蓝红光协同调控对百合无土栽培形态建成、生理代谢及开花基因表达的增效机制研究

为解决百合无土栽培中光质调控对生长品质的影响问题，研究人员通过蓝光(BL)、红光(RL)及其组合(BL+RL)处理，系统评估了百合形态、生理及开花基因表达的变化。结果表明，BL+RL显著提升株高(79.59 cm)、花蕾发育(93.73 mm)及花青素含量，并上调开花基因FT/CO9表达，为设施栽培光环境优化提供了理论依据。

　　

百合作为全球第四大切花作物，其商业化生产长期面临传统栽培模式下的产量波动、土地限制及气候依赖等挑战。尤其在高密度无土栽培系统中，光环境调控对缩短生产周期、提升花卉品质具有关键作用。尽管红光(RL, 600–700 nm)和蓝光(BL, 400–500 nm)分别被证实可调节植物光形态建成(photomorphogenesis)和光合效率，但二者协同作用对百合全生长周期的影响机制尚未阐明。印度科学工业研究委员会-喜马拉雅生物资源研究所的研究团队通过自主设计的温室系统，首次系统解析了BL+RL组合光对百合'Brunello'品种的增效机制。

研究采用自主气候控制的无土穴盘栽培系统，以白光(WL)为对照，设置BL(450 nm)、RL(660 nm)及BL+RL(1:1)三种LED光处理。通过形态测量、叶绿素含量指数(CCI)检测、高效液相色谱(HPLC)分析色素动态，以及qPCR技术检测开花基因(FT, CO9, FLC)表达，构建了光质-表型-分子调控的完整证据链。

形态与生理指标突破性发现
BL+RL处理使株高达到79.59 cm，较对照提高7.96%，同时茎粗(10.05 mm)和花蕾长度(93.73 mm)显著增加。关键的是，该处理将开花时间提前5天，并创下18.65 cm的最大花径记录。生理层面，BL+RL在显色蕾期驱动总叶绿素含量达499.87 μg g^?1
，且花朵阶段类胡萝卜素(carotenoids)积累量(166.88 μg g^?1
)较RL处理提高32.7%。

次生代谢与抗氧化活性协同提升
显色蕾期酚类和黄酮含量在BL+RL下达到峰值，而花青素(anthocyanin)在开花期显著积累。对应的抗氧化活性提升至86.75%，印证了光质调控对百合保鲜品质的直接影响。

分子机制解析
基因表达分析揭示，BL+RL在蕾期显著上调开花促进基因FT和CO9表达，同时抑制开花阻遏因子FLC。这种"双激活-单抑制"模式解释了光协同作用加速花芽分化的分子基础。

该研究证实BL+RL组合光可同步优化百合的形态建成、色素合成和采后寿命，其分子机制为设施园艺的光配方设计提供了新靶点。通过整合LED精准调控与无土栽培技术，该成果有望推动百合生产向"高产-优质-低碳"模式转型。论文发表于《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》，为花卉产业升级提供了关键技术支撑。