1. IntroductionOptimal plant growth

1. Introduction
Optimal plant growth requires both blue and red ranges of the
light spectrum, because the two absorption peaks of chlorophyll
molecules occur at these wavelengths. Thus commercially
available greenhouse lights, which make use of new LED
techniques, build their spectrum accordingly. However, there are
also other light-driven processes in plants. Photomorphogenesis
modifies a plant’s form and shape using specific parts of the light
spectrum (Cashmore, 2006) and specific wavelengths may
enhance production of certain phytochemicals in plants (e.g., Li
and Kubota, 2009).
Precise allocation of limited resources to increase competitive
ability and defense is critical for a plant’s survival (e.g., Ballar
e,
2014). Spectral light composition may provoke “trade-off”
between optimal growth and defense systems. Enhanced blue
light (400–500 nm), for example, may strongly increase the
biosynthesis of phenolic compounds (Taulavuori et al., 2013) as
well as epidermal
flavonoids (Hoffmann et al., 2014). The essential
oil content of basil plants grown under blue light has been found to
be between 1 and 4 times higher than those grown without blue
light (Amaki et al., 2011). Phenolic compounds are an essential part
of a plant’s defense system (e.g., Bennet and Wallsgrove, 1994). On
the other hand, blue light is a factor limiting growth (Taulavuori
et al., 2005; Sarala et al., 2007, 2011). Relatively high quanta of red
light (around 660 nm), or a high red to far-red ratio, act principally
in similar ways—suppressing growth and stimulating the defense
system via jasmonic acid (JA) biosynthesis. Effects of blue and red
light obviously share some mechanisms, since shady environments
with low levels of these lights cause shade-avoidance syndrome
through increasing activity of phytochrome-interacting factors
(PIFs) (Ballar
e, 2014, and references therein).
It is known that biosynthesis of certain phytochemicals is
stimulated by exposure to a specific light spectrum, although the
overall mechanism is not well understood. Most of the thousands
of phytochemicals have been found to be genus- or species-specific
(e.g., Julkunen-Tiitto, * 1989; Crozier et al., 1997; Pichersky et al.,2006; Cheynier et al., 2013). The specific question here concerns
temporal changes during the life span of a plant: how soon is the
seedling responsive enough to produce phytochemicals under light
manipulation? Basil, for example, is able to accumulate anthocyanins
in its early stages (8 days) of development, and the
concentrations are highest prior to
flowering (Phippen and Simon,
1998). Juvenile leaves in high-light environments commonly
appear red as a result of anthocyanin accumulation, produced
due to their photo-protective role (Hughes et al., 2007). While
many phytochemicals are accumulated after growth has
finished,
many of them are also accumulated in large amounts during the
juvenile stages (e.g., Bar-Peled et al., 1993, and references therein;
Julkunen-Tiitto et al., 1996; Laitinen et al., 2002).
Son and Oh (2013) proposed that a mixture of blue and red
lights enhance quality and yield in lettuce. They tested several blue
to red ratios, and found the best yield with a red-weighted
spectrum, and highest production of total phenols and total
flavonoids by a blue-shifted spectrum. The aim of our work was to
experimentally compare the effects of blue- and red-weighted
spectra on two species, and to examine responses in phytochemi-
cal production when extending the period for supplemental blue
light. Hence, plants were exposed to a variable number of days of
supplemental blue light. The species studied were edible herbs
that exhibit different growth forms and are commonly used as food
(i.e., red leaf lettuce and basil). One treatment received supplemental
blue light throughout the experiment (48 days). In the
other treatments, the plants received
first red-weighted light for a
differing number of days, because the red is thought to be optimal
for growth under LED exposure (Son and Oh, 2013). After each
12 days period, one treatment was changed to receive supplemental
blue light, i.e., after 12, 24 and 36 days. One treatment remained
as a red-weighted control throughout the experiment. Thus the
supplemental blue light periods were 0, 12, 24, 36 and 48 days, in
order to investigate temporal changes in phytochemical accumulation.
