植物光调控的研究进展

光是植物生活中最重要的环境因子之一.它不仅为植物光合作用提供辐射能,而且还为植物提供信号调节其发育过程,为此,高等植物具有一整套精细的光接受系统和光信号转导系统,以此对光强、光质、光照方向和光照时间、光周期等环境光条件的变化作出适应性反应.不同环境条件下的光信号通过各种植物光受体转导并与内生发育程序整合从而控制植物的生长发育模式.该文通过综述光敏色素分子的结构、功能和它介导光信号在植物体内、植物群体中的转导及其光调控作用,讨论了环境光信号对光能量在植物个体和群体中分布的影响.     

植物光信号传导途径中重要调控基因概述

在植物发育过程中,光是重要的环境信号。在植物光信号传导途径中存在一类重要的光信号调控因子,该类因子与其他植物主要的光信号调控蛋白一起,构成了植物的光信号反应的网络途径,从而在黑暗和光照条件下一起协同调控植物的整个生长发育过程。简述了近年来在光信号传导途径中重要调控基因的研究进展,以促进人们对植物光信号传导途径调控植物重要发育过程的进一步了解。     

光受体和赤霉素对植物开花协同作用的研究进展

开花是植物生长发育中的一个重要节点，标志着植物由营养生长阶段向生殖生长阶段的转变。在植物体内存在着一个复杂的开花调节网络，该网络由多种环境信号响应途径以及内源信号途径整合而成，其中光周期途径和赤霉素途径为两个重要的调控途径。综述了光受体种类和结构，论述了光受体及赤霉素介导的转导途径在不同植物中调控开花的研究进展，并且对光信号通路协同赤霉素信号通路调控植物开花的作用机制进行了介绍，以期为深入研究植物的开花调控机制提供理论参考。     

植物光受体的研究进展

所有的生物感应环境中的信号 ,利用这些信号信息来改变自己的行为和生长发育。植物用来监测环境中光信号的感应系统由 3类光受体组成 :红光 /远红光受体、蓝光 /紫外光A受体和趋光素。植物光受体及由它介导的信号传导途径的研究是目前细胞生物学、发育生物学和分子生物学研究的热点之一。笔者介绍了植物光受体的理化性质、生物学功能和光受体信号传导途径研究方面的进展。     

基于LabVIEW的智能LED植物补光照明系统设计

基于植物对光和温湿度的需求,系统利用RRGB芯片配光设计开发了LED光源模块,若干个光源模块组成LED阵列平面光源模组,基于Lab VIEW的上位机与控制器相结合的系统实现对温室或园艺植物的智能补光照明。控制器实时检测红绿蓝三色波段的光量子通量密度(PFD)和温湿度值,并将检测信息显示在上位机界面,通过控制器对脉宽调制(PWM)信号进行动态调节,以保持照射到植物的红、绿、蓝PFD值随环境光照改变而保持恒定不变,实现照明系统结合环境光照的智能补光。同时,系统也实现了对温湿度阈值范围的智能调节。该智能补光照明系统根据不同植物或同一植物不同生长阶段对PFD、光质比例补光需求的不同,通过上位机设置红、绿、蓝三色波段光不同的PFD值和温湿度范围,下位机按照设置完成环境调控,既满足了植物对补光环境的要求,又大大节省了能源。     

微型植物工厂LED多光谱补光系统的设计与应用

不同的光谱、光强和光照周期对植物的影响不同。为了深入研究植物与光照的关系,设计一种微型植物工厂LED多光谱补光系统的可控光源。基于嵌入式系统,对微型植物工厂所需补光进行分析,通过控制不同波长的LED产生不同光强,使其接近所需光谱。该补光系统可从365～940 nm的25种不同波段的光谱自由选择,实现大功率LED光谱自由拟合、光照强度连续可调、光照周期自由设定的功能,同时可根据不同植物种类的适宜光环境需求进行"量身定做",进而实现精确补光。该系统成本低、效率高、精确性高、针对性强,更利于对光与植物关系的研究。     

不同光照强度对 9 种姜科植物生长的影响

选择白姜花、墨尔本姜花、青城姜花、红丰收、花叶山姜、春秋姜黄、广西莪术、紫花山柰和玫瑰闭鞘姜9种姜科植物作为试验材料,研究其在不同光照强度处理下生长状况及形态观赏特性。通过对光响应曲线的测定,得出光饱和点、光补偿点等数据。根据各植物的光响应数据,结合实际养护观测经验,得出各植物适应的大致光照范围,为精细化管养和景观配置提供参考和借鉴。结果表明,花叶山姜等山姜属植物相对耐阴,较难适应全光照,春秋姜黄和白姜花等姜花属植物相对喜阳,且姜花属植物在过度遮光条件下容易倒伏。参试的9种姜科植物均适宜在遮光度为70%左右的环境中种植。     

厦门大学黄烯课题组揭示UV-B光调控植物发育的新机制

<正>光是自然界中影响动植物生命活动的重要环境因子。种子萌发后,植物幼苗出土感知环境中的光信号并调节自身组织和器官建成的发育过程,称为光形态建成。植物对紫外光UV-B波段(280315 nm)十分敏感。适度的UV-B光照能够促进幼苗进行光形态建成帮助植物获得抵御胁迫的能力。随着2011年植物UV-B光受体     

LED不同光照模式植物培养系统的研制

影响植物生长发育的光环境主要包括光质、光强、光周期3个因素,为了更加深入研究植物实际生长周期所需要的光照总量及其对光谱的响应,设计了一种基于LED不同光照模式的植物培养系统,该系统主要包括LED灯具设计及光温检测控制系统和植物水培生长装置。结果表明,该系统不仅光照分布均匀,且光环境因子和温度参数简易可控;既可对植物生长所需光环境因子和温度进行灵活设置,又能为探索植物在不同生长阶段的最优光照模式的设定方式及调控策略提供依据。     

基于LED光源优势的植物工厂光照策略探讨

LED是半导体固态电光源,具有节能、光效高、寿命长、响应快、环保、体积小和坚固耐用等众多传统光源无法比拟的光电优势,更兼具按需调制光谱、智能控制和冷光源等在植物工厂应用中的独特优势,被誉为人工光植物工厂的理想光源。LED光源所提供的光环境(光质和光强及其持续时长)及其时间转换智能可控的特性赋予了LED在植物工厂中应用的诱人潜力和广阔前景。因此,LED光源植物工厂具备调控智慧生产光环境的能力,通常可以在纳米波长光质、PPFD基本单位光强和分钟尺度时长等方面对光环境进行管控,也可实现内涵丰富的连续光照、间歇光照和交替光照等特殊光照模式及其集成应用。对植物工厂光照策略的制定,应针对各种植物种类及品种构建出集成了多种光照模式的光照策略,实现提高植物生产力和植物工厂生产效率的光调控目标。因此,应加强对各种光照模式植物生理效应和能耗的研究和评价,筛选出基于植物种类或品种的适宜集成机制,以获得高效节能的植物工厂光照策略。