摘要
霍山石斛，俗称米斛，作为一种珍贵的药食同源植物，具有极高的开发利用价值。受制于低繁殖率、生长环境要求严苛和大量盗采，以及生长速率缓慢，因而濒临灭绝。人工种植（大棚种植、林下种植等）面积不断扩大，但由于千家万户种源来源差异和种植水平差异，造成中药材品质参差不齐，且农残含量、重金属含量高，中药材质量得不到保障。植物工厂种植中药材是近年来发展起来的一项高技术产业，工厂化种植统一种源、生产管理实行标准化，且室内生产环境相对洁净，收获产品不仅产量高、品质一致性好，而且无农残和重金属污染。工厂化标准化种植中药材必将是推动我国中医药发展的重要途径。植物工厂是新世纪以来，为了应对环境污染，资源短缺的现状，保证食品供给和食品安全的重要手段，同时，因为需要较高的投入，更加适合生产具有高附加值的中草药。LED（发光二极管）技术的发展，以及针对不同植物开发不同光谱，使得植物生长可不再依赖太阳光。由于全人工光利用型植物工厂有着较好的密闭性，因而可以全程控制植物整个生长过程中的光、温、水、肥、热等环境因素，结合不同植物的需求，通过优化环境控制，充分发挥植物的生产潜力，进行高效的生产。 植物在生长过程中，不可避免地会受到来自外界不利条件的胁迫，比如紫外辐射，为了应对这些胁迫，植物通过合成某些次生代谢产物来起到保护自身的目的，同时这部分次生代谢产物也正是植物入药的关键成分。因此，本文围绕着探究霍山石斛生长最适宜的光周期，以及通过后期的紫外辐射，促进次生代谢产物的合成，实现霍山石斛的高产优质生产。本研究取得的主要成果如下: 1)霍山石斛最适宜的光周期。通过设置不同的光周期，测量霍山石斛移栽后，茎长茎粗的动态变化，荧光系数，抗氧化物酶活性，以及最终收获后所获得的产量和有效成分积累，确定了霍山石斛最适宜的光周期，16h连续光照+8h黑暗。相比于传统人工种植，生产效率提高了4倍多。 2)霍山石斛的紫外辐射实验。霍山石斛的主要有效成分为石斛多糖，黄酮和石斛碱，均为次生代谢产物，紫外胁迫会诱导霍山石斛合成这些物质，通过实验，确定了在霍山石斛临近收获期是，通过给予每天3min，120μW cm-2的紫外辐射，可有效的提升次生代谢产物石斛多糖和黄酮类物质含量。 3)优质高效安全的生产霍山石斛。利用植物工厂恒定且较为密闭的环境，将传统的仿生种植所需的三年缩短至一年，整个过程中，零农药使用，并且有效成分高于仿生种植的石斛枫斗。
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