It was hypothesized that (1) the possible responses are
species-specific, (2) and blue light rather than red is behind the
phenolic acid and
flavonoid biosynthesis. It was also hypothesized
that (3) certain
flavonoids accumulate as a function of time, (4)
while the developmental stage of the plant may affect the response
(juvenile vs. older plants).
2. Materials and methods
The experiment was performed in the greenhouse of the
Botanical Gardens, University of Oulu, Northern Finland (65
N).
The two species studied were red leaf lettuce (Lactuca sativa var
Lollo Rossa) and basil (Ocimum basilicum Cv genovese gigante).
Lettuce with a rosette-like growth form (Lactuca sp.) has a relative
low-flavor, but is widely used as a basic component of garden
salads. Basil (Ocimum sp.) in turn is a culinary herb with leafy, erect
stems. The red leaf lettuce was chosen for the study instead of
green leaf lettuce due to its natural capability to produce
anthocyanins, which is indicative of significant
flavonoid biosynthesis.
Our preliminary comparison between red and green
cultivars (Lollo Rossa vs. Iceberg, respectively) confirmed this
(unpublished). There are also other studies indicating that red leaf
lettuce is more productive in phenolic compounds (e.g., Neocleous
et al., 2014). Basil was chosen for the studied species as it is also
known to be rich in phenolic compounds (Lee, 2010, and references
therein).
The seeds were sown in 9

9 cm pots (0.75 l),
filled with
commercially available fertilized peat substrate (Berner Greencare,
NPK 12-6-14, conductivity 20 m Sm2), on the 18th October 2012.
Germination was carried out at +20
C/RH 80% with a 9 h daily dim
light period. The pots (6 of each species) were inserted into
25

35 cm boxes. There were 5 treatments levels and each
treatment consisted of 4 replicate boxes (n = 4).
The experiment began on 2nd November and continued for
48 days as in our previous experiment, during which the outdoor
light conditions (photoperiod, light intensity) were minimal, and
decreased markedly over the experimental time (Taulavuori et al.,
2013). The growth conditions in the greenhouse were as follows:
temperature +18
C, RH 60% and light intensity 300 mmol m2 s1
(sodium Philips Master Son-T Pia Green Power 400 W, high
pressure sodium lamps) with 16 h photoperiod. The plants were
watered at 3 day intervals with tap water and at the same time
each rectangle shaped plot below the lamp system was rotated
clockwise to equalize any light scattering effects. Thus the full
rotation of the plots continued for 12 days, which was chosen as
the temporal treatment unit of the experiment. Since the
experiment continued for the 48 days, there were 5 treatments—
exposure of 0, 12, 24, 36 and 48 days to enhanced blue
light.
The specific light spectra were given by 120 W LED unit inter-
lighting systems placed between traditional high pressure sodium
(HPS) lamps (400 W) and plants, serving thus as supplemental
light sources modifying the light spectrum. The LED units were
around 60 cm above the plants and the HPS lamps were
approximately 150 cm above the plants. Commercially available
LED unit systems were used (Led Finland) to generate redweighted
growth light for optimal growth conditions (e.g., Son and
Oh, 2013). The LED composition included 720 nm (1.8%), 660 nm
(50%), 630 nm (30%), 450 nm (11%), 430 nm (3.6%), 410 nm (0.9%)
and 3500 K white (2.7%). The specific, enhanced blue light
spectrum boosted the range at 400–500 nm, which is described
in detail elsewhere (Taulavuori et al., 2013), and was given as
supplemental light to the HPS, in the same way as the redweighted
light. The spectra of both systems are shown in Fig. 1. At
the beginning of the experiment, four treatments consisting of four
replicate boxes (n = 4) received the red-weighted light (RW), and
the
fifth treatment received the enhanced blue light (EB). After
each 12 days temporal unit, there was a switch in one treatment
plot from red to blue: the RW LED system was replaced with the EB.
Therefore, the experiment consisted of the following
five treatments
after 48 experimental days: 48, 36, 24, 12 and 0 days under
enhanced blue light (see Fig 2. for the experimental design).
The experiment was terminated on the 20th December.
