Fënnef monochromatesch Luuchten déi d'Pflanzenwachstum beaflossen

Liicht ass de Basis Ëmweltfaktor fir Planzenwuesstem an Entwécklung. Et ass net nëmmen d'Basis Energiequell fir Fotosynthese, awer och e wichtege Reguléierer vum Planzewachstum an Entwécklung. De Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen sinn net nëmmen duerch d'Liichtquantitéit oder d'Liichtintensitéit (Photonfluxdicht, Photonfluxdicht, PFD) limitéiert, mä och duerch d'Liichtqualitéit, also verschidde Wellelängten vu Liicht a Stralung an hir ënnerschiddlech Zesummesetzungsverhältnisser.

De Sonnespektrum kann ongeféier ënnerdeelt ginn an ultraviolet Stralung (ultraviolet, UV

Planzen kënnen subtile Verännerungen an der Liichtqualitéit, Liichtintensitéit, Längt vum Liicht a Richtung am wuessenden Ëmfeld entdecken, an déi physiologesch a morphologesch Verännerungen initiéieren déi néideg sinn fir an dësem Ëmfeld ze iwwerliewen. Blo Luucht, rout Luucht a wäit rout Luucht spillen eng Schlësselroll bei der Kontroll vun der Photomorphogenese vu Planzen. Photoreceptors (Phytochrom, Phy), Kryptochrom (Cry), a Photoreceptoren (Phototropin, Phot) kréien Liichtsignaler an induzéieren de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen duerch Signaltransduktioun.

Monochromatescht Liicht wéi hei benotzt bezitt sech op Liicht an engem spezifesche Wellelängtberäich. D'Gamme vu Wellelängten vum selwechte monochromatesche Liicht, deen a verschiddenen Experimenter benotzt gëtt, ass net komplett konsequent, an aner monochromatesch Luuchten, déi ähnlech an der Wellelängt sinn, iwwerlappen dacks a verschiddenen Ausmooss, virun allem virun der Erscheinung vun enger monochromatescher LED-Liichtquell. Op dës Manéier ginn et natierlech verschidden a souguer widderspréchlech Resultater.

Rout Luucht (R) hemmt d'Internode-Verlängerung, fördert lateral Verzweigung an d'Verzweiflung, verzögert Blummendifferenzéierung, an erhéicht Anthocyanine, Chlorophyll a Karotenoiden. Rout Liicht kann positiv Liichtbewegung an Arabidopsis Wuerzelen verursaachen. Rout Luucht huet e positiven Effekt op Planzenresistenz géint biotesch an abiotesch Belaaschtungen.

Wäit rout Luucht (FR) kann der rout Luucht Effekt a ville Fäll Géigewier. E nidderegen R / FR Verhältnis féiert zu enger Ofsenkung vun der fotosynthetesch Kapazitéit vun Nierbounen. An der Wuesstemskammer gëtt d'wäiss Leuchtstofflampe als Haaptliichtquell benotzt, an déi wäit rout Stralung (den Emissiounspeak vu 734 nm) gëtt mat LEDs ergänzt fir den Anthocyanin, Carotenoid a Chlorophyll Inhalt ze reduzéieren, an de frësche Gewiicht, dréchen Gewiicht, Stammlängt, Blatlängt a Blat ginn gemaach. D'Breet gëtt erhéicht. Den Effet vun zousätzlech FR op Wuesstem kann wéinst enger Erhéijung vun Liichtjoer Absorptioun wéinst verstäerkte Blat Beräich ginn. Arabidopsis thaliana ugebaut ënner niddereg R / FR Konditiounen waren méi grouss a méi déck wéi déi ënner héich R / FR ugebaut, mat grousser Biomass a staark kal Adaptatioun. Verschidde Verhältnisser vu R / FR kënnen och d'Salstoleranz vu Planzen änneren.

Am Allgemengen, d'Erhéijung vun der Fraktioun vu bloe Liicht am wäisse Liicht kann Internoden verkierzen, Blatfläch reduzéieren, relativ Wuesstumsraten reduzéieren an Stickstoff / Kuelestoff (N / C) Verhältnisser erhéijen.

