Lima lampu monochromatic nu mangaruhan tumuwuhna tutuwuhan

Cahaya mangrupikeun faktor lingkungan dasar pikeun kamekaran sareng pamekaran pepelakan. Henteu ngan ukur sumber énergi dasar pikeun fotosintésis, tapi ogé régulator penting pikeun kamekaran sareng pamekaran pepelakan. Tumuwuh jeung tumuwuhna tutuwuhan henteu ngan diwatesan ku kuantitas cahaya atawa inténsitas cahaya (dénsitas fluks foton, dénsitas fluks foton, PFD), tapi ogé ku kualitas cahaya, nyaéta panjang gelombang cahaya sareng radiasi anu béda sareng babandingan komposisi anu béda.

Spéktrum panonpoé kasarna bisa dibagi kana radiasi ultraviolét (ultraviolet, UV

Tutuwuhan bisa ngadeteksi parobahan halus dina kualitas cahaya, inténsitas cahaya, panjang cahaya, jeung arah dina lingkungan tumuwuh, sarta initiate parobahan fisiologis jeung morfologis diperlukeun pikeun salamet di lingkungan ieu. Lampu biru, lampu beureum jeung lampu beureum jauh maénkeun peran konci dina ngadalikeun photomorphogenesis tutuwuhan. Photoreceptors (phytochrome, Phy), cryptochrome (Cry), jeung photoreceptors (phototropin, Phot) narima sinyal cahaya jeung induksi tumuwuhna tumuwuhna tutuwuhan ngaliwatan transduksi sinyal.

Cahaya monokromatik anu dianggo di dieu nujul kana cahaya dina rentang panjang gelombang anu spesifik. Kisaran panjang gelombang tina lampu monochromatic sarua dipaké dina percobaan béda teu sagemblengna konsisten, sarta lampu monochromatic lianna nu sarupa dina panjang gelombang mindeng tumpang tindih ka extents béda, utamana saméméh penampilan sumber lampu LED monochromatic. Ku cara kieu, sacara alami bakal aya hasil anu béda sareng malah kontradiktif.

Lampu beureum (R) ngahambat elongasi internode, ngamajukeun cabang gurat sareng tillering, ngalambatkeun diferensiasi kembang, sareng ningkatkeun anthocyanin, klorofil sareng karotenoid. Cahaya beureum bisa ngabalukarkeun gerak cahaya positif dina akar Arabidopsis. Lampu beureum boga pangaruh positif kana résistansi tutuwuhan ka stress biotik jeung abiotik.

Lampu beureum jauh (FR) tiasa ngalawan pangaruh lampu beureum dina sababaraha kasus. Rasio R/FR anu handap nyababkeun panurunan dina kapasitas fotosintétik kacang ginjal. Dina chamber pertumbuhan, lampu fluoresensi bodas dipaké salaku sumber cahaya utama, sarta radiasi jauh-beureum (puncak émisi 734 nm) ieu supplemented kalawan LEDs pikeun ngurangan anthocyanin, karotenoid jeung klorofil eusi, sarta beurat seger, beurat garing, panjang batang, panjang daun jeung daun dijieun. Lebarna nambahan. Pangaruh tambahan FR dina kamekaran tiasa disababkeun ku paningkatan nyerep cahaya kusabab ningkatna luas daun. Arabidopsis thaliana nu tumuwuh dina kaayaan R/FR handap leuwih badag sarta leuwih kandel ti nu tumuwuh dina R/FR tinggi, kalawan biomassa badag sarta daya adaptasi tiis kuat. Babandingan béda R / FR ogé bisa ngarobah kasabaran uyah tutuwuhan.

Sacara umum, ngaronjatna fraksi cahaya biru dina lampu bodas bisa shorten internodes, ngurangan aréa daun, ngurangan laju tumuwuh relatif, sarta ngaronjatkeun rasio nitrogén / karbon (N / C).

Sintesis klorofil tutuwuhan anu luhur sareng formasi kloroplas ogé kloroplas kalayan rasio klorofil a/b anu luhur sareng tingkat karotenoid anu rendah peryogi cahaya biru. Dina lampu beureum, laju fotosintétik sél ganggang laun-laun turun, sarta laju fotosintétik gancang pulih sanggeus asup ka lampu biru atawa nambahkeun sababaraha lampu biru dina lampu beureum kontinyu. Nalika sél bako anu tumuwuh poék ditransferkeun ka lampu biru kontinyu salami 3 dinten, jumlah total sareng kandungan klorofil rubulosa-1, 5-bifosfat karboksilase/oksigénase (Rubisco) ningkat sacara signifikan. Saluyu sareng ieu, beurat garing sél dina volume larutan kultur unit ogé ningkat sacara drastis, sedengkeun éta laun-laun ningkat dina lampu beureum kontinyu.