Chlorophyll
fluorescence ratio (Fv/FM) was
first measured with
a portable chlorophyll
fluorometer (Walz PAM 2000) from
4 randomly chosen dark-adapted individuals of both species, per
replicate box (Taulavuori et al., 2011). The 4 measurements were
averaged for the value of one replicate in each treatment (n = 4).
The shoot length of each basil plant was also measured with a ruler

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำเจริญเติบโตของพืชที่เหมาะสมต้องการช่วงทั้งสีน้ำเงิน และสีแดงแสงสเปกตรัม เนื่องจากสองแห่งดูดซึมของคลอโรฟิลล์โมเลกุลที่เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นเหล่านี้ ดังนั้นในเชิงพาณิชย์เรือนกระจกมีไฟ ซึ่งทำให้ใช้ไฟใหม่เทคนิค สร้างสเปกตรัมของตนตาม อย่างไรก็ตาม มียังไฟขับเคลื่อนกระบวนการอื่น ๆ ในพืช Photomorphogenesisปรับเปลี่ยนแบบฟอร์มและรูปร่างที่ใช้ชิ้นส่วนเฉพาะของแสงของพืชสเปกตรัม (Cashmore, 2006) และความยาวคลื่นหนึ่ง ๆ อาจเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของ phytochemicals บางในพืช (เช่น หลี่แล้ว คุ 2009)การจัดสรรทรัพยากรที่จำกัดเพื่อเพิ่มการแข่งขันแม่นยำความสามารถและการป้องกันเป็นสิ่งสำคัญเพื่อความอยู่รอดของพืช (เช่น Ballar e2014) . สเปกตรัมแสงองค์ประกอบอาจกระตุ้น "trade-off"ระหว่างการเจริญเติบโตดีที่สุดและระบบป้องกัน สีฟ้าเพิ่มขึ้นแสง (400-500 nm), เช่น ขอเพิ่มชีวสังเคราะห์ของสารฟีนอ (Taulavuori et al., 2013) เป็นepidermal เป็นอย่างดีflavonoids (Hoffmann et al., 2014) สำคัญได้พบปริมาณน้ำมันพืชใบโหระพาที่ปลูกภายใต้แสงสีน้ำเงินอยู่ระหว่าง 1 ถึง 4 ครั้งสูงปลูก โดยบลูไฟ (Amaki et al., 2011) ม่อฮ่อมจะเป็นส่วนสำคัญของระบบป้องกันของพืช (เช่น Bennet และ Wallsgrove, 1994) บนอื่น ๆ เหลือ แสงสีน้ำเงินเป็นตัวจำกัดการเจริญเติบโต (Taulavuoriร้อยเอ็ด al., 2005 Sarala et al., 2007, 2011) Quanta ค่อนข้างสูงสีแดงแสง (ประมาณ 660 nm), หรือสูงสีแดงเพื่อ far-red อัตรา ดำเนินการหลักคล้ายกันเมื่อเจริญเติบโต และกระตุ้นการป้องกันระบบทางชีวสังเคราะห์ (JA) กรดจัสโมนิก ลักษณะของสีน้ำเงินและสีแดงสว่างชัดร่วมบางกลไก ตั้งแต่สภาพแวดล้อมร่มรื่นระดับต่ำของไฟเหล่านี้ทำให้เกิดกลุ่มอาการหลีกเลี่ยงสีโดยเพิ่มกิจกรรมโต้ตอบ phytochrome ปัจจัย(PIFs) (Ballar e, 2014 และอ้างอิง therein)เป็นที่รู้จักกันว่าสังเคราะห์ phytochemicals บางเป็นถูกกระตุ้นจากการสัมผัสกับคลื่นแสงเฉพาะ แม้ว่าการไม่ดีเข้าใจกลไกโดยรวม ส่วนใหญ่ของหลักพันของ phytochemicals พบเป็น specific สกุล หรือ species(เช่น Julkunen-Tiitto, * 1989 Crozier et al., 1997 Pichersky