Awọn imọlẹ monochromatic marun ti o ni ipa lori idagbasoke ọgbin

Imọlẹ jẹ ifosiwewe ayika ipilẹ fun idagbasoke ati idagbasoke ọgbin. Kii ṣe orisun agbara ipilẹ nikan fun photosynthesis, ṣugbọn tun jẹ olutọsọna pataki ti idagbasoke ati idagbasoke ọgbin. Idagba ọgbin ati idagbasoke kii ṣe ni ihamọ nikan nipasẹ opoiye ina tabi kikankikan ina (iwuwo ṣiṣan fọto, iwuwo flux photon, PFD), ṣugbọn pẹlu didara ina, ie oriṣiriṣi awọn iwọn gigun ti ina ati itankalẹ ati awọn ipin akojọpọ oriṣiriṣi wọn.

Iwoye oorun le pin ni aijọju si itankalẹ ultraviolet (ultraviolet, UV

Awọn irugbin le rii awọn ayipada arekereke ninu didara ina, ipa ina, ipari ti ina ati itọsọna ti ilu ati awọn ayipada ti imọ-jinlẹ lati ye ninu agbegbe yii. Ina bulu, ina pupa ati ina pupa to jinna ṣe ipa pataki ninu ṣiṣakoso photomorphogenesis ti awọn irugbin. Photoreceptors (phytochrome, Phy), cryptochrome (Kigbe), ati awọn olutẹtisi (phototropin, Photo) gba awọn ifihan agbara ina ati fa idagbasoke ati idagbasoke awọn irugbin nipasẹ gbigbe ifihan agbara.

Imọlẹ monochromatic bi a ṣe lo ninu rẹ tọka si ina ni iwọn gigun kan pato. Iwọn awọn iwọn gigun ti ina monochromatic kanna ti a lo ninu awọn adanwo oriṣiriṣi ko ni ibamu patapata, ati pe awọn ina monochromatic miiran ti o jọra ni gigun gigun nigbagbogbo ni lqkan si awọn iwọn oriṣiriṣi, ni pataki ṣaaju hihan ti orisun ina monochromatic LED. Ni ọna yii, nipa ti ara, yoo yatọ ati paapaa awọn abajade ilodi si.

Imọlẹ pupa (R) ṣe idiwọ elongation internode, ṣe agbega ẹka ti ita ati tillering, ṣe idaduro iyatọ ododo, ati mu awọn anthocyanins, chlorophyll ati carotenoids pọ si. Ina pupa le fa iṣipopada ina rere ni awọn gbongbo Arabidopsis. Ina pupa ni ipa rere lori resistance ọgbin si awọn aapọn biotic ati abiotic.

Ina pupa jina (FR) le koju ipa ina pupa ni ọpọlọpọ igba. Ipin R/FR kekere kan ja si idinku ninu agbara fọtosyntetiki ti awọn ewa kidinrin. Ninu iyẹwu idagba, atupa Fuluorisenti funfun ni a lo bi orisun ina akọkọ, ati itankalẹ pupa-pupa (oke itujade ti 734 nm) jẹ afikun pẹlu awọn LED lati dinku anthocyanin, carotenoid ati akoonu chlorophyll, ati iwuwo tuntun, iwuwo gbigbẹ, ipari igi, gigun ewe ati ewe ni a ṣe. Iwọn ti pọ si. Ipa ti afikun FR lori idagba le jẹ nitori ilosoke ninu gbigba ina nitori agbegbe ewe ti o pọ si. Arabidopsis thaliana ti o dagba labẹ awọn ipo R/FR kekere tobi ati nipon ju awọn ti o dagba labẹ R/FR giga, pẹlu baomasi nla ati isọdọtun tutu to lagbara. Awọn ipin oriṣiriṣi ti R/FR tun le paarọ ifarada iyọ ti awọn irugbin.

Ni gbogbogbo, jijẹ ida ti ina bulu ni ina funfun le kuru awọn internodes, dinku agbegbe ewe, dinku awọn iwọn idagba ojulumo, ati alekun awọn ipin nitrogen/erogba (N/C).