Jelas, pikeun fotosintésis jeung tumuwuhna tutuwuhan, ngan lampu beureum teu cukup. Gandum bisa ngalengkepan siklus hirup na handapeun hiji sumber LEDs beureum tunggal, tapi pikeun ménta tutuwuhan jangkung tur jumlah badag siki, jumlah luyu lampu biru kudu ditambahkeun (Tabel 1). Ngahasilkeun apu, bayem jeung lobak tumuwuh dina lampu beureum tunggal éta leuwih handap tina tutuwuhan tumuwuh dina kombinasi beureum jeung biru, sedengkeun ngahasilkeun tutuwuhan tumuwuh dina kombinasi beureum jeung biru jeung lampu biru luyu éta comparable. tutuwuhan anu tumuwuh dina lampu fluoresensi bodas tiis. Kitu ogé, Arabidopsis thaliana bisa ngahasilkeun siki dina lampu beureum tunggal, tapi tumuwuh dina kombinasi lampu beureum jeung biru sakumaha proporsi cahaya biru nurun (10% nepi ka 1%) dibandingkeun jeung tutuwuhan tumuwuh dina lampu fluoresensi bodas tiis. Tutuwuhan bolting, kembangan sareng hasilna ditunda. Sanajan kitu, ngahasilkeun siki tutuwuhan tumuwuh dina kombinasi lampu beureum jeung biru ngandung 10% lampu biru ngan satengah tina tutuwuhan tumuwuh dina lampu fluoresensi bodas tiis. Cahaya biru kaleuleuwihan ngahambat tumuwuhna tutuwuhan, pondok internodes, ngurangan cabang, ngurangan aréa daun, sarta ngurangan total beurat garing. Tutuwuhan gaduh bédana spésiés anu signifikan dina kabutuhan cahaya biru.

Ieu kudu dicatet yén sanajan sababaraha studi ngagunakeun tipena béda sumber cahaya geus ditémbongkeun yén béda dina morfologi tutuwuhan jeung tumuwuhna patali jeung béda proporsi cahaya biru dina spéktrum, conclusions masih masalah sabab komposisi non-biru. cahaya dipancarkeun ku tipena béda lampu dipaké béda. Contona, sanajan beurat garing tutuwuhan kedele jeung sorgum dipelak dina lampu fluoresensi lampu sarua jeung laju fotosintétik net per unit aréa daun nyata leuwih luhur batan nu dipelak dina lampu natrium tekanan low, hasilna ieu teu bisa sagemblengna dikaitkeun kana cahaya biru handapeun. lampu natrium tekanan low. Kurangna, kuring sieun ogé aya hubunganana sareng lampu konéng sareng héjo dina lampu natrium tekanan rendah sareng lampu beureum jeruk.

Beurat garing bibit tomat tumuwuh dina lampu bodas (ngandung lampu beureum, biru jeung héjo) nyata leuwih handap tina bibit tumuwuh dina lampu beureum jeung biru. Deteksi spéktral tina inhibisi pertumbuhan dina kultur jaringan nunjukkeun yén kualitas cahaya anu paling ngabahayakeun nyaéta lampu héjo kalayan puncak dina 550 nm. Jangkungna tutuwuhan, beurat seger jeung garing tina marigold tumuwuh dina lampu héjo ngaronjat ku 30% nepi ka 50% dibandingkeun jeung tutuwuhan tumuwuh dina lampu spéktrum pinuh. Lampu héjo anu pinuh ku lampu spéktrum pinuh nyababkeun pepelakan janten pondok sareng garing, sareng beurat seger ngirangan. Ngaleungitkeun lampu héjo nguatkeun kembangan marigold, sedengkeun nambihan lampu héjo ngahambat kembangan Dianthus sareng apu.

Sanajan kitu, aya ogé laporan lampu héjo promosi tumuwuhna. Kim et al. menyimpulkan yén lampu gabungan beureum-biru (LEDs) supplemented lampu héjo ngakibatkeun kacindekan yén tumuwuhna tutuwuhan dipeungpeuk nalika lampu héjo ngaleuwihan 50%, bari tumuwuhna tutuwuhan ditingkatkeun lamun rasio lampu héjo kirang ti 24%. Sanajan beurat garing tina bagian luhur apu ngaronjat ku lampu héjo ditambahkeun ku lampu fluoresensi héjo dina beureum jeung biru latar tukang lampu digabungkeun disadiakeun ku LED, kacindekan yén tambahan lampu héjo ngaronjatkeun tumuwuhna sarta ngahasilkeun leuwih. biomassa ti lampu bodas tiis anu masalah: (1) Beurat garing biomassa aranjeunna niténan ngan beurat garing bagian aboveground. Upami beurat garing tina sistem akar jero taneuh kalebet, hasilna tiasa béda-béda; (2) bagian luhur apu tumuwuh handapeun lampu beureum, bulao jeung héjo Tutuwuhan anu tumuwuh sacara signifikan dina lampu fluoresensi bodas tiis kamungkinan mibanda lampu héjo (24%) dikandung dina lampu tilu-warna jauh leuwih saeutik ti hasilna. tina lampu fluoresensi bodas tiis (51%), nyaeta, pangaruh suprési lampu héjo lampu fluoresensi bodas tiis leuwih gede ti tilu kelir. Hasil tina lampu; (3) Laju fotosintésis pepelakan anu tumuwuh dina kombinasi lampu beureum sareng biru nyata langkung luhur tibatan pepelakan anu tumbuh dina lampu héjo, ngadukung spekulasi sateuacana.