และ al., 2006 Cheynier et al., 2013) เกี่ยวข้องกับคำถามเฉพาะที่นี่เปลี่ยนแปลงชั่วคราวในระหว่างช่วงชีวิตของพืช: เร็วที่สุด คือการแหล่งสนองพอผลิต phytochemicals ภายใต้แสงจัดการ โหระพา เช่น คือสามารถสะสม anthocyaninsในขั้นเริ่มต้น (8 วัน) ของการพัฒนา และความเข้มข้นสูงที่สุดก่อนดอก (Phippen และ Simonปี 1998) . เยาวชนทำในสภาพแวดล้อมของแสงสูงโดยทั่วไปปรากฏสีแดงเนื่องจากมีโฟเลทสูงสะสม ผลิตเนื่องจากบทบาทของตนป้องกันภาพ (สตีเฟ่น et al., 2007) ในขณะที่phytochemicals หลายที่สะสมหลังจากที่มีการเจริญเติบโตเสร็จแล้วหลายของพวกเขาจะสะสมในปริมาณมากในระหว่างการเยาวชนขั้น (เช่น บาร์ Peled et al., 1993 และอ้างอิงจาก thereinJulkunen Tiitto et al., 1996 Laitinen และ al., 2002)สน Oh (2013) การนำเสนอและที่ส่วนผสมของสีน้ำเงินและสีแดงไฟเพิ่มคุณภาพ และผลผลิตในผักกาดหอม พวกเขาทดสอบหลายสีน้ำเงินกับอัตราส่วนของสีแดง และพบว่าผลตอบแทนดีที่สุดกับแดงถ่วงน้ำหนักคลื่น และผลิต phenols รวมและยอดรวมสูงสุดflavonoids โดยสเปกตรัมที่เปลี่ยนสีน้ำเงิน จุดประสงค์ของการทำงานของเราได้experimentally เปรียบเทียบผลของบลู - และแดงถ่วงน้ำหนักชนิดที่สอง และ การตรวจสอบการตอบรับใน phytochemi - แรมสเป็คตราผลิต cal เมื่อขยายระยะเวลาสำหรับสีฟ้าเพิ่มเติมแสง ดังนั้น พืชที่สัมผัสกับจำนวนของตัวแปรแสงสีฟ้าเพิ่มเติม สายพันธุ์ที่ศึกษาได้กินสมุนไพรที่แสดงรูปแบบการเจริญเติบโตแตกต่างกัน และโดยทั่วไปใช้เป็นอาหาร(เช่น ผักกาดหอมใบแดงและใบโหระพา) รับการรักษาได้รับเพิ่มเติมแสงสีน้ำเงินทดลอง (48 วัน) ในรักษาอื่น ๆ พืชที่ได้รับแสงแรกที่ถ่วงน้ำหนักสีแดงสำหรับการแตกต่างกันจำนวนวัน เนื่องจากสีแดงเป็นความคิดที่จะเหมาะสมที่สุดการเจริญเติบโตภายใต้แสงไฟ LED (สนและ Oh, 2013) หลังจากแต่ละช่วงวันที่ 12 รักษาหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลงจะได้รับเพิ่มเติมบลูไลท์ เช่น หลังจากวันที่ 12, 24 และ 36 ยังคงรับการรักษาเป็นตัวถ่วงน้ำหนักแดงควบคุมทดลอง ดังนั้นการเพิ่มเติมรอบแสงสีน้ำเงินได้ 0, 12, 24, 36 และ 48 วัน ในสั่งการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในการสะสมสารพฤกษเคมีถูกตั้งสมมติฐานว่ามีการตอบสนองที่เป็นไปได้ว่า (1)species-specific, (2) และแสงสีฟ้าแทนที่เป็นสีแดงอยู่ด้านหลังกรดฟีนอ และflavonoid สังเคราะห์ มันถูกตั้งสมมติฐานว่ายังที่ (3) แน่นอนflavonoids สะสมเป็นฟังก์ชันของเวลา, (4)ในขณะที่ระยะการเจริญของพืชอาจมีผลต่อการตอบสนอง(เยาวชนกับพืชเก่า)2. วัสดุและวิธีการทำการทดลองในเรือนกระจกของสวนพฤกษศาสตร์ มหาวิทยาลัย Oulu เหนือฟินแลนด์ (65 N)ชนิดสองที่เรียนมีผักกาดหอมใบแดง (Lactuca ซา varที่นั่ง Lollo) ใบกะเพรา (สกุลกะเพรา-โหระพา basilicum Cv genovese gigante)ผักกาดหอมกับแบบ rosette คล้ายการเจริญเติบโต (Lactuca sp.) มีญาติต่ำรส แต่เป็นอย่างกว้างขวางใช้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของสวนสลัด โหระพา (สกุลกะเพรา-โหระพา sp.) เป็นสมุนไพรอาหารกับใบเขียวชะอุ่ม ยกลำต้น ผักกาดหอมใบแดงถูกเลือกสำหรับการศึกษาแทนผักกาดหอมใบสีเขียวเนื่องจากความสามารถของธรรมชาติในการผลิตanthocyanins ซึ่งเป็นตัวชี้ให้เห็นของสำคัญflavonoid สังเคราะห์เราเปรียบเทียบเบื้องต้นระหว่างสีแดงและสีเขียวพันธุ์ (Lollo นั่งเทียบกับภูเขาน้ำแข็ง ตามลำดับ) ได้รับการยืนยันนี้(ยกเลิกประกาศ) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาอื่น ๆ แสดงว่า ใบไม้สีแดงผักกาดหอมได้ผลดียิ่งในม่อฮ่อม (เช่น Neocleousร้อยเอ็ด al., 2014) ใบกะเพราถูกเลือกให้เป็นสายพันธุ์ studied ก็ยังเรียกว่าอุดมไป ด้วยสารฟีนอ (Lee, 2010 และการอ้างอิงtherein)เมล็ดถูกหว่านใน 99 ซมกระถาง (0.75 ลิตร),เต็มไปด้วยพื้นผิวใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ปฏิสนธิพรุ (Berner GreencareNPK 12-6-14 นำ 20 m Sm 2), 18 ตุลาคม 2555การงอกได้ดำเนินการใน +20 C/80% RH กับ 9 h ทุกมิติแสงระยะเวลา หม้อ (6 พันธุ์ละ) ถูกแทรกลงใน25กล่อง 35 ซม. มีบริการ 5 ระดับและแต่ละการรักษาประกอบด้วยกล่อง replicate 4 (n = 4)ทดลองเริ่ม 2 พฤศจิกายน และอย่างต่อเนื่องสำหรับวันที่ 48 ของเราก่อนหน้านี้ในการทดลอง ที่กลางแจ้งสภาพแสง (ช่วงแสง ความเข้มแสง) น้อยที่สุด และลดลงอย่างเด่นชัดช่วงเวลาทดลอง (Taulavuori et al.,2013) . สภาพการเจริญเติบโตในเรือนกระจกถูกเป็นดังนี้:อุณหภูมิ +18 C, RH 60% และความเข้มแสง 300 mmol m 2 s 1(โซเดียมฟิลิปส์หลักสน T เปียะเขียวไฟ 400 W สูงหลอดโซเดียมความดัน) กับ 16 h ชั่วโมง พืชมีผู้ช่วงวันที่ 3 กับน้ำประปา และ ในเวลาเดียวกันมีหมุนสี่เหลี่ยมแต่ละรูปลงด้านล่างระบบไฟเข็มนาฬิกาผลแสง scattering มีขนาดไม่เท่ากัน ดังนั้นเต็มหมุนของผืนต่อวัน 12 ซึ่งได้รับเลือกเป็นหน่วยรักษาชั่วคราวทดลอง เนื่องจากการทดลองต่อวัน 48 มี 5 บริการคือสัมผัส 0, 12, 24, 36 และ 48 วันสีฟ้าเพิ่มขึ้นแสงแสงเฉพาะแรมสเป็คตราถูกกำหนด โดยหน่วย W LED 120 อินเตอร์-ระบบวางระหว่างโซเดียมความดันสูงแบบดั้งเดิมโคมไฟ (HPS) (400 W) และพืช จึงเพิ่มเติมเป็นการให้บริการแหล่งแสงที่ปรับคลื่นแสง หน่วย LED ได้มีประมาณ 60 ซม.เหนือพืชและหลอด HPSประมาณ 150 ซม.