红蓝复合LED补光协同提升菘蓝生物量与药理活性代谢物产量的优化研究

　　本研究通过优化红蓝光比例（3R:1B、1R:1B、1R:3B）的LED补光策略，显著提升菘蓝（Isatis tinctoria L.）的光合作用效率与生物量（较对照增加89.19%），并促进其关键药理活性代谢物（如（R,S）-goitrin、靛蓝/靛玉红）及核苷类物质的积累。该成果为药用植物工厂化栽培提供高效光调控方案，助力解决市场需求缺口。

　　

Highlight

红蓝复合光（3R:1B）通过激活三羧酸循环（TCA cycle）和糖酵解途径，协同优化菘蓝的农艺性状与药用成分：

1. 1.

   形态生长：3R:1B处理使株高和根长分别增加33.37%和40.06%，生物量提升89.19%，同时显著减轻膜脂过氧化损伤。

2. 2.

   药用成分：该光比例特异性促进生物碱（如抗病毒成分（R,S）-goitrin）和核苷（如干扰病毒核酸合成的尿苷/鸟苷）积累。

3. 3.

   代谢网络：3R:1B优先增强糖类合成，而1R:3B更促进氨基酸和有机酸积累，揭示光质对初级代谢路径的差异化调控。

Conclusion

本研究确立3R:1B为菘蓝"品质-产量"双优的黄金光配方，其通过代谢通路协同作用，为药用植物光生物学调控及工业化生产提供范式。