Ṣiṣepọ chlorophyll ọgbin giga ati iṣelọpọ chloroplast bakanna bi awọn chloroplasts pẹlu ipin chlorophyll a/b giga ati awọn ipele carotenoid kekere nilo ina bulu. Labẹ ina pupa, oṣuwọn fọtosyntetiki ti awọn sẹẹli algae dinku diẹdiẹ, ati pe oṣuwọn fọtosyntetiki yarayara gba pada lẹhin lilọ si ina bulu tabi fifi ina bulu diẹ kun labẹ ina pupa ti nlọsiwaju. Nigbati awọn sẹẹli taba ti o ṣokunkun ti gbe lọ si ina bulu ti nlọ lọwọ fun awọn ọjọ 3, iye lapapọ ati akoonu chlorophyll ti rubulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) pọ si ni didasilẹ. Ni ibamu pẹlu eyi, iwuwo gbigbẹ ti awọn sẹẹli ni iwọn didun ti ojutu aṣa ti ẹyọkan tun pọ si ni didasilẹ, lakoko ti o pọ si laiyara labẹ ina pupa ti nlọ lọwọ.

O han ni, fun photosynthesis ati idagbasoke ti awọn irugbin, ina pupa nikan ko to. Alikama le pari igbesi aye rẹ labẹ orisun awọn LED pupa kan, ṣugbọn lati gba awọn irugbin giga ati awọn nọmba nla ti awọn irugbin, iye ti o yẹ ti ina bulu gbọdọ wa ni afikun (Table 1). Ikore letusi, owo ati radish ti o dagba labẹ ina pupa kan kere ju ti awọn irugbin ti o dagba labẹ apapo ti pupa ati buluu, lakoko ti ikore awọn irugbin ti o dagba labẹ apapo pupa ati buluu pẹlu ina bulu ti o yẹ jẹ afiwera si ti awọn irugbin ti o dagba labẹ awọn atupa Fuluorisenti funfun tutu. Bakanna, Arabidopsis thaliana le gbe awọn irugbin labẹ ina pupa kan, ṣugbọn o dagba labẹ apapo ti pupa ati ina bulu bi ipin ti ina bulu ti dinku (10% si 1%) ni akawe si awọn irugbin ti o dagba labẹ awọn atupa Fuluorisenti funfun tutu. Ohun ọgbin bolting, aladodo ati awọn esi ti a idaduro. Sibẹsibẹ, ikore irugbin ti awọn irugbin ti o dagba labẹ apapo ti pupa ati ina bulu ti o ni 10% ina bulu jẹ idaji ti awọn irugbin ti o dagba labẹ awọn atupa Fuluorisenti funfun tutu. Imọlẹ buluu ti o pọju ṣe idiwọ idagbasoke ọgbin, awọn internodes kukuru, ẹka ti o dinku, agbegbe ewe ti o dinku, ati dinku iwuwo gbigbẹ lapapọ. Awọn ohun ọgbin ni awọn iyatọ eya pataki ni iwulo fun ina bulu.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe botilẹjẹpe diẹ ninu awọn ijinlẹ nipa lilo awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti awọn orisun ina ti fihan pe awọn iyatọ ninu morphology ọgbin ati idagbasoke ni ibatan si awọn iyatọ ninu ipin ti ina bulu ni iwoye, awọn ipinnu tun jẹ iṣoro nitori akopọ ti kii ṣe buluu. ina ti njade nipasẹ awọn oriṣiriṣi awọn atupa ti a lo yatọ. Fun apẹẹrẹ, botilẹjẹpe iwuwo gbigbẹ ti soybean ati awọn irugbin oka ti o dagba labẹ atupa Fuluorisenti ina kanna ati oṣuwọn apapọ fọtosyntetiki fun agbegbe bunkun ẹyọ jẹ pataki ti o ga julọ ju awọn ti o dagba labẹ awọn atupa iṣu soda titẹ kekere, awọn abajade wọnyi ko le jẹ iyasọtọ patapata si ina bulu labẹ kekere titẹ iṣuu soda atupa. Aini, Mo bẹru pe o tun ni ibatan si awọ ofeefee ati ina alawọ ewe labẹ atupa iṣuu soda kekere-titẹ ati ina pupa osan.

