育苗光质生物学综述

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1、育苗光质生物学综述苏志能洪燕南陈大华广东绿爱生物科技股份有限公司复旦大学电光源研究所摘要：光质是育苗生长过程屮的光环境影响重要参数z—,既参与幼苗的光合代谢，也调控幼苗生理活动中的光形态建成，从而影响幼苗根茎叶等器官组织的生长变化。文章阐述了目前中国该领域的研究成果和面临的难点，提出了科研攻关建议，并介绍了现代农业对育苗规模化、高效品质化需求的迫切性与必要性，发现LED应用于植物育苗将成为现代农业照明应用必然趋势。关键词：光质;光合反应;红光;蓝光;生物学;育苗;作者简介：苏志能，男，广东绿爱生

2、物科技股份有限公司。收稿日期:2017-06-13ReviewofPhotobiologyaboutSeedlingCultureSUZhinengHONGYanrmnCHENDahuaGuangdongLvaiScience&TechnologyofOrganismLtd.Co.;TheInstituteforElectrieLightSources,FudanUniversity;Abstract：Thelightqualityisoneoftheimportantelementsoflig

3、htenvironmentintheprocessofseedlinggrowth.Itisnotonlyinvolvedinthephotosynthesisandmetabolismofseedlings,butalsoregulatestheseedlingsphotomorphogenesis,whichhasseriouslyaffectedthegrowthoforgansandtissuesofseedlings,suchasrootsstemand1eaves.Theresear

4、chandapplicationoflightqualityonseedinggrowthincludingtherelativedifficultiesandsomereasonablesuggestionshavebeendescribedinthepaper.WiththeimprovementofthescienceandtechnologyforLED,aswellastheurgencyandnecessityofthedemandforlarge-scaleandhigh-qual

5、ityseedinggrowthintheagricuIture,TheapplicationofLEDinplantbreedingwillsurelybecometheincvitoblctrendofthedevelopmentinourmodernagriculture.Keyword：lightquality;photosynthesis;redlight;bluelight;biology;growseedlings;Received：2017-06-13光是地球生命活动的能量来源，

6、许多植物的种子萌发、抽芽分枝、开花结果、衰老死亡等一系列活动都与光环境有关。太阳辐射总能量中约有50%波长在380^780nm范围内的可见光，是植物生物光需求利用的集中区域，其中，以中心波长为630nm红光和中心波长为470nm蓝光谱区域尤为关键。而种子代表着许多植物生命活动的开始与遗传信息的传递，在高精度照明控制下规范育苗，可实现幼苗的病虫害防治、壮苗齐苗，保证农作物增产。随着传统照明光源和LED光源的发展，育苗光质生物学的使用领域得到极大扩展，相关光控技术有了进一步提升。1光质对幼苗的光合表

7、现光质对幼苗的生长发育意义重大，主要表现在对植株气孔器运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、光合碳同化等的调节及对植物光系统的影响。光质不但可通过调控叶绿体类囊体膜的结构和功能、合理利用内部结构空间影响光合速率，而且还能调控光合作用中不同类型叶绿素蛋白质形成及光系统之间电子传递。此外，还可以通过调节保卫细胞内的物质浓度，实现对气孔的开闭调节，从而影响叶片与外界CO?气体的交换，保证光合代谢原料的稳定供应。在可见光的不同光质中，中心波长为630nm红光和波长为470nm蓝光与叶绿素的光吸收区峰值相

8、吻合，是十分重要的光辐射吸收波段。红光能提高叶片光合反应机制，促进CO?分解与碳水化合物合成，促使植物体内干物质的积累，保证幼苗牛长的养分供给与储存。红光对幼苗光合器官的正常发育也至关重要，能提高叶片中叶绿素含量，提高叶片叶绿素b与叶绿素3的比值，营造更为适合的光环境条件。研究表明，红光处理的麻豆幼苗有利于叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、可溶性糖含量的提高。此外，红光和远红光协同调节光色素复合体和Rubisco相关基因的转录，经光敏色素可介导叶绿体运动。而Pfr在促进叶绿素前体、原叶绿酯合成的同