Senk limyè monokrom ki afekte kwasans plant yo

Limyè se faktè debaz anviwònman an pou kwasans ak devlopman plant yo. Li se pa sèlman sous enèji debaz pou fotosentèz, men tou, yon regilatè enpòtan nan kwasans plant ak devlopman. Kwasans ak devlopman plant yo pa sèlman limite pa kantite limyè oswa entansite limyè (dansite flux foton, dansite flux foton, PFD), men tou pa bon jan kalite limyè, sa vle di diferan longèdonn limyè ak radyasyon ak rapò diferan konpozisyon yo.

Spectre solè a ka apeprè divize an radyasyon iltravyolèt (iltravyolèt, UV

Plant yo ka detekte chanjman sibtil nan kalite limyè, entansite limyè, longè limyè, ak direksyon nan anviwònman an k ap grandi, epi kòmanse chanjman fizyolojik ak mòfolojik ki nesesè yo siviv nan anviwònman sa a. Limyè ble, limyè wouj ak limyè wouj byen lwen jwe yon wòl kle nan kontwole fotomorfogenesis plant yo. Photoreceptors (phytochrome, Phy), cryptochrome (Cry), ak fotoreceptors (phototropin, Phot) resevwa siyal limyè epi pwovoke kwasans ak devlopman plant atravè transdiksyon siyal.

Limyè monokromatik jan yo itilize sa a, refere a limyè nan yon seri longèdonn espesifik. Ranje a nan longèdonn nan menm limyè monokromatik yo itilize nan eksperyans diferan se pa konplètman konsistan, ak lòt limyè monokromatik ki sanble nan longèdonn souvan sipèpoze nan diferan limit, espesyalman anvan aparans nan yon sous limyè monochromatik dirije. Nan fason sa a, natirèlman, pral gen rezilta diferan e menm kontradiktwa.

Limyè wouj (R) anpeche elongasyon internode, ankouraje lateral branch ak tillering, reta diferansyasyon flè, ak ogmante anthocyanins, klowofil ak karotenoid. Limyè wouj ka lakòz mouvman limyè pozitif nan rasin Arabidopsis. Limyè wouj gen yon efè pozitif sou rezistans plant nan estrès byotik ak abiotik.

Byen lwen limyè wouj (FR) ka kontrekare efè a limyè wouj nan anpil ka. Yon rapò ki ba R / FR lakòz yon diminisyon nan kapasite fotosentetik pwa ren. Nan chanm kwasans lan, yo itilize lanp fliyoresan blan an kòm sous limyè prensipal la, epi radyasyon byen lwen-wouj la (pik emisyon an nan 734 nm) complétée ak LED pou diminye kontni anthocyanin, karotenoid ak klowofil, ak pwa fre a, pwa sèk, longè tij, longè fèy ak fèy yo fèt. Lajè a ogmante. Efè siplemantè FR sou kwasans ka akòz yon ogmantasyon nan absòpsyon limyè akòz ogmante zòn fèy yo. Arabidopsis thaliana grandi anba kondisyon R/FR ki ba yo te pi gwo ak pi epè pase sa yo grandi anba gwo R/FR, ak gwo byomass ak gwo adaptabilite frèt. Diferan rapò R/FR kapab tou chanje tolerans sèl plant yo.

An jeneral, ogmante fraksyon nan limyè ble nan limyè blan ka diminye internodes, redwi zòn fèy, diminye pousantaj kwasans relatif, ak ogmante rapò nitwojèn / kabòn (N / C).

Segondè sentèz klowofil plant ak fòmasyon klowoplas kòm byen ke klowoplas ki gen gwo rapò klowofil a / b ak nivo karotenoid ki ba mande pou limyè ble. Anba limyè wouj la, pousantaj fotosentetik selil alg yo piti piti diminye, ak pousantaj fotosentetik rapidman refè apre yo fin ale nan limyè ble oswa ajoute kèk limyè ble anba limyè wouj kontinyèl. Lè selil tabak k ap grandi yo te transfere nan limyè ble kontinyèl pou 3 jou, kantite total ak kontni klowofil nan rubulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) te ogmante sevè. Konfòm ak sa a, pwa sèk nan selil yo nan volim nan solisyon an kilti inite tou ogmante sevè, pandan y ap ogmante trè dousman anba limyè wouj kontinyèl.