Iwọn gbigbẹ ti awọn irugbin tomati ti o dagba labẹ ina funfun (ti o ni pupa, bulu ati ina alawọ ewe) jẹ pataki ti o kere ju ti awọn irugbin ti o dagba labẹ ina pupa ati buluu. Wiwa Spectral ti idinamọ idagbasoke ni aṣa tissu fihan pe didara ina ipalara julọ jẹ ina alawọ ewe pẹlu tente oke ni 550 nm. Giga ọgbin, iwuwo titun ati gbigbẹ ti marigold ti o dagba labẹ ina ti ina alawọ ewe pọ si nipasẹ 30% si 50% ni akawe pẹlu awọn irugbin ti o dagba labẹ ina iwoye ni kikun. Imọlẹ awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ ti o ni kikun jẹ ki awọn eweko jẹ kukuru ati ki o gbẹ, ati pe iwuwo titun ti dinku. Yiyọ ina alawọ ewe n mu aladodo marigold lagbara, lakoko ti afikun ina alawọ ewe ṣe idiwọ aladodo Dianthus ati letusi.

Sibẹsibẹ, awọn iroyin tun wa ti ina alawọ ewe igbega idagbasoke. Kim et al. pari pe awọn ina idapo pupa-buluu (Awọn LED) ṣe afikun awọn abajade ina alawọ ewe ni ipari pe idagbasoke ọgbin jẹ idinamọ nigbati ina alawọ ewe kọja 50%, lakoko ti idagbasoke ọgbin jẹ ilọsiwaju nigbati ipin ina alawọ ewe kere ju 24%. Botilẹjẹpe iwuwo gbigbẹ ti apa oke ti letusi ti pọ si nipasẹ ina alawọ ewe ti a ṣafikun nipasẹ ina Fuluorisenti alawọ ewe lori pupa ati bulu ni idapo ina ina ti a pese nipasẹ LED, ipari pe afikun ina alawọ ewe mu idagbasoke dagba ati mu diẹ sii. biomass ju ina funfun tutu jẹ iṣoro: (1) Iwọn gbigbe ti baomasi ti wọn ṣe akiyesi jẹ iwuwo gbigbẹ nikan ti apa oke ilẹ. Ti iwuwo gbigbẹ ti eto gbongbo ipamo wa ninu, abajade le yatọ; (2) apa oke ti letusi ti o dagba labẹ pupa, buluu ati awọn ina alawọ ewe Awọn ohun ọgbin ti o dagba ni pataki labẹ awọn atupa Fuluorisenti funfun tutu ni o le ni ina alawọ ewe (24%) ti o wa ninu atupa awọ mẹta ti o kere ju abajade lọ. ti atupa Fuluorisenti funfun tutu (51%), iyẹn ni, ipa didipa ina alawọ ewe ti atupa Fuluorisenti funfun tutu tobi ju awọn awọ mẹta lọ. Awọn esi ti atupa; (3) Oṣuwọn photosynthesis ti awọn irugbin ti o dagba labẹ apapo ti pupa ati ina bulu jẹ pataki ti o ga ju ti awọn irugbin ti o dagba labẹ ina alawọ ewe, ti n ṣe atilẹyin akiyesi iṣaaju.

Sibẹsibẹ, atọju awọn irugbin pẹlu ina lesa alawọ ewe le ṣe awọn radishes ati awọn Karooti lemeji bi o tobi bi iṣakoso. Pulusi alawọ ewe ti o dinku le mu iwọn elongation ti awọn irugbin dagba ninu okunkun, iyẹn ni, ṣe igbega elongation stem. Itoju awọn irugbin Arabidopsis thaliana pẹlu ina alawọ ewe kan (525 nm ± 16 nm) pulse (11.1 μmol·m-2·s-1, 9 s) lati orisun LED yorisi idinku ninu awọn iwe afọwọkọ plastid ati ilosoke ninu idagbasoke yio. oṣuwọn.

Da lori awọn ọdun 50 sẹhin ti data iwadii fọtobiology ọgbin, ipa ti ina alawọ ewe ni idagbasoke ọgbin, aladodo, ṣiṣi stomatal, idagbasoke yio, ikosile jiini chloroplast ati ilana idagbasoke ọgbin. O gbagbọ pe eto iwoye ina alawọ ewe wa ni ibamu pẹlu awọn sensọ pupa ati buluu. Ṣe abojuto idagbasoke ati idagbasoke awọn irugbin. Ṣe akiyesi pe ninu atunyẹwo yii, ina alawọ ewe (500 ~ 600nm) ti faagun lati pẹlu ipin ofeefee ti spekitiriumu (580 ~ 600nm).

