Mae golau yn rhoi'r egni sydd ei angen ar blanhigion ar gyfer ffotosynthesis, gan ganiatáu iddynt gynhyrchu deunydd organig atrosi ynni yn ystod twf a datblygiadMae golau yn rhoi'r egni angenrheidiol i blanhigion ac mae'n sail i rannu a gwahaniaethu celloedd, synthesis cloroffyl, twf meinwe a symudiad stomatal. Mae dwyster golau, ffotogyfnod ac ansawdd golau yn chwarae rhan bwysig yn y prosesau hyn. Mae metaboledd siwgr mewn planhigion yn cynnwys llawer o fecanweithiau rheoleiddio. Mae golau, fel un o'r ffactorau rheoleiddio, yn effeithio ar gyfansoddiad wal y gell, gronynnau startsh, synthesis swcros a ffurfio bwndeli fasgwlaidd. Yn yr un modd, yng nghyd-destun metaboledd siwgr a reoleiddir gan olau, mae mathau a genynnau siwgr hefyd yn cael eu heffeithio. Archwiliwyd y cronfeydd data presennol a chanfuwyd ychydig o adolygiadau perthnasol. Felly, mae'r erthygl hon yn crynhoi effeithiau golau ar dwf a datblygiad planhigion yn ogystal â metaboledd siwgr ac yn trafod mecanweithiau effeithiau golau ar blanhigion yn fanylach, gan roi mewnwelediadau newydd i fecanweithiau rheoleiddio twf planhigion o dan wahanol amodau golau.
Mae golau yn darparu egni ar gyfer ffotosynthesis planhigion ac yn gweithredu fel signal amgylcheddol sy'n rheoleiddio sawl agwedd ar ffisioleg planhigion. Gall planhigion synhwyro newidiadau mewn amodau golau allanol trwy amrywiol ffotoderbynyddion fel ffytocromau a ffototropinau a sefydlu llwybrau signalau priodol i reoleiddio eu twf a'u datblygiad. O dan amodau golau isel, mae cyfanswm cynnwys deunydd sych planhigion yn lleihau, fel y mae cyfradd ffotosynthesis, cyfradd trawsblannu, dargludedd stomatal, a diamedr coesyn. Yn ogystal, mae dwyster golau yn newidyn hollbwysig sy'n rheoleiddio prosesau fel egino planhigion, amlhau ac ehangu dail, datblygiad stomatal, ffotosynthesis, a rhannu celloedd. Mae ansawdd golau a drosglwyddir trwy ffotoderbynyddion yn rheoleiddio cylch bywyd cyfan planhigion, gyda gwahanol ansawdd golau yn cael gwahanol effeithiau ar forffoleg planhigion, ffotosynthesis, twf a datblygiad organau. Gall planhigion reoleiddio eu twf a'u datblygiad mewn ymateb i ffotogyfnod, sy'n hyrwyddo prosesau fel egino hadau, blodeuo ac aeddfedu ffrwythau. Mae hefyd yn rhan o ymatebion planhigion i ffactorau anffafriol, gan addasu i amrywiol newidiadau tymhorol (Bao et al., 2024; Chen et al., 2024; Shibaeva et al., 2024).
Mae siwgr, sylwedd sylfaenol ar gyfer twf a datblygiad planhigion, yn mynd trwy broses gludo a chronni gymhleth sy'n cael ei dylanwadu a'i rheoleiddio gan ffactorau lluosog. Mae metaboledd siwgr mewn planhigion yn cwmpasu synthesis, cataboliaeth, defnydd a thrawsnewid siwgrau mewn planhigion, gan gynnwys cludo swcros, trawsgludo signalau, a synthesis startsh a cellwlos (Kudo et al., 2023; Li et al., 2023b; Lo Piccolo et al., 2024). Mae metaboledd siwgr yn defnyddio ac yn rheoleiddio siwgrau yn effeithlon, yn cymryd rhan mewn addasu planhigion i newidiadau amgylcheddol, ac yn darparu ynni ar gyfer twf a datblygiad planhigion. Mae golau yn dylanwadu ar fetaboledd siwgr mewn planhigion trwy ffotosynthesis, signalau siwgr, a rheoleiddio ffotogyfnod, gyda newidiadau mewn amodau golau yn achosi newidiadau mewn metabolion planhigion (Lopes et al., 2024; Zhang et al., 2024). Mae'r adolygiad hwn yn canolbwyntio ar effeithiau golau ar berfformiad ffotosynthetig planhigion, twf a datblygiad, a metaboledd siwgr. Mae'r erthygl hefyd yn trafod y cynnydd mewn ymchwil ar effeithiau golau ar nodweddion ffisiolegol planhigion, gyda'r nod o ddarparu sail ddamcaniaethol ar gyfer defnyddio golau i reoleiddio twf planhigion a gwella cynnyrch ac ansawdd. Mae'r berthynas rhwng golau a thwf planhigion yn parhau i fod yn aneglur ac yn awgrymu cyfeiriadau ymchwil posibl.