Li evidan, pou fotosentèz ak kwasans plant, sèlman limyè wouj pa ase. Ble ka konplete sik lavi li anba yon sèl sous limyè wouj, men pou jwenn plant wo ak gwo kantite grenn, yo dwe ajoute yon kantite apwopriye nan limyè ble (Tablo 1). Sede leti, epina ak radi ki te grandi anba yon sèl limyè wouj te pi ba pase sa ki nan plant yo grandi anba konbinezon wouj ak ble, pandan ke pwodiksyon an nan plant yo grandi anba konbinezon wouj ak ble ak limyè ble apwopriye te konparab ak sa ki nan plant grandi anba lanp fre blan fliyoresan. Menm jan an tou, Arabidopsis thaliana ka pwodwi grenn anba yon sèl limyè wouj, men li grandi anba konbinezon an nan limyè wouj ak ble kòm pwopòsyon nan limyè ble diminye (10% a 1%) konpare ak plant ki grandi anba lanp fre blan fliyoresan. Plant boulon, flè ak rezilta yo te retade. Sepandan, rannman grenn plant yo grandi anba yon konbinezon limyè wouj ak ble ki gen 10% limyè ble te sèlman mwatye nan plant ki grandi anba lanp fliyoresan blan frèt. Twòp limyè ble anpeche kwasans plant, redui internodes, redwi branch, redwi zòn fèy, ak redwi pwa total sèk. Plant yo gen diferans enpòtan espès nan bezwen an pou limyè ble.

Li ta dwe remake ke byenke kèk etid ki itilize diferan kalite sous limyè yo te montre ke diferans ki genyen nan mòfoloji plant ak kwasans yo gen rapò ak diferans ki genyen nan pwopòsyon limyè ble nan spectre an, konklizyon yo toujou pwoblèm paske konpozisyon an nan ki pa ble a. limyè ki emèt pa diferan kalite lanp yo itilize diferan. Pou egzanp, byenke pwa sèk la nan plant soya ak sorgo grandi anba menm limyè fliyoresan lanp lan ak pousantaj fotosentetik nèt la pou chak zòn fèy inite yo siyifikativman pi wo pase sa yo grandi anba lanp sodyòm presyon ba, rezilta sa yo pa ka konplètman atribiye a limyè ble anba. lanp sodyòm ba presyon. Mank, mwen pè li se tou ki gen rapò ak limyè a jòn ak vèt anba lanp lan sodyòm ba-presyon ak limyè zoranj wouj la.

Pwa sèk la nan plant tomat grandi anba limyè blan (ki gen limyè wouj, ble ak vèt) te siyifikativman pi ba pase sa yo ki nan plant grandi anba limyè wouj ak ble. Deteksyon spektal nan anpèchman kwasans nan kilti tisi endike ke bon jan kalite limyè ki pi danjere se limyè vèt ak yon pik nan 550 nm. Wotè plant la, pwa fre ak sèk nan marigold grandi anba limyè a nan limyè vèt ogmante pa 30% a 50% konpare ak plant grandi anba limyè spectre konplè. Limyè vèt plen spectre plen limyè lakòz plant yo kout epi sèk, epi pwa fre a redwi. Retire limyè vèt ranfòse flè nan marigold, pandan y ap konplete limyè vèt inibit flè a nan Dianthus ak leti.

Sepandan, genyen tou rapò sou limyè vèt pwomouvwa kwasans. Kim et al. konkli ke limyè wouj-ble konbine (LED) siplemantè limyè vèt rezilta nan konklizyon ke kwasans plant yo anpeche lè limyè vèt depase 50%, pandan y ap kwasans plant amelyore lè rapò limyè vèt la se mwens pase 24%. Malgre ke pwa sèk la nan pati siperyè leti a ogmante pa limyè vèt la te ajoute pa limyè a fliyoresan vèt sou limyè a wouj ak ble konbine limyè ki ap dirije a bay, konklizyon an ke adisyon a nan limyè vèt amelyore kwasans lan ak pwodui plis. byomass pase limyè blan fre a se pwoblèm: (1) pwa sèk la nan byomass yo obsève se sèlman pwa sèk la nan pati anlè tè a. Si pwa sèk sistèm rasin anba tè a enkli, rezilta a ka diferan; (2) pati anwo leti ki grandi anba limyè wouj, ble ak vèt. Plant ki grandi anpil anba lanp fliyoresan blan frèt gen anpil chans pou yo gen limyè vèt (24%) ki nan lanp twa koulè a ​​pi piti pase rezilta a. nan lanp lan fliyoresan fre blan (51%), se sa ki, efè a limyè vèt repwesyon nan lanp lan fre blan fliyoresan pi gran pase twa koulè yo. Rezilta yo nan lanp lan; (3) To fotosentèz plant yo grandi anba konbinezon limyè wouj ak ble siyifikativman pi wo pase plant yo grandi anba limyè vèt, sa ki sipòte espekilasyon anvan an.

