İşıq bitkiləri fotosintez üçün lazım olan enerji ilə təmin edir və üzvi maddələr istehsal etməyə imkan verir.böyümə və inkişaf zamanı enerjini çevirinİşıq bitkiləri lazımi enerji ilə təmin edir və hüceyrələrin bölünməsi və differensiasiyası, xlorofil sintezi, toxumaların böyüməsi və stomatal hərəkət üçün əsasdır. İşıq intensivliyi, fotoperiodu və işıq keyfiyyəti bu proseslərdə mühüm rol oynayır. Bitkilərdə şəkər mübadiləsi bir çox tənzimləyici mexanizmləri əhatə edir. Tənzimləyici amillərdən biri olan işıq hüceyrə divarının tərkibinə, nişasta qranullarına, saxaroza sintezinə və damar dəstələrinin əmələ gəlməsinə təsir göstərir. Eynilə, işıqla tənzimlənən şəkər mübadiləsi kontekstində şəkər növləri və genləri də təsirlənir. Mövcud verilənlər bazalarını araşdırdıq və bir neçə müvafiq rəy tapdıq. Buna görə də, bu məqalədə işığın bitkilərin böyüməsinə və inkişafına, eləcə də şəkər mübadiləsinə təsirləri ümumiləşdirilir və işığın bitkilərə təsir mexanizmləri daha ətraflı müzakirə olunur, müxtəlif işıq şəraitində bitkilərin böyüməsinin tənzimləyici mexanizmləri haqqında yeni məlumatlar verilir.
İşıq bitki fotosintezi üçün enerji təmin edir və bitki fiziologiyasının bir çox aspektlərini tənzimləyən ətraf mühit siqnalı kimi çıxış edir. Bitkilər fitoxromlar və fototropinlər kimi müxtəlif fotoreseptorlar vasitəsilə xarici işıq şəraitindəki dəyişiklikləri hiss edə və böyümələrini və inkişaflarını tənzimləmək üçün müvafiq siqnal yolları qura bilərlər. Aşağı işıq şəraitində bitkinin ümumi quru maddə miqdarı, fotosintez sürəti, transpirasiya sürəti, stomatal keçiricilik və gövdə diametri azalır. Bundan əlavə, işıq intensivliyi bitki cücərməsi, yarpaqların çoxalması və genişlənməsi, stomatal inkişaf, fotosintez və hüceyrə bölünməsi kimi prosesləri tənzimləyən vacib bir dəyişkəndir. Fotoreseptorlar vasitəsilə ötürülən işıq keyfiyyəti bitkilərin bütün həyat dövrünü tənzimləyir, müxtəlif işıq keyfiyyətləri bitki morfologiyasına, fotosintezinə, böyüməsinə və orqanların inkişafına fərqli təsir göstərir. Bitkilər toxum cücərməsi, çiçəklənməsi və meyvə yetişməsi kimi prosesləri təşviq edən fotoperioda cavab olaraq böyümələrini və inkişaflarını tənzimləyə bilərlər. O, həmçinin müxtəlif mövsümi dəyişikliklərə uyğunlaşaraq bitkilərin mənfi amillərə reaksiyalarında iştirak edir (Bao və b., 2024; Chen və b., 2024; Shibaeva və b., 2024).
Bitki böyüməsi və inkişafı üçün əsas maddə olan şəkər, bir çox amillərin təsir etdiyi və tənzimləndiyi mürəkkəb nəqliyyat və yığılma prosesindən keçir. Bitkilərdə şəkər mübadiləsi, saxaroza daşınması, siqnal ötürülməsi və nişasta və sellülozanın sintezi daxil olmaqla, bitkilərdə şəkərlərin sintezini, katabolizmini, istifadəsini və çevrilməsini əhatə edir (Kudo və b., 2023; Li və b., 2023b; Lo Piccolo və b., 2024). Şəkər mübadiləsi şəkərlərdən səmərəli şəkildə istifadə edir və tənzimləyir, bitkilərin ətraf mühit dəyişikliklərinə uyğunlaşmasında iştirak edir və bitkilərin böyüməsi və inkişafı üçün enerji təmin edir. İşıq fotosintez, şəkər siqnalı və fotoperiodun tənzimlənməsi vasitəsilə bitkilərdə şəkər metabolizmasına təsir göstərir, işıq şəraitindəki dəyişikliklər bitki metabolitlərində dəyişikliklərə səbəb olur (Lopes və b., 2024; Zhang və b., 2024). Bu icmal işığın bitki fotosintez performansına, böyüməsinə və inkişafına, eləcə də şəkər metabolizmasına təsirinə yönəlmişdir. Məqalədə həmçinin işığın bitki böyüməsini tənzimləmək və məhsuldarlığı və keyfiyyətini artırmaq üçün nəzəri əsas təmin etmək məqsədi ilə işığın bitki fizioloji xüsusiyyətlərinə təsiri ilə bağlı tədqiqatlardakı irəliləyişlər müzakirə olunur. İşıqla bitki böyüməsi arasındakı əlaqə hələ də qeyri-müəyyəndir və potensial tədqiqat istiqamətləri təklif edir.