Héich Planze Chlorophyll Synthese a Chloroplastbildung souwéi Chloroplaste mat héije Chlorophyll a / b Verhältnis an nidderegen Karotenoidniveauen erfuerderen blo Liicht. Ënnert dem roude Liicht ass d'Fotosynthese vun den Algenzellen lues a lues erofgaang, an de Fotosyntheteschen Taux huet sech séier erholl nodeems se a bloe Luucht gaangen ass oder e bësse bloe Liicht ënner kontinuéierlech roude Liicht bäigefüügt huet. Wann d'däischter wuessend Tubakszellen fir 3 Deeg op kontinuéierlech blo Liicht transferéiert goufen, ass de Gesamtbetrag an de Chlorophyllgehalt vu Rubulose-1, 5-Bisphosphatcarboxylase / Oxygenase (Rubisco) staark eropgaang. Konsequent mat dësem ass d'Trocknung vun den Zellen am Volume vun der Eenheetskulturléisung och staark erop, während se ganz lues ënner kontinuéierlech roude Liicht eropgeet.

Natierlech, fir Fotosynthese a Wuesstum vu Planzen, ass nëmme rout Liicht net genuch. Weess kann säi Liewenszyklus ënner enger eenzeger roude LEDs Quell komplett maachen, awer fir grouss Planzen a grouss Zuel vu Somen ze kréien, muss e passende Betrag vu bloe Luucht hinzugefügt ginn (Table 1). D'Ausbezuele vu Salat, Spinat a Rettich, déi ënner enger eenzeger rouder Luucht ugebaut goufen, war manner wéi déi vun de Planzen, déi ënner der Kombinatioun vu roude a bloe gewuess sinn, während d'Ausbezuele vu Planzen, déi ënner der Kombinatioun vu roude a bloe mat passenden bloe Luucht gewuess sinn, vergläichbar war déi vu Planzen, déi ënner kille wäisse Leuchtstofflampen ugebaut ginn. Ähnlech kann Arabidopsis thaliana Somen ënner engem eenzege roude Liicht produzéieren, awer et wächst ënner der Kombinatioun vu roude a bloe Liicht wéi den Undeel vu bloe Liicht erofgeet (10% bis 1%) am Verglach mat Planzen, déi ënner kille wäisse Leuchtstofflampen ugebaut ginn. D'Planzung, d'Blummen an d'Resultater ware verspéit. Wéi och ëmmer, d'Some-Ausbezuelung vu Planzen, déi ënner enger Kombinatioun vu roude a bloe Liicht gewuess sinn, mat 10% bloe Liicht, war nëmmen d'Halschent vun de Planzen, déi ënner kale wäisse Leuchtstofflampen ugebaut goufen. Exzessiv blo Liicht hemmt d'Pflanzenwachstum, verkierzt Internoden, reduzéiert Verzweigung, reduzéiert Blatfläch a reduzéiert Gesamtdrockgewicht. Planzen hunn bedeitend Arten Differenzen am Bedierfnes fir blo Liicht.

Et sollt bemierkt datt obwuel e puer Studien, déi verschidden Aarte vu Liichtquellen benotzen, gewisen hunn datt Differenzen an der Planzemorphologie a Wuesstum mat Differenzen am Undeel vu bloe Liicht am Spektrum verbonne sinn, sinn d'Conclusiounen nach ëmmer problematesch, well d'Zesummesetzung vum net-bloen D'Liicht, déi vun de verschiddenen Aarte vu Luuchte benotzt gëtt, ass anescht. Zum Beispill, obwuel d'Trockengewiicht vu Soja- a Sorghumpflanzen, déi ënner der selweschter Luuchtlampe gewuess sinn, an den Nettofotosyntheteschen Taux pro Eenheet Blatfläch wesentlech méi héich sinn wéi déi, déi ënner nidderegen Drock Natriumlampen ugebaut ginn, kënnen dës Resultater net komplett u bloe Liicht ënner niddereg Drock Natrium Luuchten. Mangel, ech fäerten, et ass och mat der gieler a grénger Luucht ënner der Nidderdruck-Natriumlampe an der orange roude Luucht verbonnen.