Imọlẹ ofeefee (580 ~ 600nm) ṣe idiwọ idagbasoke letusi. Awọn abajade ti akoonu chlorophyll ati iwuwo gbigbẹ fun awọn ipin oriṣiriṣi ti pupa, pupa ti o jinna, buluu, ultraviolet ati ina ofeefee ni atele tọka pe ina ofeefee nikan (580 ~ 600nm) le ṣe alaye iyatọ ninu awọn ipa idagbasoke laarin atupa iṣu soda giga-titẹ ati halide irin Atupa. Iyẹn ni, ina ofeefee ṣe idiwọ idagbasoke. Pẹlupẹlu, ina ofeefee (tente oke ni 595 nm) ṣe idiwọ idagbasoke kukumba diẹ sii ju ina alawọ ewe lọ (tente ni 520 nm).

Diẹ ninu awọn ipinnu nipa awọn ipa rogbodiyan ti ina ofeefee/awọ ewe le jẹ nitori ailabawọn iwọn gigun ti ina ti a lo ninu awọn iwadii yẹn. Pẹlupẹlu, nitori diẹ ninu awọn oniwadi ṣe iyasọtọ ina lati 500 si 600 nm bi ina alawọ ewe, awọn iwe kekere wa lori awọn ipa ti ina ofeefee (580-600 nm) lori idagbasoke ati idagbasoke ọgbin.

Ìtọjú Ultraviolet dinku agbegbe ewe ọgbin, ṣe idiwọ elongation hypocotyl, dinku photosynthesis ati iṣelọpọ, ati mu ki awọn ohun ọgbin ni ifaragba si ikọlu pathogen, ṣugbọn o le fa iṣelọpọ flavonoid ati awọn ọna aabo. UV-B le dinku akoonu ti ascorbic acid ati β-carotene, ṣugbọn o le ṣe igbelaruge iṣelọpọ anthocyanin ni imunadoko. UV-B Ìtọjú àbábọrẹ ni a arara ọgbin phenotype, kekere, nipọn leaves, kukuru petiole, pọ axillary ẹka, ati root/ade ratio ayipada.

Awọn esi ti awọn iwadi lori 16 iresi cultivars lati 7 yatọ si awọn agbegbe ti China, India, Philippines, Nepal, Thailand, Vietnam ati Sri Lanka ni eefin fihan wipe awọn afikun ti UV-B yorisi ni ilosoke ninu lapapọ biomass. Cultivars (nikan ninu eyiti o de ipele pataki, lati Sri Lanka), awọn irugbin 12 (eyiti 6 jẹ pataki), ati awọn ti o ni ifamọ UV-B ti dinku pupọ ni agbegbe ewe ati iwọn tiller. Awọn cultivars 6 wa pẹlu akoonu chlorophyll ti o pọ si (2 ninu eyiti o de awọn ipele pataki); Awọn cultivars 5 pẹlu oṣuwọn fọtosyntetiki ewe ti dinku ni pataki, ati cultivar 1 pẹlu ilọsiwaju pataki (lapapọ baomasi tun jẹ pataki) pọ si).

Ipin ti UV-B/PAR jẹ ipinnu pataki ti idahun ọgbin si UV-B. Fun apẹẹrẹ, UV-B ati PAR papọ ni ipa lori mofoloji ati ikore ororo ti Mint, eyiti o nilo awọn ipele giga ti ina adayeba ti ko ni iyasọtọ.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe awọn iwadii yàrá ti awọn ipa UV-B, botilẹjẹpe o wulo ni idamo awọn ifosiwewe transcription ati awọn ohun elo molikula miiran ati ti ẹkọ iṣe-ara, jẹ nitori lilo awọn ipele UV-B ti o ga julọ, ko si UV-A concomitant ati Nigbagbogbo ipilẹ kekere PAR, awọn Awọn abajade nigbagbogbo kii ṣe iyasọtọ ti ẹrọ sinu agbegbe adayeba. Awọn ijinlẹ aaye ni igbagbogbo lo awọn atupa UV lati gbe tabi lo awọn asẹ lati dinku awọn ipele UV-B.