Plantсемлек үсешенә тәэсир итүче биш монохромат ут

Яктылык - үсемлек үсеше һәм үсеше өчен төп экологик фактор. Бу фотосинтез өчен төп энергия чыганагы гына түгел, ә үсемлек үсешенең һәм үсешенең мөһим көйләүчесе. Antсемлекнең үсеше һәм үсеше яктылык саны яки яктылык интенсивлыгы белән генә чикләнми (фотон агымы тыгызлыгы, фотон агымы тыгызлыгы, PFD), шулай ук ​​яктылык сыйфаты, ягъни яктылык һәм нурланышның төрле дулкын озынлыгы һәм аларның төрле составы.

Кояш спектрын ультрафиолет нурларына (ультрафиолет, UV

Planсемлекләр яктылык сыйфаты, яктылык интенсивлыгы, яктылык озынлыгы, үсә барган мохиттә нечкә үзгәрешләрне ачыклый ала, һәм бу мохиттә яшәр өчен кирәк булган физиологик һәм морфологик үзгәрешләрне башлый ала. Зәңгәр ут, кызыл ут һәм ерак кызыл ут үсемлекләрнең фотоморфогенезын контрольдә тотуда төп роль уйныйлар. Фоторепортажлар (фитохром, Фи), криптохром (елау), һәм фоторепортажлар (фототропин, фотосурәт) яктылык сигналларын алалар һәм сигнал трансдуктивлыгы ярдәмендә үсемлекләрнең үсешенә һәм үсешенә этәрәләр.

Монда кулланылган монохроматик яктылык билгеле дулкын озынлыгы диапазонындагы яктылыкны аңлата. Төрле экспериментларда кулланылган бер үк монохроматик яктылыкның дулкын озынлыклары диапазоны бөтенләй эзлекле түгел, һәм дулкын озынлыгына охшаган башка монохроматик утлар еш кына төрле киңлекләргә охшаш, аеруча монохроматик LED яктылык чыганагы барлыкка килгәнче. Шул рәвешле, табигый рәвештә, төрле, хәтта каршылыклы нәтиҗәләр дә булачак.

Кызыл ут (R) интерод озынлыгын тоткарлый, каптал ботакларын һәм эшкәртүгә ярдәм итә, чәчәк дифференциациясен тоткарлый, антокяниннарны, хлорофилны һәм каротеноидларны арттыра. Кызыл яктылык Arabidopsis тамырларында уңай яктылык хәрәкәтенә китерергә мөмкин. Кызыл ут үсемлекнең биотик һәм абиотик стрессларга каршы торуына уңай йогынты ясый.

Ерак кызыл ут (ФР) күп очракта кызыл ут эффектына каршы тора ала. Түбән R / FR нисбәте бөер чөгендеренең фотосинтетик сыйдырышлыгының кимүенә китерә. Cameraсеш палатасында ак флуоресцент лампа төп яктылык чыганагы буларак кулланыла, һәм ерак кызыл нурланыш (эмиссиянең иң югары ноктасы 734 нм) антокянин, каротеноид һәм хлорофил эчтәлеген киметү өчен, LED белән тулыландырыла, һәм яңа авырлык, коры авырлык, сабак озынлыгы, яфрак озынлыгы һәм яфрак ясалган. Киңлеге арткан. Өстәмә ФРның үсешкә йогынтысы яфрак мәйданының артуы аркасында яктылыкның үзләштерүенә бәйле булырга мөмкин. Аз R / FR шартларында үскән Arabidopsis taliana зур R / FR астында үскәннәргә караганда зуррак һәм калынрак, зур биомассасы һәм көчле салкын адаптация белән. Р / ФРның төрле катнашлары үсемлекләрнең тозга чыдамлыгын да үзгәртә ала.

Гомумән, ак яктылыкта зәңгәр нурның өлешен арттыру интеродларны кыскартырга, яфрак мәйданын киметергә, чагыштырмача үсеш темпларын киметергә һәм азот / углерод (N / C) күләмен арттырырга мөмкин.

Plantгары үсемлек хлорофил синтезы һәм хлоропласт формалашуы, шулай ук ​​югары хлорофил а / б катнашлы һәм түбән каротеноид дәрәҗәсе булган хлоропластлар зәңгәр яктылык таләп итә. Кызыл ут астында, алга күзәнәкләренең фотосинтетик тизлеге әкренләп кимеде, һәм фотосинтетик тизлек зәңгәр утка киткәч яки өзлексез кызыл ут астында зәңгәр ут өстәгәннән соң тиз торгызылды. Караңгыда үскән тәмәке күзәнәкләре 3 көн дәвамында зәңгәр яктылыкка күчерелгәч, рубулоза-1, 5-бисфосфат карбоксилаз / кислород (Рубиско) ның гомуми күләме һәм хлорофил күләме кискен артты. Моның белән эзлекле, берәмлек культурасы эремәсе күләмендәге күзәнәкләрнең коры авырлыгы да кискен арта, ә өзлексез кызыл ут астында бик әкрен арта.

