芽苗菜口味清脆、营养丰富、易于栽培是一类具有发展前景的新型蔬菜。发光二极管(Light Emitting Diode,LED)广泛应用于植物工厂,通过光的精准调控实现蔬菜的高产优质等已成为环境控制农业的前沿和热点。为了明确不同LED光质配比对西兰花芽苗菜生长指标、食用品质以及硫代葡萄糖苷类化合物合成的影响,本文以西兰花(BrassicaoleraceaL.var.italica)芽苗菜为实验材料,通过设置 LED 红(R,660 nm)、蓝(B,455 nm)配比为:R、R5B1、R5B3、R5B5等4个处理,以LED白光(W)为对照,处理芽苗菜7d后采收。系统的测定了西兰花芽苗菜的下胚轴、鲜重、可食率等生长指标和可溶性糖、总酚、总黄酮、抗氧化活性等生理生化指标;并采用高效液相色谱(HPLC)、电喷雾萃取电离质谱(EESI-MS)和超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-QTOF MS)三种代谢产物检测平台,对其代谢产物进行了全面地分析;结合实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR),分析与硫苷合成有关基因的表达情况。本文主要的研究结果如下:1、不同光质处理对西兰花芽苗菜的生长指标和营养品质有显著影响。R5B1处理下的芽苗菜全株鲜重为43.73 mg,显著高于其它处理;相较于W对照,红蓝光配比有助于提高芽苗菜的干重、含水率和叶绿素含量;芽苗菜的下胚轴长度(29.51 mm)和可溶性糖含量(0.89 mg/g FW)在R处理下显著高于其它处理;可溶性蛋白和维生素C的含量在各处理间无显著差异,但随着蓝光比例的增加呈现上升趋势。综合考虑,R5B1可作为西兰花芽苗菜培育的优化光质。2、不同光质处理对西兰花芽苗菜的总酚、总黄酮及其组成具有明显影响。红蓝光配比和白光处理下的总酚无显著差异,R5B3的总酚含量最高(3.63 mg/g DW),而红光处理显著低于其余4组;R5B1的总黄酮含量最高(2.73 mg/g DW),说明蓝光对于酚类化合物中总黄酮的合成具有重要作用。HPLC法从西兰花芽苗菜中检测到原儿茶酸、绿原酸、芦丁、对羟基苯甲酸、阿魏酸、没食子酸、咖啡酸等7种酚类物质,这7种化合物在R5B5组总量最高(328.03mg/100g DW)。抗氧化活性检测结果表明:3组红蓝光处理组的抗氧化活性高于R和W处理。因此,相较于R和W处理,红蓝光配比能增加西兰花芽苗菜中的酚类物质含量,提高芽苗菜的抗氧化能力。3、采用EESI-MS从西兰花芽苗菜醇提液中鉴定出了 19种化合物,包括6种氨基酸:丝氨酸、脯氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸;7种硫苷类和1种硫苷降解物:萝卜硫苷、黑芥子苷、糖芥子苷、3-丁烯基硫苷、2-羟基-3-丁烯基硫苷、3-甲基吲哚基硫苷、4-甲氧基-吲哚-3-甲基硫苷和吲哚-3-甲醇;5种有机酸:苹果酸、柠檬酸、绿原酸、对羟基苯甲酸、原儿茶酸。红蓝光配比有助于上述生物活性物质的积累,其中R5B5处理的硫苷、氨基酸和其它成分显著高于W处理组,但R处理组显著低于W。另外,酚类物质测定结果与HPLC相似,均为原儿茶酸>绿原酸>对羟基苯甲酸。主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)显示:5种光质处理下的西兰花芽苗菜能明显区分,且有11种化合物的VIP值>1。因此,EESI-MS可以快速检测芽苗菜中的代谢产物,为芽苗菜的品质鉴定提供技术支持。4、通过UPLC-QTOF MS检测到西兰花芽苗菜中的6种硫苷,并结合外标法进行半定量分析。其中以萝卜硫苷和2-羟基-3-丁烯基硫苷等脂肪族硫苷的含量较为丰富。总硫苷含量在R5B5处理下最高为1.59 mg/g,而R处理最小为1.33 mg/g,红蓝光配比与白光处理之间总硫苷含量无显著性差异。硫苷合成基因表达水平的实验表明:脂肪族硫苷相关的MYB28、CYP79F1、CYP83A1和AOP3等基因表达水平,随着蓝光比例增加而呈现上升的趋势,在R5B5处理显著高于其它处理。这与EESI-MS和UPLC-QTOF MS测定的硫苷相对含量结果相符,表明R5B5处理显著影响西兰花芽苗菜的硫苷合成相关基因的相对表达含量,进而促进硫苷物质的积累。综合考虑,相较于单质红光和白光处理,红蓝光配比更有利于促进西兰花芽苗菜的生长和营养品质。其中,R5B5处理能显著影响西兰花芽苗菜的硫苷合成相关基因的相对表达含量,也对酚类、硫苷等生物活性物质的含量具有显著的促进作用。因此,R5B5光配比有利于改善西兰花芽苗菜的营养品质。