光形態(tài)建成的光譜特征

  光除了能夠讓植物進(jìn)行光進(jìn)行光合作用外，還能夠調(diào)節(jié)植物整體的生長發(fā)育，以便使植物更好的適應(yīng)外界環(huán)境。這種依賴光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終匯集成組織和器官的建成，稱為光形態(tài)建成。

  光形態(tài)建成一般來講不需要吸收大量光能而是利用像開關(guān)一樣的受體系統(tǒng)來啟動形態(tài)發(fā)生過程。在光形態(tài)建成過程中誘導(dǎo)主要反應(yīng)的波段不是紅就是藍(lán)，但是波段與光合作用的波段又有一定的區(qū)別。因此在組培補光中還必須要考慮光譜對于植物光形態(tài)建成的影響。

  隱花色素對藍(lán)光部分的吸收

  高等植物典型的藍(lán)光反應(yīng)包括：向光反應(yīng)、抑制莖伸長、促進(jìn)花色素苷積累、促進(jìn)氣孔開放以及調(diào)節(jié)基因表達(dá)。藍(lán)光反應(yīng)的光譜特征為在400nm---500nm區(qū)域內(nèi)呈“三指”狀態(tài)，這是區(qū)別藍(lán)光反應(yīng)與其他光反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。目前對藍(lán)光受體了解還不多，有一種色素(隱花色素)主要吸收450---480nm波長。

  在紅光區(qū)域主要是由光敏色素起作用，其是一種易溶于水的色素蛋白質(zhì)。光敏色素的生理作用甚為廣泛，它直接或者間接的影響著植物從種子萌發(fā)到開花、結(jié)果及衰老等一生的形態(tài)建成。

  光敏色素分為紅光吸收型(Pr)和遠(yuǎn)紅光吸收型(Pfr)兩種類型。兩者的光學(xué)特性不同，Pr的吸收高峰在660nm，Pfr的吸收高峰在730nm。Pr和Pfr在不同光譜作用下可以相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)Pr吸收660nm紅光后，就轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr，而Pfr吸收730nm遠(yuǎn)紅光后，會逆轉(zhuǎn)為Pr。

  Pr是生理失活型，Pfr是生理激活型。光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換，Pr和Pfr在小于700nm的各種光波長下都有不同程度的吸收，有相當(dāng)多的重疊。在活體植物中，這兩種類型的光敏色素是平衡的，這種平衡決定于光源的光波成分。因此光譜的成分構(gòu)成將直接影響植物光形態(tài)的建成，直接影響組培苗的生長狀態(tài)。這種影響要比對光合作用的影響大得多。

  在植物組織培養(yǎng)的補光過程中，光譜的構(gòu)成成分是至關(guān)重要的。由于大多數(shù)組培都是采用外加碳源，導(dǎo)致瓶苗的光合作用不是那么的強(qiáng)烈。因此光譜構(gòu)成對于光形態(tài)建成的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光合作用。

  隨著LED照明技術(shù)的不斷進(jìn)步，因其節(jié)能、耐用、壽命長等諸多特點，勢必將會給組培補光照明帶來一場的革命，但是一款好的補光燈具從光譜角度來講至少應(yīng)該具備以下特征：

  1、全光譜能夠滿足大多數(shù)的植物需求，研發(fā)一種完全適用于所有植物的補光燈是不現(xiàn)實的，但是開發(fā)一種適用于大多數(shù)植物的光譜需求的補光燈是可能的。組培補光應(yīng)該是完全滿足光形態(tài)建成的光譜需求，兼顧光合作用的光譜需求。

  2、實際的發(fā)光顏色不能引起工作人員的不適，有些植物補光燈采用紅藍(lán)配比的方式進(jìn)行設(shè)計。先不討論其效果如何，單是發(fā)出的光線就能引起人眼的極度不舒服，這種燈是不適合用于有人操作的組培行業(yè)中。

  3、試驗驗證是必不可少的，不是隨便一個LED燈都可以拿來用作組培行業(yè)的補光，除了滿足光譜的設(shè)計需求外，還必須經(jīng)過大量的不同植物的試驗驗證。