Билгеле, фотосинтез һәм үсемлекләр үсеше өчен кызыл ут кына җитми. Бодай үзенең тормыш циклын бер кызыл светофор чыганагы астында тәмамлый ала, ләкин биек үсемлекләр һәм күп санлы орлыклар алу өчен тиешле күләмдә зәңгәр ут кушылырга тиеш (таблица 1). Бер кызыл ут астында үскән салат, шпинат һәм торфның уңышы кызыл һәм зәңгәр комбинациясендә үскән үсемлекләрнекеннән түбән иде, шул ук вакытта кызыл һәм зәңгәр комбинациядә үскән үсемлекләрнең уңышы чагыштырыла иде. салкын ак флуоресцент лампалар астында үскән үсемлекләр. Шулай ук, Arabidopsis taliana бер кызыл ут астында орлык җитештерә ала, ләкин салкын һәм флюоресцент лампалар астында үскән үсемлекләр белән чагыштырганда зәңгәр яктылыкның өлеше кими (10% - 1%) кими, ул кызыл һәм зәңгәр яктылык кушылуы астында үсә. Antсемлекләрне болытлау, чәчәк ату һәм нәтиҗәләр тоткарланды. Ләкин, 10% зәңгәр яктылык булган кызыл һәм зәңгәр яктылык комбинациясе астында үскән үсемлекләрнең орлык уңышы салкын ак флуоресцент лампалар астында үскән үсемлекләрнең яртысы гына иде. Артык зәңгәр яктылык үсемлек үсешенә комачаулый, интеродларны кыскарта, ботакларын киметә, яфрак мәйданын киметә һәм коры авырлыкны киметә. Blueсемлекләр зәңгәр яктылыкка мохтаҗлыкта зур төр аермаларына ия.

Әйтергә кирәк, төрле яктылык чыганакларын кулланып үткәрелгән кайбер тикшеренүләр үсемлек морфологиясендә һәм үсүдәге аермалар спектрдагы зәңгәр яктылык пропорциясендәге аермалар белән бәйле булуын күрсәтсәләр дә, нәтиҗәләр әле проблемалы, чөнки зәңгәр булмаган состав. Төрле лампалар кулланган яктылык төрле. Мисал өчен, бер үк якты флуоресцент лампа астында үскән соя һәм сорга үсемлекләренең коры авырлыгы һәм бер яфрак мәйданына чиста фотосинтетик ставкасы түбән басымлы натрий лампалары астында үскәннәргә караганда күпкә югарырак булса да, бу нәтиҗәләр тулысынча зәңгәр яктылык белән бәйле түгел. түбән басымлы натрий лампалары. , К, мин түбән басымлы натрий лампасы һәм кызгылт сары кызыл ут астында сары һәм яшел ут белән дә бәйле дип куркам.

Ак яктылыкта үскән помидор үсентеләренең коры авырлыгы (кызыл, зәңгәр һәм яшел утны үз эченә ала) кызыл һәм зәңгәр ут астында үскән үсентеләргә караганда кимрәк иде. Токым культурасында үсеш ингибиясен спектраль ачыклау күрсәткәнчә, иң зарарлы яктылык сыйфаты - 550 нм иң югары яшел ут. Greenсемлек биеклеге, яшел ут яктысында үскән маригольдның яңа һәм коры авырлыгы тулы спектр яктылыгында үскән үсемлекләр белән чагыштырганда 30% - 50% ка артты. Тулы спектрлы якты яшел ут үсемлекләрнең кыска һәм коры булуына китерә, яңа авырлык кими. Яшел утны бетерү маригольд чәчәкләрен көчәйтә, яшел утны тулыландыру Диант һәм салат чәчәкләрен тоткарлый.

Ләкин, шулай ук, яшел утның үсешкә ярдәм итүе турында хәбәрләр бар. Ким һ.б. кызыл-зәңгәр кушылган яктылык (светофор) яшел утны тулыландырган дигән нәтиҗә ясый, яшел ут 50% тан артканда үсемлек үсеше тыела, яшел яктылык коэффициенты 24% тан ким булмаганда үсемлек үсеше көчәйтелә. Салатның өске өлешенең коры авырлыгы яшел яктырткыч белән яшел һәм флюоресцент яктылык белән кызыл һәм зәңгәр комбинацияләнгән яктылык фонында артса да, яшел ут өстәү үсешне көчәйтә һәм күбрәк җитештерә дигән нәтиҗә ясау. салкын ак яктылыкка караганда биомассалы проблемалы: 1) алар күзәткән биомассаның коры авырлыгы өске өлешнең коры авырлыгы гына. Әгәр җир асты тамыр системасының коры авырлыгы кертелсә, нәтиҗә төрле булырга мөмкин; ) салкын ак флуоресцент лампаның (51%), ягъни салкын ак флуоресцент лампаның яшел утны сүндерү эффекты өч төскә караганда зуррак. Лампа нәтиҗәләре; (3) Кызыл һәм зәңгәр яктылык комбинациясе астында үскән үсемлекләрнең фотосинтез тизлеге яшел спирт астында үскән үсемлекләрнекеннән шактый югарырак, алдагы спекуляцияләрне хуплый.

Ләкин орлыкларны яшел лазер белән эшкәртү торф һәм кишер контрольдән ике тапкыр зуррак булырга мөмкин. Караңгы яшел импульс караңгыда үскән үсентеләрнең озынлыгын тизләтә ала, ягъни тамыр озынлыгына ярдәм итә. Арабидопс талиан үсентеләрен бер яшел ут (525 нм ± 16 нм) импульс (11,1 olмол · м-2 · с-1, 9 с) белән эшкәртү, пластид транскрипцияләренең кимүенә һәм тамыр үсүенең артуына китерде. ставкасы.

Соңгы 50 еллык үсемлек фотобиология тикшеренүләренә нигезләнеп, яшел яктылыкның үсемлек үсешендәге роле, чәчәк ату, стоматаль ачылу, тамыр үсүе, хлоропласт ген экспрессиясе һәм үсемлек үсешен көйләү турында сөйләштеләр. Яшел яктылыкны кабул итү системасы кызыл һәм зәңгәр сенсорлар белән туры килә дип санала. Plantsсемлекләрнең үсешен һәм үсешен көйләгез. Игътибар итегез, бу рецензиядә яшел ут (500 ~ 600nm) спектрның сары өлешен (580 ~ 600нм) кертү өчен киңәйтелгән.

Сары яктылык (580 ~ 600нм) салат үсешен тоткарлый. Хлорофил эчтәлеге нәтиҗәләре һәм кызыл, ерак кызыл, зәңгәр, ультрафиолет һәм сары яктылыкның төрле катнашлары өчен коры авырлык сары басымлы (580 ~ 600нм) югары басымлы натрий лампасы һәм металл галид арасындагы үсеш эффектларының аермасын аңлатып бирә алуын күрсәтә. лампа. Ягъни, сары яктылык үсешне тоткарлый. Шулай ук, сары яктылык (иң югары нокта 595 нм) кыяр үсешен яшел утка караганда көчлерәк тоткарлый (иң югары ноктасы 520 нм).

Сары / яшел яктылыкның каршылыклы эффектлары турында кайбер нәтиҗәләр шул тикшеренүләрдә кулланылган яктылыкның дулкын озынлыкларының туры килмәве аркасында булырга мөмкин. Моннан тыш, кайбер тикшерүчеләр 500 дән 600 нмга кадәр яктылыкны яшел ут дип классификацияләгәнгә, сары яктылыкның (580-600 нм) үсемлек үсешенә һәм үсешенә тәэсире турында аз әдәбият бар.

Ультрафиолет нурлары үсемлек яфрагы мәйданын киметә, гипокотил озынлыгын тоткарлый, фотосинтезны һәм җитештерүчәнлекне киметә, һәм үсемлекләрне патоген һөҗүменә китерә, ләкин флавоноид синтезын һәм оборона механизмнарын китерә ала. UV-B аскорбин кислотасы һәм β-каротин күләмен киметә ала, ләкин антокянин синтезын эффектив рәвештә күтәрә ала. UV-B нурланышында үсемлек фенотибы, кечкенә, калын яфраклар, кыска петиоль, аксиллар ботаклары арту, тамыр / таҗ катнашы үзгәрә.

Теплицада Кытай, Indiaиндстан, Филиппин, Непал, Таиланд, Вьетнам һәм Шри-Ланкадан 7 төрле төбәктән 16 дөге культурасы буенча тикшерү нәтиҗәләре күрсәткәнчә, UV-B кушылу гомуми биомассаны арттыруга китергән. Чәчүлекләр (аларның берсе генә Шри-Ланкадан зур дәрәҗәгә җитте), 12 культуралар (шуларның 6сы мөһим иде), һәм UV-B сизгерлеге булганнар яфрак мәйданында һәм эшкәртү зурлыгында сизелерлек кимеделәр. Хлорофил күләме арткан 6 культуралар бар (шуларның 2се зур дәрәҗәләргә җитә); Яфрак фотосинтетик темплары сизелерлек кимегән 5 культуралар, һәм яхшыртылган 1 культуралар (аның гомуми биомассасы да мөһим) арта.

UV-B / PAR нисбәте үсемлекнең UV-B реакциясен билгеләүдә мөһим детеринант. Мисал өчен, UV-B һәм PAR бергәләп морфологиягә һәм майның уңышына тәэсир итәләр, бу югары дәрәҗәдә чистартылмаган табигый яктылык таләп итә.

Әйтергә кирәк, UV-B эффектларын лаборатория тикшеренүләре, транскрипция факторларын һәм башка молекуляр һәм физиологик факторларны ачыклауда файдалы булса да, югары UV-B дәрәҗәләрен куллану аркасында, UV-A кушылучы юк һәм еш түбән фон PAR, нәтиҗәләр гадәттә механик рәвештә табигый мохиткә кертелми. Кыр өйрәнүләре UV-B дәрәҗәләрен киметү өчен фильтрларны күтәрү яки куллану өчен UV лампаларын кулланалар.