Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений

Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений

Автор: Мартиросян Ю.Ц., Мартиросян Л.Ю., Кособрюхов А.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Светокультура

Статья в выпуске: 1 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

В естественных условиях, наряду с изменениями интенсивности света в различные промежутки времени, меняется спектральный состав падающей радиации. Соотношение между синей и красной спектральными областями колеблется от » 0,5 (прямое излучение солнца) до » 0,95 (диффузное солнечное излучение) в зависимости от высоты стояния солнца и времени суток. В настоящей работе мы впервые определили особенности влияния синего и красного участков спектра на фоне облучения растений всей областью фотосинтетически активной радиации (ФАР) на активность первичных процессов и скорость фотосинтеза. Целью работы было определение активности фотосинтетического аппарата листьев картофеля в условиях длительного действия на растения света разного спектрального состава, а также в динамике при изменении спектра с преобладающим красным (ФАР + КС) или синим (ФАР + СС) облучением. Растения картофеля ( Solanum tuberosum L.) сорта Жуковский ранний выращивали методом аэропоники в двух камерах фитотрона с преимущественным облучением растений светодиодами синего (λmax = 470 нм, СД СС) или красного света (λmax = 660 нм, СД КС) в области ФАР...

Еще

Спектральный режим, фотосинтетический аппарат, скорость фотосинтеза, электронный транспорт, нефотохимическое тушение, светодиоды, картофель