D'dréchent Gewiicht vun Tomate seedlings ënner wäiss Liicht ugebaut (mat rout, blo a gréng Luucht) war wesentlech manner wéi déi vun seedlings ënner rout a blo Luucht ugebaut. Spektral Detektioun vu Wuesstumsinhibitioun an der Tissuekultur huet uginn datt déi schiedlechst Liichtqualitéit gréng Luucht mat engem Peak bei 550 nm war. D'Planz Héicht, frësch an dréchent Gewiicht vun Marigold ugebaut ënner der Luucht vun gréng Luucht vun 30% op 50% am Verglach mat Planzen ënner voll Spektrum Luucht ugebaut. Voll Spektrum Liicht gefüllt gréng Luucht verursaacht d'Planzen kuerz a trocken, an d'frësch Gewiicht gëtt reduzéiert. Ewechzehuelen gréng Luucht stäerkt d'Blummen vun Marigold, iwwerdeems gréng Luucht ergänzen d'Blummen vun Dianthus a Salat hemmt.

Wéi och ëmmer, et ginn och Berichter iwwer gréng Luucht fir de Wuesstum ze förderen. Kim et al. ofgeschloss datt d'rout-blo kombinéiert Luucht (LEDs) ergänzt gréng Luucht an der Konklusioun resultéiert datt d'Planzewachstum hemmt gëtt wann gréng Luucht méi wéi 50% iwwerschreift, während d'Planzewachstum verbessert gëtt wann de grénge Liichtverhältnis manner wéi 24% ass. Och wann d'Trocknung vum ieweschten Deel vun der Salat erhéicht gëtt duerch d'gréng Luucht, déi vum grénge Leuchtstofflicht op de roude a bloe kombinéierte Liichthannergrond vun der LED bäigefüügt gëtt, ass d'Konklusioun datt d'Zousatz vum grénge Liicht de Wuesstum verbessert a méi produzéiert Biomass wéi dat killt wäiss Liicht ass problematesch: (1) D'dréchent Gewiicht vun der Biomass, déi se observéieren, ass nëmmen dat dréchent Gewiicht vum Uewergronddeel. Wann d'Trocknung vum ënnerierdesche Rootsystem abegraff ass, kann d'Resultat anescht sinn; (2) den ieweschten Deel vun der Zalot, déi ënner de roude, bloen a grénge Luuchte gewuess ass Planzen, déi bedeitend ënner kale wäisse Leuchtstofflampen wuessen, hu méiglecherweis d'gréng Luucht (24%) an der dräifaarweger Luucht vill manner wéi d'Resultat. vun der kille wäisser Leuchtstofflampe (51%), dat heescht, de grénge Liicht-Ënnerdréckungseffekt vun der cooler wäisser Leuchtstofflampe ass méi grouss wéi déi dräi Faarwen. D'Resultater vun der Luucht; (3) D'Photosynthese-Taux vun de Planzen, déi ënner der Kombinatioun vu roude a bloe Liicht ugebaut sinn, ass wesentlech méi héich wéi déi vun de Planzen, déi ënner grénger Luucht gewuess sinn, wat déi viregt Spekulatiounen ënnerstëtzen.

Wéi och ëmmer, d'Behandlung vun de Somen mat engem grénge Laser kann Rettich a Karotten duebel sou grouss wéi d'Kontroll maachen. En däischter grénge Puls kann d'Verlängerung vun de Séiwierker beschleunegen, déi am Däischteren wuessen, dat heescht d'Stammverlängerung förderen. D'Behandlung vun Arabidopsis thaliana seedlings mat engem eenzege grénge Liicht (525 nm ± 16 nm) Puls (11,1 μmol · m-2 · s-1, 9 s) vun enger LED Quell huet zu enger Ofsenkung vu Plastid Transkriptiounen an enger Erhéijung vum Stammwachstum gefouert. Taux.