İşığın bir çox xüsusiyyətləri var, lakin onun intensivliyi və keyfiyyəti bitkilərə ən böyük təsir göstərir. İşıq intensivliyi adətən işıq mənbəyinin parlaqlığını və ya şüanın gücünü ölçmək üçün istifadə olunur. Dalğa uzunluğuna əsasən işıq ultrabənövşəyi, görünən və infraqırmızı olmaqla iki yerə bölünə bilər. Görünən işıq daha sonra qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indigo və bənövşəyi olmaqla iki yerə bölünür. Bitkilər əsasən qırmızı və mavi işığı fotosintez üçün əsas enerji kimi udurlar (Liang və b., 2021).
Lakin, sahədə müxtəlif işıq keyfiyyətinin tətbiqi, fotoperiodun idarə olunması və işıq intensivliyi dəyişikliklərinin bitkilərə təsiri həll edilməli olan mürəkkəb problemlərdir. Buna görə də, biz inanırıq ki, işıq şəraitindən rasional istifadə bitki modelləşdirmə ekologiyasının inkişafına və materialların və enerjinin kaskad istifadəsinə təsirli şəkildə kömək edə bilər və bununla da bitki böyüməsinin səmərəliliyini və ətraf mühit faydalarını artıra bilər. Ekoloji optimallaşdırma nəzəriyyəsindən istifadə edərək, fotosintez modelləşdirməsinin qeyri-müəyyənliyini azaltmaq və modelin dəqiqliyini artırmaq üçün bitki fotosintezinin orta və uzunmüddətli işığa uyğunlaşması Yer sistemi modelinə daxil edilir (Luo və Keenan, 2020). Bitkilər orta və uzunmüddətli işığa uyğunlaşmağa meyllidirlər və onların fotosintetik tutumu və orta və uzunmüddətli işıq enerjisindən istifadə səmərəliliyi yaxşılaşdırıla bilər və bununla da sahədə becərilmənin ekoloji modelləşdirilməsinə daha effektiv şəkildə nail olmaq olar. Bundan əlavə, sahədə əkin tətbiq edilərkən, sağlam bitki böyüməsini təşviq etmək üçün işıq intensivliyi bitki növünə və böyümə xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq tənzimlənir. Eyni zamanda, işıq keyfiyyətinin nisbətini tənzimləməklə və təbii işıq dövrünü simulyasiya etməklə bitkilərin çiçəklənməsini və meyvə verməsini sürətləndirmək və ya yavaşlatmaq, bununla da sahə modelləşdirməsinin daha dəqiq ekoloji tənzimlənməsinə nail olmaq mümkündür.
Bitkilərdə işığın tənzimlənməsi ilə şəkər mübadiləsi bitkilərin böyümə və inkişafının, uyğunlaşmasının və ətraf mühitin stress faktorlarına qarşı müqavimətinin yaxşılaşmasına kömək edir. Şəkərlər siqnal molekulları kimi digər siqnal molekulları (məsələn, fitohormonlar) ilə qarşılıqlı təsir göstərərək bitkilərin böyümə və inkişafını tənzimləyir və bununla da bitkinin fizioloji proseslərinə təsir göstərir (Mukarram və b., 2023). Biz inanırıq ki, işıq mühitini bitki böyüməsi və şəkər mübadiləsi ilə əlaqələndirən tənzimləyici mexanizmlərin öyrənilməsi seleksiya və istehsal təcrübələrinə rəhbərlik etmək üçün təsirli iqtisadi strategiya olacaq. Texnologiyanın inkişafı ilə süni işıqlandırma texnologiyaları və LED-lərin istifadəsi kimi işıq mənbələrinin seçilməsi ilə bağlı gələcək tədqiqatlar işıqlandırma səmərəliliyini və bitki məhsuldarlığını artırmaq üçün aparıla bilər və bu da bitki böyüməsi və inkişafı tədqiqatları üçün daha çox tənzimləyici vasitə təmin edir (Ngcobo və Bertling, 2024). Bununla belə, qırmızı və mavi işıq dalğa uzunluqları işıq keyfiyyətinin bitkilərə təsiri ilə bağlı mövcud tədqiqatlarda ən çox istifadə edilən dalğa uzunluqlarıdır. Beləliklə, narıncı, sarı və yaşıl kimi daha müxtəlif işıq keyfiyyətlərinin bitkilərin böyümə və inkişafına təsirini araşdırmaqla, birdən çox işıq mənbəyinin bitkilərə təsir mexanizmlərini inkişaf etdirə və bununla da işığın müxtəlif keyfiyyətlərindən praktik tətbiqlərdə daha effektiv istifadə edə bilərik. Bu, əlavə tədqiqat və təkmilləşdirmə tələb edir. Bitki böyüməsi və inkişafının bir çox prosesləri fitokromlar və fitohormonlar tərəfindən tənzimlənir. Buna görə də, spektral enerjinin və endogen maddələrin qarşılıqlı təsirinin bitki böyüməsinə təsiri gələcək tədqiqatların əsas istiqaməti olacaqdır. Bundan əlavə, müxtəlif işıq şəraitinin bitkilərin böyüməsinə və inkişafına, şəkər metabolizmasına, eləcə də çoxsaylı ətraf mühit amillərinin bitkilərə sinergetik təsirlərinə təsir etdiyi molekulyar mexanizmlərin dərindən öyrənilməsi müxtəlif bitkilərin potensialının daha da inkişafına və istifadəsinə töhfə verəcək ki, bu da onların kənd təsərrüfatı və biotibb kimi sahələrdə tətbiqinə imkan verəcəkdir.
Yazı vaxtı: 11 sentyabr 2025