Светлината им обезбедува на растенијата енергија потребна за фотосинтеза, овозможувајќи им да произведуваат органска материја ипретворање на енергијата за време на растот и развојотСветлината им обезбедува на растенијата потребната енергија и е основа за клеточна делба и диференцијација, синтеза на хлорофил, раст на ткивата и движење на стоматите. Интензитетот на светлината, фотопериодот и квалитетот на светлината играат важна улога во овие процеси. Метаболизмот на шеќери во растенијата вклучува многу регулаторни механизми. Светлината, како еден од регулаторните фактори, влијае на составот на клеточниот ѕид, гранулите на скроб, синтезата на сахароза и формирањето на васкуларни снопови. Слично на тоа, во контекст на метаболизмот на шеќери регулиран од светлината, засегнати се и типовите на шеќери и гените. Ги испитавме постојните бази на податоци и пронајдовме неколку релевантни прегледи. Затоа, овој напис ги сумира ефектите на светлината врз растот и развојот на растенијата, како и метаболизмот на шеќерите и подетално ги дискутира механизмите на ефектите на светлината врз растенијата, обезбедувајќи нови сознанија за регулаторните механизми на раст на растенијата под различни услови на светлина.
Светлината обезбедува енергија за фотосинтезата на растенијата и делува како сигнал од околината што регулира повеќе аспекти од физиологијата на растенијата. Растенијата можат да ги почувствуваат промените во условите на надворешна светлина преку различни фоторецептори како што се фитохроми и фототропини и да воспостават соодветни сигнални патишта за регулирање на нивниот раст и развој. Во услови на слаба светлина, вкупната содржина на сува материја на растенијата се намалува, како и стапката на фотосинтеза, стапката на транспирација, стоматалната спроводливост и дијаметарот на стеблото. Покрај тоа, интензитетот на светлината е критична променлива што ги регулира процесите како што се ртење на растенијата, размножување и експанзија на листовите, развој на стомите, фотосинтеза и клеточна делба. Квалитетот на светлината што се пренесува преку фоторецепторите го регулира целиот животен циклус на растенијата, при што различниот квалитет на светлината има различни ефекти врз морфологијата на растенијата, фотосинтезата, растот и развојот на органите. Растенијата можат да го регулираат својот раст и развој како одговор на фотопериодот, што ги промовира процесите како што се ртење на семето, цветање и зреење на плодовите. Таа е исто така вклучена во реакциите на растенијата на неповолни фактори, прилагодувајќи се на различни сезонски промени (Bao et al., 2024; Chen et al., 2024; Shibaeva et al., 2024).
Шеќерот, фундаментална супстанца за раст и развој на растенијата, поминува низ сложен процес на транспорт и акумулација кој е под влијание и регулиран од повеќе фактори. Метаболизмот на шеќерот во растенијата опфаќа синтеза, катаболизам, искористување и трансформација на шеќерите во растенијата, вклучувајќи транспорт на сахароза, трансдукција на сигнали и синтеза на скроб и целулоза (Kudo et al., 2023; Li et al., 2023b; Lo Piccolo et al., 2024). Метаболизмот на шеќерот ефикасно ги користи и регулира шеќерите, учествува во адаптацијата на растенијата на промените во животната средина и обезбедува енергија за раст и развој на растенијата. Светлината влијае на метаболизмот на шеќерот во растенијата преку фотосинтеза, сигнализација на шеќерот и регулирање на фотопериодот, при што промените во условите на светлината предизвикуваат промени во метаболитите на растенијата (Lopes et al., 2024; Zhang et al., 2024). Овој преглед се фокусира на ефектите на светлината врз фотосинтетските перформанси на растенијата, растот и развојот и метаболизмот на шеќерот. Статијата, исто така, го дискутира напредокот во истражувањето за ефектите на светлината врз физиолошките карактеристики на растенијата, со цел да се обезбеди теоретска основа за користење на светлината за регулирање на растот на растенијата и подобрување на приносот и квалитетот. Врската помеѓу светлината и растот на растенијата останува нејасна и сугерира потенцијални насоки на истражување.