Короткий адрес: https://sciup.org/142220081

IDR: 142220081   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.1.130rus

Список литературы Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений

  • Воскресенская Н.П. Принципы регулирования метаболизма растений и регуляторное действие красного и синего света на фотосинтез. В кн.: Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений. М., 1975: 16-36.
  • Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений: биофизические и биотехнологические основы. Новосибирск, 2000.
  • Шульгин И.А. Растение и солнце. Л., 1973.
  • Grant R.H. Partitioning of biologically active radiation in plant canopies. Int. J. Biometeorol., 1997, 40(1): 26-40 ( ) DOI: 10.1007/BF02439408
  • Navrátil M., Špunda V., Marková I., Janouš D. Spectral composition of photosynthetically active radiation penetrating into a Norway spruce canopy: the opposite dynamics of the blue/red spectral ratio during clear and overcast days. Trees, 2007, 21(3): 311-320 ( ) DOI: 10.1007/s00468-007-0124-4
  • Urban O., Janouš D., Acosta M., Czerný R., Marková I., Navrátil M., Pavelka M., Pokorný R., Šprtová M., Zhang R., Špunda V., Grace J., Marek M.V. Ecophysiological controls over the net ecosystem exchange of mountain spruce stand. Comparison of the response in direct vs. diffuse solar radiation. Glob. Change Biol., 2007, 13(1): 157-168 ( )
  • DOI: 10.1111/j.1365-2486.2006.01265.x
  • Cope K., Bugbee B. Spectral effects of three types of white light-emitting diodes on plant growth and development: absolute versus relative amounts of blue light. HortScience, 2013, 48(4): 504-509 ( )
  • DOI: 10.21273/HORTSCI.48.4.504
  • Dong C., Fu Y., Liu G., Liu H. Growth, photosynthetic characteristics, antioxidant capacity and biomass yield and quality of wheat (Triticum aestivum L.) exposed to LED light sources with different spectra combinations. J. Agron. Crop Sci., 2014, 200(3): 219-230 ( )
  • DOI: 10.1111/jac.12059
  • Kang J.-H., Krishna Kumar S., Atulba S.L.S., Jeong B.R., Hwang S.J. Light intensity and photoperiod influence the growth and development of hydroponically grown leaf lettuce in a closed-type plant factory system. Hortic. Environ. Biotechnol., 2013, 54(6): 501-509 ( )
  • DOI: 10.1007/s13580-013-0109-8
  • Su N., Wu Q., Shen Z., Xia K., Cui J. Effects of light quality on the chloroplastic ultrastructure and photosynthetic characteristics of cucumber seedlings. Plant Growth Regulation, 2014, 73(3): 227-235 ( )
  • DOI: 10.1007/s10725-013-9883-7
  • Wu Q., Su N., Shen W., Cui J. Analyzing photosynthetic activity and growth of Solanum lycopersicum seedlings exposed to different light qualities. Acta Physiologiae Plantarum, 2014, 36(6): 1411-1420 ( )
  • DOI: 10.1007/s11738-014-1519-7
  • Lina K.H., Huang M.Y., Huangc W.D., Hsuc M.H., Yangd Z.W., Yang C.M. The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata). Scientia Horticulturae, 2013, 150: 86-91 ( )
  • DOI: 10.1016/j.scienta.2012.10.002
  • Мартиросян Ю.Ц., Полякова М.Н., Диловарова Т.А., Кособрюхов А.А. Фотосинтез и продуктивность растений картофеля в условиях различного спектрального облучения. Сельскохозяйственная биология, 2013, 1: 107-112.
  • Urban O., Šprtová M., Košvancová M., Tomášková I., Lichtenthaler H.K., Marek M.V. Comparison of photosynthetic induction and transient limitations during the induction phase in young and mature leaves from three poplar clones. Tree Physiology, 2008, 28(8): 1189-1197 ( )
  • DOI: 10.1093/treephys/28.8.1189
  • Montgomery R.A., Givnish T.J. Adaptive radiation of photosynthetic physiology in the Hawaiian lobeliads: dynamic photosynthetic responses. Oecologia, 2008, 155(3): 455-467 ( )
  • DOI: 10.1007/s00442-007-0936-3
  • Кособрюхов А.А. Активность фотосинтетического аппарата при периодическом повышении концентрации СО2. Физиология растений, 2009, 56(1): 8-16.
  • Марковская Е.Ф., Сысоева М.И. Роль суточного температурного градиента в онтогенезе растений. М., 2004.
  • Мартиросян Ю.Ц., Диловарова Т.А., Мартиросян В.В., Креславский В.Д., Кособрюхов А.А. Действие светодиодного облучения различного спектрального состава на фотосинтетический аппарат растений картофеля в культуре in vitro. Сельскохозяйственная биология, 2016, 51(5): 680-687 ( )
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2016.5.680rus
  • Гольцев В.Н., Каладжи Х.М., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла а -теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. Ижевск-М., 2014.
  • Prioul J.L., Chartier P. Partitioning of transfer and carboxylation components of intracellular resistance to photosynthetic CO2 fixation: a critical analysis of the methods used. Annals of Botany, 1977, 41(4): 789-800 ( )
  • DOI: 10.1093/oxfordjournals.aob.a085354
  • Aksenova N.P., Konstantinova T.N., Sergeeva L.I., Machackova I., Golyanovskaya S.A. Morphogenesis of potato plants in vitro. I. Effect of light quality and hormones. J. Plant Growth Regul., 1994, 13(3): 143-146 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00196378
  • Matsuda R., Ohashi-Kaneko K., Fujiwara K., Goto E., Kurata K. Photosynthetic characteristics of rice leaves grown under red light with or without supplemental blue light. Plant Cell Physiol., 2004, 45(12): 1870-1874 ( )
  • DOI: 10.1093/pcp/pch203
  • Kośvancová-Zitová M., Urban O., Navrátil M., Špunda V., Robson T.M., Marek M.V. Blue radiation stimulates photosynthetic induction in Fagus sylvatica L. Photosynthetica, 2009, 47(3): 388-398 ( )
  • DOI: 10.1007/s11099-009-0060-1
  • Foyer C., Furbank R., Harbinson J., Horton P. The mechanisms contributing to photosynthetic control of electron transport by carbon assimilation in leaves. Photosynth. Res., 1990, 25(2): 83-100 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00035457
  • Farquhar G.D., von Caemmerer S., Berry J.A. A biochemical model of photosynthetic CO2 assimilation in leaves of C3 plants. Planta, 1980, 149: 78-90 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00386231
  • Murakami K., Matsuda R., Fujiwara K. A basis for selecting light spectral distribution for evaluating leaf photosynthetic rates of plants grown under different light spectral distributions. Environmental Control in Biology, 2017, 55(1): 1-6 ( )
  • DOI: 10.2525/ecb.55.1
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp