_ Aruncă lumină asupra viței de vie creștere: Dezlegarea impactului calității luminii LED asupra fotosintezei și metabolismului carbonului

Via de vie, esențială pentru vin și stafide, suferă pierderi din cauza stabilirii proaste și a declinului viței de vie nou plantate. Progresele în manipularea spectrelor luminii de pepinieră arată promițătoare pentru vița de vie mai sănătoasă, dar mecanismele exacte sunt neclare.

Cercetarile indică faptul că calitatea luminii, controlată prin tehnologia de iluminare LED, are un impact semnificativ asupra creșterii plantelor și fotosintezei, dar răspunsurile variază în funcție de specie. și între diferite lungimi de undă a luminii.

Este necesară o cercetare cuprinzătoare, care integrează analize fiziologice, biochimice și transcriptomice, pentru a înțelege modul în care calitatea luminii afectează creșterea și metabolismul viței de vie, în special în descoperirea bazei moleculare a impactului luminii asupra fotosintezei și dinamica carbonului.

În august 2023, Horticulture Research a publicat un studiu intitulat „Plantele de viță de vie răspund la diferite lumini monocromatice prin reglarea fotosintezei și a alocării carbonului.”

Studiul a dezvăluit răspunsuri distincte ale viței de vie. plantule la diferite calități luminoase. Sub lumina verde și roșie, lungimea tulpinii a crescut în mod similar, în timp ce lumina albastră nu a arătat niciun efect semnificativ. Pe de altă parte, suprafața frunzei unei singure sau întregi plante a rămas în mare parte neschimbată în diferite calități de lumină.

Variația spațială a conținutului de clorofilă a frunzelor (valoarea SPAD) a arătat un model tipic. Lumina verde a redus SPAD-ul frunzelor în majoritatea intervalelor, iar lumina roșie într-o măsură mai mică, în timp ce lumina albastră a crescut SPAD-ul pentru frunzele din intervalele de mijloc.

Calitatea luminii a afectat și intensitatea luminii lamei frunzei într-un în funcție de lungimea de undă și gama de frunze. În special, lumina albastră și verde a crescut intensitatea luminii în gamele inferioare ale frunzelor. Fotosinteza (Pn) a diferit între frunze în diferite poziții ale copacului, cu lumina roșie care amplifica Pn în frunzele superioare.

Schimbul de gaze din frunze sub diferite lumini a fost studiat folosind curbele de răspuns la lumină. Lumina albastră a crescut semnificativ rata maximă de fotosinteză (Pnmax), în special la intensități mai mari de lumină. În concordanță cu creșterea Pn, lumina albastră a crescut, de asemenea, conductanța stomatică și rata de transpirație, fără a afecta eficiența utilizării apei (WUE).

În schimb, lumina verde a redus Pnmax, a scăzut ușor conductanța stomatică, a crescut rata de transpirație, și a redus semnificativ WUE. Lumina roșie a avut efecte marginale asupra acestor parametri.

Distribuția materiei uscate și conținutul major de carbohidrați în suprafață și sub pământ a fost influențată de diferite calități luminoase. Lumina albastră a reprimat creșterea excesivă și a crescut semnificativ greutatea specifică frunzei cu 38,29%. Lumina roșie a crescut greutatea uscată a tulpinii cu 53,60%, conținutul de amidon al frunzei cu 53,63% și conținutul de zaharoză al tulpinii cu 230%.

Analiza transcriptomului întregului genom a relevat că diferite calități ale luminii a declanșat răspunsuri genetice specifice în frunze, tulpini și rădăcini. Modelele de expresie ale genelor legate de fotosinteză, semnalizare luminoasă și metabolismul carbonului au variat semnificativ în funcție de calitatea luminii. În special, gene precum VvCOP1, VvHY5, VvHYH și VvELIP pot juca roluri importante în această semnalizare de la rădăcină la rădăcină.

În plus, analiza rețelei de corelare a identificat gene cheie asociate cu trăsături fiziologice precum rata de fotosinteză și frunzele specifice. greutate. De exemplu, gene precum VvpsbS, VvHYH și VvALDA1 au arătat corelații puternice cu aceste trăsături, indicând rolul lor potențial în răspunsul la calitatea luminii și reglarea fotosintezei plantelor și a metabolismului carbonului.

În concluzie, acest studiu oferă informații valoroase despre optimizarea rețetelor de lumină pentru creșterea viței de vie, evidențiind efectele distincte ale diferitelor calități de lumină asupra creșterii plantelor, fotosintezei, alocării carbonului și expresiei genetice.

>Descoperirile subliniază complexitatea răspunsurilor plantelor la lumină și potențialul tratamentelor cu lumină direcționată pentru a îmbunătăți creșterea și calitatea viței de vie.

(Fluierul)