的特异性，同时也受环
境中各种因素的影响 ［14］。 表 1 结果表明，从整体来
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0
根
生
物
量
//g
/（
10
株
）
30 60 90
处理时间//d
b
a
b b bbb bbb
a
a 6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0
茎
生
物
量
//g
/（
10
株
）
30 60 90
处理时间//d
b b b
a
b b b
a
b bc
c
a RL
BL
WL
CK
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0
叶
生
物
量
//g
/（
10
株
）
30 60 90
处理时间//d
RL
BL
WL
CK
b
b
b
a
b
b b
a
b b
c
a
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0
全
株
生
物
量
//g
/（
10
株
）
30 60 90
处理时间//d
RL
BL
WL
CK
b b b
a
b b b
a
b b
b
a
RL
BL
WL
CK
5798
第 23 期
看，不论是哪种光源处理的越南槐各部位中苦参碱
与氧化苦参碱的总量总体上均表现为根＞茎＞叶，且
只有根部中的总量基本符合《中国药典》对广豆根
药材苦参碱与氧化苦参碱总量不得少于 7 mg ／ g 的
要求。由图 2可知，处理 30 d时，各处理根部苦参碱
与氧化苦参碱的总量差异不大，随着处理时间延长
到 60 d 时，除红光处理其总量下降外，其余各组总
量均呈上升趋势，其中只有蓝光组的总量高于对照
组，为同期对照组的 1．04 倍。 处理 90 d 时，除红光
处理组总量升高外， 其他各组均有不同程度的降
低， 但蓝光处理组的总量仍高于自然光对照组，为
同期对照组的 1．17 倍， 而白光处理组下降最明显，
此期各处理间差异显著（P＜0．05）。
3 小结与讨论
不同波长的光对植物光合作用的有效性不一
样，对植物体内次生代谢的影响也较为复杂。 研究
结果表明，不同 LED 光源对越南槐幼苗生物量和活
性成分含量的影响不同，与自然光相比，红光、蓝光
及白光均严重抑制了幼苗生物量的积累，而只有蓝
光有利于幼苗苦参碱和氧化苦参碱总量的提高，且
随着处理时间的延长，差异越明显（处理 60、90 d 时
分别为同期对照的 1．04、1．17 倍）。 因此，蓝光在一
定程度上能促进广豆根活性成分的积累，并有可能
缩短广豆根药材采收的年限，LED 光源对药用植物
的生长及次生代谢的影响值得进一步研究。 研究可
为今后探讨不同光质配比的 LED 光源对越南槐生
长、生物碱次生代谢的影响及以成熟越南槐为研究
对象所开展的光质调控研究奠定基础。
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物的几种途径［J］．武汉化工学院学报，2005，27（1）：28－31．
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
根
部
苦
参
碱
与
氧
化
苦
参
碱
总
含
量
//m
g/
g
RL
BL
WL
CK
30 60 90
处理时间//d
a a a
a
a
b
a
ab
c
a
b
d
图 2 不同 LED 光源处理不同时间对越南槐根部苦参碱
与氧化苦参碱总含量的影响
表 1 不同 LED 光源对越南槐不同部位苦参碱和氧化苦参碱总含量的影响 （单位：mg/g）
处理时间
d
30
60
90
部位
根
茎
叶
根
茎
叶
根
茎
叶
RL
8.298±0.086 a
7.345±0.502 b
2.832±0.146 a
7.225±0.471 b
4.872±0.071 c
3.165±0.002 b
7.550±0.062 c
4.312±0.013 c
4.616±0.055 b
BL
8.305±0.081 a
8.624±0.009 a
2.821±0.031 a
9.685±0.786 a
5.828±0.030 b
2.134±0.066 c
9.533±0.008 a
6.177±0.05 a
3.377±0.062 c
WL
7.382±0.441 a
6.641±0.458 b
2.481±0.528a b
8.406±0.479 ab
7.267±0.096 a
5.751±0.123 a
6.424±0.049 d
5.307±0.099 b
5.619±0.170 a
CK
8.314±0.903 a
6.249±0.047 b
1.737±0.266 b
9.332±0.479 a
4.673±0.122 c
1.326±0.119 d
8.150±0.135 b
6.093±0.027 a
2.707±0.019 d
光源类型
注：同行数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
（责任编辑 王晓芳）
王美英等：不同 LED 光源对越南槐幼苗生物量及活性成分含量的影响 5799