Baséierend op de leschte 50 Joer vu Planzfotobiologie Fuerschungsdaten, gouf d'Roll vum grénge Liicht an der Planzeentwécklung, Blummen, Stomataleröffnung, Stammwachstum, Chloroplast Genausdrock a Planzewachstumregulatioun diskutéiert. Et gëtt ugeholl datt de grénge Liicht Perceptiounssystem an Harmonie mat de roude a bloe Sensoren ass. Reguléiert de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen. Notéiert datt an dëser Iwwerpréiwung gréng Luucht (500 ~ 600nm) verlängert gëtt fir de gielen Deel vum Spektrum (580 ~ 600nm) ze enthalen.

Giel Liicht (580 ~ 600nm) hemmt d'Salatwachstum. D'Resultater vum Chlorophyllgehalt an dréchent Gewiicht fir verschidde Verhältnisser vu rout, wäit rout, blo, ultraviolet a giel Liicht respektiv weisen datt nëmme giel Liicht (580 ~ 600nm) den Ënnerscheed am Wuesstumseffekt tëscht Héichdrock Natriumlampe a Metallhalogenid erkläre kann luucht. Dat ass, giel Luucht hemmt de Wuesstum. Och giel Liicht (Peak bei 595 nm) huet d'Gurkenwachstum méi staark hemmt wéi gréng Luucht (Peak bei 520 nm).

E puer Conclusiounen iwwer d'konflikt Effekter vu giel / gréngt Liicht kënne wéinst der inkonsistenter Gamme vu Wellelängten vum Liicht an deene Studien benotzt ginn. Ausserdeem, well verschidde Fuerscher Liicht vu 500 bis 600 nm als gréng Luucht klassifizéieren, gëtt et wéineg Literatur iwwer d'Effekter vu gielem Liicht (580-600 nm) op de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen.

Ultraviolet Stralung reduzéiert d'Pflanzenblatfläch, hemmt d'Hypokotylverlängerung, reduzéiert d'Fotosynthese an d'Produktivitéit, a mécht Planzen ufälleg fir Pathogenattack, awer kënne Flavonoid Synthese a Verteidegungsmechanismen induzéieren. UV-B kann den Inhalt vun Ascorbinsäure a β-Karotin reduzéieren, awer effektiv d'Anthocyanin-Synthese förderen. UV-B Stralung resultéiert an engem Zwergpflanzenphenotyp, kleng, déck Blieder, kuerz Petiole, erhéicht axillär Branchen, a Wuerzel / Kroun Verhältnis Ännerungen.

D'Resultater vun den Ermëttlungen iwwer 16 Reiskultivaren aus 7 verschiddene Regioune vu China, Indien, de Philippinen, Nepal, Thailand, Vietnam a Sri Lanka am Treibhause weisen datt d'Zousatz vun UV-B zu enger Erhéijung vun der Gesamtbiomass gefouert huet. Cultivars (nëmmen een vun deenen e bedeitende Niveau erreecht huet, vu Sri Lanka), 12 Sorten (vun deenen 6 bedeitend waren), an déi mat UV-B Sensibilitéit goufen däitlech reduzéiert an der Blatfläch an der Gréisst vun de Knollen. Et gi 6 Sorten mat verstäerkten Chlorophyllgehalt (2 dovun erreechen bedeitend Niveauen); 5 cultivars mat wesentlech reduzéiert Blieder photosynthetic Taux, an 1 cultivar mat wesentlech verbessert (seng total Biomass ass och bedeitend) Erhéijung).

D'Verhältnis vun UV-B / PAR ass e wichtege Determinant vun der Planzreaktioun op UV-B. Zum Beispill, UV-B a PAR zesummen beaflossen d'Morphologie an d'Ueleg vun der Minze, déi héich Niveaue vun ongefiltertem natierlecht Liicht erfuerdert.

Et sollt bemierkt datt Laborstudien vun UV-B Effekter, obwuel nëtzlech fir Transkriptiounsfaktoren an aner molekulare a physiologesch Faktoren z'identifizéieren, wéinst der Benotzung vu méi héije UV-B Niveauen, keng UV-A concomitant an dacks nidderegen Hannergrond PAR, Resultater ginn normalerweis net mechanesch an dat natierlecht Ëmfeld extrapoléiert. Feldstudien benotzen normalerweis UV Luuchten fir Filteren ze erhéijen oder ze benotzen fir UV-B Niveauen ze reduzéieren.