Светлината има многу својства, но нејзиниот интензитет и квалитет имаат најголемо влијание врз растенијата. Интензитетот на светлината најчесто се користи за мерење на осветленоста на изворот на светлина или јачината на зракот. Врз основа на брановата должина, светлината може да се подели на ултравиолетова, видлива и инфрацрвена. Видливата светлина е понатаму поделена на црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова. Растенијата првенствено апсорбираат црвена и сина светлина како примарна енергија за фотосинтеза (Liang et al., 2021).
Сепак, примената на различен квалитет на светлина на терен, контролата на фотопериодот и ефектите од промените на интензитетот на светлината врз растенијата се сложени проблеми што треба да се решат. Затоа, веруваме дека рационалното користење на светлосните услови може ефикасно да го промовира развојот на екологијата за моделирање на растенијата и каскадната употреба на материјали и енергија, со што се подобрува ефикасноста на растот на растенијата и придобивките за животната средина. Користејќи ја теоријата за еколошка оптимизација, прилагодливоста на фотосинтезата на растенијата на среднорочна и долгорочна светлина е вклучена во моделот на Земјиниот систем за да се намали неизвесноста на моделирањето на фотосинтезата и да се подобри точноста на моделот (Luo and Keenan, 2020). Растенијата имаат тенденција да се прилагодат на среднорочна и долгорочна светлина, а нивниот фотосинтетски капацитет и ефикасноста на користењето на светлосната енергија на среднорочен и долгорочен план може да се подобрат, со што поефикасно ќе се постигне еколошко моделирање на обработката на поле. Покрај тоа, при примена на садење на поле, интензитетот на светлината се прилагодува според видот на растението и карактеристиките на растот за да се промовира здрав раст на растенијата. Во исто време, со прилагодување на односот на квалитетот на светлината и симулирање на природниот циклус на светлина, можно е да се забрза или забави цветањето и плодоносењето на растенијата, со што се постигнува попрецизна еколошка регулација на моделирањето на теренот.
Метаболизмот на шеќери регулиран со светлина кај растенијата придонесува за подобрување на растот и развојот на растенијата, адаптацијата и отпорноста на факторите на стрес од околината. Шеќерите, како сигнални молекули, го регулираат растот и развојот на растенијата преку интеракција со други сигнални молекули (на пр., фитохормони), со што влијаат врз физиолошките процеси на растенијата (Mukarram et al., 2023). Веруваме дека проучувањето на регулаторните механизми што ја поврзуваат светлосната средина со растот на растенијата и метаболизмот на шеќери ќе биде ефикасна економска стратегија за насочување на практиките за одгледување и производство. Со развојот на технологијата, идните истражувања за избор на извори на светлина, како што се технологиите за вештачко осветлување и употребата на LED диоди, можат да се спроведат за да се подобри ефикасноста на осветлувањето и приносот на растенијата, обезбедувајќи повеќе регулаторни алатки за истражување на растот и развојот на растенијата (Ngcobo и Bertling, 2024). Сепак, брановите должини на црвената и сината светлина се најшироко користени во тековните истражувања за ефектите од квалитетот на светлината врз растенијата. Така, со истражување на ефектите од поразновидни квалитети на светлина како што се портокаловата, жолтата и зелената боја врз растот и развојот на растенијата, можеме да ги развиеме механизмите на дејство на повеќе извори на светлина врз растенијата, со што поефикасно ќе користиме различни квалитети на светлина во практични апликации. Ова бара понатамошно проучување и подобрување. Многу процеси на раст и развој на растенијата се регулирани од фитохроми и фитохормони. Затоа, влијанието на интеракцијата на спектралната енергија и ендогените супстанции врз растот на растенијата ќе биде клучна насока на идните истражувања. Покрај тоа, длабинското проучување на молекуларните механизми преку кои различните светлосни услови влијаат на растот и развојот на растенијата, метаболизмот на шеќерите, како и синергистичките ефекти на повеќе фактори на животната средина врз растенијата, ќе придонесе за понатамошен развој и користење на потенцијалот на различни растенија, што ќе овозможи нивна примена во области како што се земјоделството и биомедицината.
Време на објавување: 11 септември 2025 година