Nanging, ngarawat siki nganggo laser héjo tiasa ngadamel lobak sareng wortel dua kali langkung ageung tibatan kontrol. Pulsa héjo taram tiasa ngagancangkeun pemanjangan bibit anu tumbuh dina poék, nyaéta, ngamajukeun pemanjangan batang. Perawatan bibit Arabidopsis thaliana kalayan lampu héjo tunggal (525 nm ± 16 nm) pulsa (11.1 μmol·m-2·s-1, 9 s) tina sumber LED nyababkeun panurunan dina transkrip plastid sareng paningkatan dina pertumbuhan batang. meunteun.

Dumasar kana 50 taun kaliwat data panalungtikan fotobiologi tutuwuhan, peran lampu héjo dina ngembangkeun tutuwuhan, kembangan, bubuka stomata, tumuwuhna batang, éksprési gén kloroplas jeung pangaturan tumuwuhna tutuwuhan ieu dibahas. Hal ieu dipercaya yén sistem persépsi lampu héjo harmonis jeung sensor beureum jeung biru. Ngatur tumuwuhna tumuwuhna tutuwuhan. Catet yén dina ulasan ieu, lampu héjo (500 ~ 600nm) diperpanjang pikeun kalebet bagian konéng tina spéktrum (580 ~ 600nm).

Lampu konéng (580~600nm) ngahambat tumuwuhna apu. Hasil eusi klorofil jeung beurat garing pikeun babandingan béda beureum, jauh beureum, biru, ultraviolét jeung lampu konéng mungguh nunjukkeun yén ngan lampu konéng (580 ~ 600nm) bisa ngajelaskeun bédana dina épék tumuwuhna antara lampu natrium tekanan tinggi jeung halida logam. lampu. Hartina, lampu konéng ngahambat tumuwuhna. Ogé, lampu konéng (puncak dina 595 nm) ngahambat tumuwuhna bonténg leuwih kuat batan lampu héjo (puncak dina 520 nm).

Sababaraha kacindekan ngeunaan épék konflik lampu konéng/héjo bisa jadi alatan rentang inconsistent tina panjang gelombang cahaya dipaké dina studi maranéhanana. Leuwih ti éta, sabab sababaraha peneliti mengklasifikasikan cahaya ti 500 nepi ka 600 nm salaku lampu héjo, aya saeutik literatur ngeunaan épék lampu konéng (580-600 nm) dina tumuwuhna tutuwuhan.

Radiasi ultraviolét ngirangan daun pepelakan, ngahambat pemanjangan hypocotyl, ngirangan fotosintésis sareng produktivitas, sareng ngajantenkeun pepelakan rentan ka serangan patogén, tapi tiasa nyababkeun sintésis flavonoid sareng mékanisme pertahanan. UV-B tiasa ngirangan eusi asam askorbat sareng β-karoten, tapi sacara efektif tiasa ngamajukeun sintésis anthocyanin. Radiasi UV-B nyababkeun phenotype tutuwuhan dwarf, daun leutik, kandel, petiole pondok, cabang axillary ngaronjat, sarta parobahan rasio akar / makuta.

Hasil panalungtikan kana 16 kultivar béas ti 7 wewengkon béda Cina, India, Filipina, Nepal, Thailand, Vietnam jeung Sri Lanka di rumah kaca némbongkeun yén tambahan UV-B nyababkeun kanaékan total biomassa. Kultivar (ngan ukur hiji anu ngahontal tingkat anu signifikan, ti Sri Lanka), 12 kultivar (anu 6 anu signifikan), sareng anu sensitipitas UV-B dikirangan sacara signifikan dina aréa daun sareng ukuran anakan. Aya 6 kultivar kalawan kandungan klorofil ngaronjat (2 diantarana ngahontal tingkat signifikan); 5 kultivar kalawan nyata ngurangan laju fotosintétik daun, sarta 1 kultivar kalawan nyata ningkat (total biomassa na oge signifikan) ngaronjat).

Babandingan UV-B/PAR mangrupa determinant penting tina respon tutuwuhan ka UV-B. Contona, UV-B jeung PAR babarengan mangaruhan morfologi jeung minyak ngahasilkeun mint, nu merlukeun tingkat luhur cahaya alami unfiltered.

Perlu dicatet yén studi laboratorium ngeunaan épék UV-B, sanajan mangpaat dina ngaidentipikasi faktor transkripsi jeung faktor molekular jeung fisiologis séjén, alatan pamakéan tingkat UV-B nu leuwih luhur, teu UV-A concomitant jeung Mindeng latar tukang PAR low. hasilna biasana teu mechanically extrapolated kana lingkungan alam. Studi lapangan biasana nganggo lampu UV pikeun naékkeun atanapi nganggo saringan pikeun ngirangan tingkat UV-B.