The combination of different colors from light-emitting diodes (LEDs) may influence growth and production of secondary metabolites in plants. In the present study, the effect of light quality on morphophysiology and content of 20-hydroxyecdysone (20E), a phytoecdysteroid, was evaluated in accessions of an endangered medicinal species, Pfaffia glomerata, grown in vitro. Two accessions (Ac22 and Ac43) were cultured in vitro under three different ratios of red (R) and blue (B) LEDs: (i) 1R:1B, (ii) 1R:3B, and (iii) 3R:1B. An equal ratio of red and blue light (1R:1B) increased biomass accumulation, anthocyanin content, and 20E production (by 30-40%). Moreover, 1R:1B treatment increased the size of vascular bundles and vessel elements, as well as strengthened xylem lignification and thickening of the cell wall of shoots. The 1R:3B treatment induced the highest photosynthetic and electron transport rates and enhanced the activity of oxidative stress-related enzymes. Total Chl content, Chl/Car ratio, and NPQ varied more by accession type than by light source. Spectral quality affected primary metabolism differently in each accession. Specifically, in Ac22 plants, fructose content was higher under 1R:1B and 1R:3B treatments, whereas starch accumulation was higher under 1R:3B, and sucrose under 3R:1B. In Ac43 plants, sugars were not influenced by light spectral quality, but starch content was higher under 3R:1B conditions. In conclusion, red and blue LEDs enhance biomass and 20E production in P. glomerata grown in vitro.

中文翻译：

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蓝光和红光会影响体外Pfaffia glomerata品种的形态发生和20-羟基癸二酮含量。

来自发光二极管（LED）的不同颜色的组合可能会影响植物中次生代谢产物的生长和产生。在本研究中，评估了在体外生长的濒临灭绝的药用物种Pfaffia glomerata的种质中，光质对形态生理和20-羟基蜕皮激素（20E）（一种植物蜕皮激素）含量的影响。在红色（R）和蓝色（B）LED的三种不同比例下，体外培养了两个种质（Ac22和Ac43）:( i）1R：1B，（ii）1R：3B和（iii）3R：1B。等比例的红光和蓝光（1R：1B）增加了生物量积累，花色苷含量和20E产量（增加了30-40％）。此外，1R：1B处理增加了维管束和血管元素的大小，并增强了木质部木质素的木质化和芽细胞壁的增厚。1R：3B处理诱导了最高的光合作用和电子传输速率，并增强了氧化应激相关酶的活性。总的Chl含量，Chl / Car比率和NPQ的变化类型与光源类型相比，变化更大。光谱质量在每种加入物中对初级代谢的影响均不同。具体而言，在Ac22植物中，在1R：1B和1R：3B处理下，果糖含量较高，而在1R：3B下，淀粉累积量较高，而在3R：1B下，蔗糖含量较高。在Ac43植物中，糖不受光谱质量的影响，但在3R：1B条件下淀粉含量更高。总而言之，红色和蓝色LED增强了体外生长的球形假单胞菌的生物量和20E产生。NPQ的品种类型比光源的种类更多，而光源的种类不同。光谱质量在每种加入物中对初级代谢的影响均不同。具体而言，在Ac22植物中，在1R：1B和1R：3B处理下，果糖含量更高，而在1R：3B下，淀粉积累则更高；而在3R：1B下，蔗糖含量更高。在Ac43植物中，糖不受光谱质量的影响，但在3R：1B条件下淀粉含量更高。总而言之，红色和蓝色LED增强了体外生长的球形假单胞菌的生物量和20E产生。NPQ的品种类型比光源的种类更多，而光源的种类更多。光谱质量在每种加入物中对初级代谢的影响均不同。具体而言，在Ac22植物中，在1R：1B和1R：3B处理下，果糖含量较高，而在1R：3B下，淀粉累积量较高，而在3R：1B下，蔗糖含量较高。在Ac43植物中，糖不受光谱质量的影响，但在3R：1B条件下淀粉含量更高。总而言之，红色和蓝色LED增强了体外生长的球形假单胞菌的生物量和20E产生。糖不受光谱质量的影响，但在3R：1B条件下淀粉含量更高。总而言之，红色和蓝色LED增强了体外生长的球形假单胞菌的生物量和20E产生。糖不受光谱质量的影响，但在3R：1B条件下淀粉含量更高。总而言之，红色和蓝色LED增强了体外生长的球形假单胞菌的生物量和20E产生。