Mae gan olau lawer o briodweddau, ond ei ddwyster a'i ansawdd sydd â'r effaith fwyaf ar blanhigion. Defnyddir dwyster golau yn gyffredin i fesur disgleirdeb ffynhonnell golau neu gryfder trawst. Yn seiliedig ar donfedd, gellir rhannu golau yn uwchfioled, gweladwy ac is-goch. Rhennir golau gweladwy ymhellach yn goch, oren, melyn, gwyrdd, glas, indigo a fioled. Mae planhigion yn amsugno golau coch a glas yn bennaf fel yr ynni sylfaenol ar gyfer ffotosynthesis (Liang et al., 2021).
Fodd bynnag, mae cymhwyso gwahanol ansawdd golau yn y maes, rheoli'r ffotogyfnod, ac effeithiau newidiadau dwyster golau ar blanhigion yn broblemau cymhleth y mae angen eu datrys. Felly, credwn y gall defnydd rhesymol o amodau golau hyrwyddo datblygiad ecoleg modelu planhigion a'r defnydd rhaeadru o ddeunyddiau ac ynni yn effeithiol, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd twf planhigion a manteision amgylcheddol. Gan ddefnyddio'r theori optimeiddio ecolegol, mae addasrwydd ffotosynthesis planhigion i olau tymor canolig a hir wedi'i ymgorffori yn y model system Ddaear i leihau ansicrwydd modelu ffotosynthesis a gwella cywirdeb y model (Luo a Keenan, 2020). Mae planhigion yn tueddu i addasu i olau tymor canolig a hir, a gellir gwella eu gallu ffotosynthetig a'u heffeithlonrwydd defnyddio ynni golau yn y tymor canolig a hir, a thrwy hynny gyflawni modelu ecolegol tyfu caeau yn fwy effeithiol. Yn ogystal, wrth gymhwyso plannu caeau, mae dwyster y golau yn cael ei addasu yn ôl rhywogaethau'r planhigion a nodweddion twf i hyrwyddo twf planhigion iach. Ar yr un pryd, drwy addasu cymhareb ansawdd golau ac efelychu cylchred golau naturiol, mae'n bosibl cyflymu neu arafu blodeuo a ffrwytho planhigion, a thrwy hynny gyflawni rheoleiddio ecolegol mwy manwl gywir o fodelu maes.
Mae metaboledd siwgr a reoleiddir gan olau mewn planhigion yn cyfrannu at wella twf a datblygiad planhigion, addasu a gwrthwynebiad i ffactorau straen amgylcheddol. Mae siwgrau, fel moleciwlau signalau, yn rheoleiddio twf a datblygiad planhigion trwy ryngweithio â moleciwlau signalau eraill (e.e., ffytohormonau), a thrwy hynny ddylanwadu ar brosesau ffisiolegol planhigion (Mukarram et al., 2023). Credwn y bydd astudio'r mecanweithiau rheoleiddio sy'n cysylltu'r amgylchedd golau â thwf planhigion a metaboledd siwgr yn strategaeth economaidd effeithiol i arwain arferion bridio a chynhyrchu. Gyda datblygiad technoleg, gellir cynnal ymchwil yn y dyfodol ar ddewis ffynonellau golau, fel technolegau goleuo artiffisial a defnyddio LEDs, i wella effeithlonrwydd goleuo a chynnyrch planhigion, gan ddarparu mwy o offer rheoleiddio ar gyfer ymchwil twf a datblygiad planhigion (Ngcobo a Bertling, 2024). Fodd bynnag, tonfeddi golau coch a glas yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf mewn ymchwil gyfredol ar effeithiau ansawdd golau ar blanhigion. Felly, trwy ymchwilio i effeithiau rhinweddau golau mwy amrywiol fel oren, melyn a gwyrdd ar dwf a datblygiad planhigion, gallwn ddatblygu mecanweithiau gweithredu ffynonellau golau lluosog ar blanhigion, a thrwy hynny ddefnyddio gwahanol rinweddau golau yn fwy effeithiol mewn cymwysiadau ymarferol. Mae hyn yn gofyn am astudiaeth a gwelliant pellach. Mae llawer o brosesau twf a datblygiad planhigion yn cael eu rheoleiddio gan ffytocromau a ffytohormonau. Felly, bydd dylanwad rhyngweithio ynni sbectrol a sylweddau mewndarddol ar dwf planhigion yn gyfeiriad allweddol ar gyfer ymchwil yn y dyfodol. Ar ben hynny, bydd astudiaeth fanwl o'r mecanweithiau moleciwlaidd y mae gwahanol amodau golau yn effeithio ar dwf a datblygiad planhigion, metaboledd siwgr, yn ogystal ag effeithiau synergaidd nifer o ffactorau amgylcheddol ar blanhigion, yn cyfrannu at ddatblygiad a defnydd pellach o botensial amrywiol blanhigion, a fydd yn caniatáu eu cymhwysiad mewn meysydd fel amaethyddiaeth a biofeddygaeth.
Amser postio: Medi-11-2025