Sepandan, trete grenn yo ak yon lazè vèt ka fè radi ak kawòt de fwa pi gwo ke kontwòl la. Yon batman vèt dim ka akselere elongasyon nan plant yo ap grandi nan fè nwa a, se sa ki, ankouraje elongasyon tij. Tretman nan plant Arabidopsis thaliana ak yon sèl limyè vèt (525 nm ± 16 nm) batman kè (11.1 μmol·m-2·s-1, 9 s) ki soti nan yon sous dirije te lakòz yon diminisyon nan transkripsyon plastid ak yon ogmantasyon nan kwasans tij. to.

Ki baze sou 50 ane ki sot pase yo nan done rechèch fotobiyoloji plant yo, yo te diskite wòl limyè vèt nan devlopman plant, flè, ouvèti stomatik, kwasans tij, ekspresyon jèn klowoplas ak règleman kwasans plant yo. Yo kwè ke sistèm pèsepsyon limyè vèt la an amoni ak detèktè wouj ak ble yo. Regle kwasans ak devlopman plant yo. Remake byen ke nan revizyon sa a, limyè vèt (500 ~ 600nm) pwolonje pou enkli pòsyon jòn nan spectre an (580 ~ 600nm).

Limyè jòn (580 ~ 600nm) anpeche kwasans leti. Rezilta yo nan kontni klowofil ak pwa sèk pou diferan rapò wouj, byen lwen wouj, ble, iltravyolèt ak jòn limyè respektivman endike ke sèlman limyè jòn (580 ~ 600nm) ka eksplike diferans ki genyen nan efè kwasans ant gwo presyon lanp sodyòm ak iogen metal. lanp. Sa vle di, limyè jòn anpeche kwasans. Epitou, limyè jòn (pik nan 595 nm) anpeche kwasans konkonb pi fò pase limyè vèt (pik nan 520 nm).

Gen kèk konklizyon sou efè konfli limyè jòn/vèt yo ka akòz seri enkonsistan longèdonn limyè yo itilize nan etid sa yo. Anplis, paske kèk chèchè klasifye limyè ki soti nan 500 a 600 nm kòm limyè vèt, gen ti literati sou efè limyè jòn (580-600 nm) sou kwasans plant ak devlopman.

Radyasyon iltravyolèt diminye zòn fèy plant yo, anpeche elongasyon ipokotil, diminye fotosentèz ak pwodiktivite, epi fè plant yo sansib a atak patojèn, men li ka pwovoke sentèz flavonoid ak mekanis defans. UV-B ka diminye kontni an nan asid ascorbic ak β-karotèn, men li ka efektivman ankouraje sentèz anthocyanin. Radyasyon UV-B rezilta nan yon fenotip plant tinen, ti fèy epè, pesyol kout, ogmante branch axilè, ak chanjman nan rapò rasin/kouwòn.

Rezilta yo nan envestigasyon sou 16 cultivar diri ki soti nan 7 rejyon diferan nan Lachin, peyi Zend, Filipin yo, Nepal, Thailand, Vyetnam ak Sri Lanka nan lakòz efè tèmik la te montre ke adisyon nan UV-B te lakòz yon ogmantasyon nan byomass total la. Kiltivar (sèlman youn nan ki te rive nan yon nivo siyifikatif, ki soti nan Sri Lanka), 12 cultivar (pami yo 6 te enpòtan), ak moun ki gen UV-B sansiblite yo te siyifikativman redwi nan zòn fèy ak gwosè tiller. Gen 6 cultivar ak kontni klowofil ogmante (2 nan yo ki rive nan nivo enpòtan); 5 cultivar ak siyifikativman redwi pousantaj fotosentetik fèy, ak 1 cultivar ak siyifikativman amelyore (Biomass total li tou enpòtan) ogmante).

Rapò UV-B/PAR se yon detèminan enpòtan nan repons plant nan UV-B. Pou egzanp, UV-B ak PAR ansanm afekte mòfoloji ak sede lwil oliv nan rekòt pye mant, ki mande pou nivo segondè nan limyè natirèl san filtè.

Li ta dwe remake ke etid laboratwa nan efè UV-B, byenke itil nan idantifye faktè transkripsyon ak lòt faktè molekilè ak fizyolojik, se akòz itilize nan pi wo nivo UV-B, pa gen UV-A koncomitan ak Souvan ba background PAR, la. rezilta yo anjeneral pa mekanikman ekstrapolasyon nan anviwònman natirèl la. Etid jaden anjeneral itilize lanp UV pou ogmante oswa itilize filtè pou diminye nivo UV-B.