紫色小白菜(Brassica campestrisL.ssp.chinensis(L.)Makino var.communis Tsen et Lee)作为一种新兴的彩色蔬菜,其营养丰富并可做成沙拉生食,因此深得人们亲睐,同时其富含的花青苷,可作为一种优良的天然食用色素,在食品、医药和化妆品等领域有很大的应用潜力。此外,植物的正常生长受到光、温、水等环境因子的影响,研究如何做到科学、合理地调控紫色小白菜的生长环境,对提高其品质和产量具有重大意义。为此,本研究以紫色小白菜——“紫薇”为试验材料,首先优化了超声波辅助提取叶片花青苷的方法和工艺,再通过人工创造不同的光质、干旱和低温条件,以探究在不同生态因子影响下紫色小白菜品质的变化及其光合响应。研究结果如下:1.获得花青苷的超声波辅助提取最佳工艺。首先考察乙醇浓度、pH值、超声功率、料液比、时间、温度和提取次数7个因子对紫色小白菜花青苷含量的响应,再采用Box-Behnken的中心组合试验设计原理,进行优化组合试验,得出紫色小白菜叶片花青苷提取的最佳工艺参数为料液比为1:16(pH 2.76),在超声功率为420 W、温度为58℃下超声波辅助提取12 min,花青苷的提取得率可达4.11 mg·g-1 DW。2.紫色小白菜的品质变化及光合响应受不同光质处理影响显著:(1)蓝光(B)处理可促进花青苷、黄酮类物质、可溶性蛋白、维生素C含量的合成,红光(R)处理可以提高可溶性糖的含量,而在红蓝黄配比光(RBY)处理下花青苷、黄酮类物质、可溶性蛋白、维生素C、可溶性糖等含量均较高;(2)Ci、ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC、TRO/CS、DIO/CS及MO在RBY处理下最低,而光合色素含量、Pn、Gs 和 Tr 值、PIABS 值、ETO/CS、RC/CSO、ψPO、ΨO和ψEO值都在 RBY处理下达到最高值,但在绿光(G)和黄光(Y)处理下则相反,说明RBY处理促进了紫色小白菜PSⅡ的活性,提升了其光能利用率,而G和Y则抑制了紫色小白菜光合特性。综上,RBY处理下紫色小白菜营养品质最佳,光能利用率最高。3.紫色小白菜的品质变化及光合响应受不同干旱处理影响显著:(1)花青苷、类黄酮、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量均随着干旱处理程度的加重而呈现先升高后下降的变化趋势,并在轻度干旱(T1)处理下达到最高值;(2)随着干旱处理程度加重,光合色素含量及WUE值呈现先缓慢上升后急剧下降的变化趋势,而 Ci、TRO/CS、DIO/CS、ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC、MO、VJ、WK均呈现上升的趋势,Pn、Tr、Gs、PIABS、ψPO、ETO/CS、RC/CSO、ΨO、ΨEO均呈现下降的变化趋势。其中T1处理下,各荧光数据与对照(CK)处理相比变化不大,随着干旱处理加重后,从PSⅡ供体侧到PSⅠ末端受体侧电子流的各荧光参数均发生显著改变,说明干旱处理损伤了系统Ⅱ和Ⅰ之间光合电子传递链,使得反应中心电子供体侧和受体侧电子均受到损伤。综上,在T1处理下紫色小白菜营养品质最佳,光能利用率最高。4.紫色小白菜的品质变化及光合响应受不同低温处理影响显著:(1)随着低温处理程度的加剧,花青苷、类黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C含量均呈现出先升后降的变化趋势,其中花青苷、类黄酮含量在1 1℃/8℃(TⅡ)处理下含量最高,而可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C含量在8℃/5℃(TⅢ)处理下含量最高;(2)光合色素含量、Pn、Tr、Gs、PIABS、ETO/CS、RC/CSO、ψPO、ΨO和ψEO均随着处理低温的加重而呈现出先上升后下降的趋势,并在TⅡ处理下最高,而 Ci、TRO/CS、DIO/CS、ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC、DIO/RC、VJ、WK、MO则随着处理温度的降低而先下降后增加,说明适当的低温处理可激活紫色小白菜叶片PSⅡ活性,增大其光能利用率,但是过度的低温条件下,叶片电子传递受到抑制,致使PSⅡ反应中心的活性状态受到破坏,从而对紫色小白菜生长产生不利的影响。综上,在TⅡ处理下栽培紫色小白菜各项指标较好。