เหนือพืช ใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ใช้ระบบหน่วยไฟ (Led ฟินแลนด์) เพื่อสร้าง redweightedเจริญเติบโตแสงสำหรับเงื่อนไขการเติบโตสูงสุด (สนเช่น และโอ้ 2013) ส่วนประกอบของ LED รวม 720 nm (1.8%), 660 nm(50%), 630 nm (30%), 450 nm (11%), 430 nm (3.6%), 410 nm (0.9%)และ 3500 K ขาว (2.7%) แสงสีฟ้าเฉพาะ พิเศษสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นในช่วง 400-500 nm ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดอื่น ๆ (Taulavuori et al., 2013), และได้รับเป็นเพิ่มเติมไฟ HPS ในแบบเดียวกับ redweightedแสง แรมสเป็คตราทั้งสองระบบจะแสดงใน Fig. 1 ที่เริ่มต้นทดลอง ทรีตเมนต์ที่ 4 ประกอบด้วย 4ทำกล่อง (n = 4) ได้รับแสงสีแดงที่ถ่วงน้ำหนัก (RW), และที่รักษาห้าได้รับแสงสีฟ้าพิเศษ (EB) หลังจากหน่วยละชั่วคราววันที่ 12 เกิดในการรับการรักษาแปลงจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน: ระบบ RW LED ถูกแทนที่ ด้วย EBดังนั้น การทดลองประกอบด้วยต่อไปนี้การรักษา 5หลังจากทดลองวัน 48:48, 36, 24, 12 และ 0 วันภายใต้เพิ่มแสงสีน้ำเงิน (ดูฟิก 2. สำหรับการออกแบบการทดลอง)การทดลองถูกยกเลิกในที่ 20 ธันวาคมคลอโรฟิลล์มีอัตราส่วน fluorescence (Fv/FM)ครั้งแรกที่วัดด้วยคลอโรฟิลล์แบบพกพาfluorometer (Walz แพม 2000) จาก4 สุ่มเลือกบุคคล dark-adapted ทั้งสองชนิด ต่อทำกล่อง (Taulavuori et al., 2011) มีการประเมิน 4averaged ค่าของจำลองหนึ่งในแต่ละทรีทเม้นต์ (n = 4)ระยะยิงของแต่ละพืชใบกะเพราถูกวัด ด้วยไม้บรรทัด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำเจริญเติบโตของพืชที่เหมาะสมต้องใช้ทั้งช่วงสีฟ้าและสีแดงของคลื่นแสงเพราะทั้งสองยอดการดูดซึมของคลอโรฟิลโมเลกุลที่เกิดขึ้นในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ ดังนั้นในเชิงพาณิชย์ที่มีอยู่ไฟเรือนกระจกซึ่งทำให้การใช้งานใหม่ LED เทคนิคการสร้างสเปกตรัมของพวกเขาตาม แต่มียังกระบวนการอื่น ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยแสงในพืช photomorphogenesis ปรับเปลี่ยนรูปแบบของพืชและรูปร่างโดยใช้เฉพาะส่วนของแสงสเปกตรัม (Cashmore, 2006) และความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงอาจเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของสารอาหารจากพืชบางชนิดในพืช(เช่นหลี่และคูโบต้า 2009). การจัดสรรที่แม่นยำของทรัพยากรที่มี จำกัด เพื่อเพิ่มการแข่งขันความสามารถและความการป้องกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการอยู่รอดของพืช (เช่น Ballar? อี2014) องค์ประกอบแสงเงาอาจก่อให้เกิด "การออก" ระหว่างการเจริญเติบโตที่ดีที่สุดและระบบป้องกัน สีฟ้าเพิ่มแสง (400-500 นาโนเมตร) ยกตัวอย่างเช่นอย่างมากอาจเพิ่มการสังเคราะห์ของสารฟีนอล(Taulavuori et al., 2013) เช่นเดียวกับผิวหนังflavonoids (Hoffmann et al., 2014) สำคัญปริมาณน้ำมันของพืชที่ปลูกโหระพาภายใต้แสงสีฟ้าได้รับพบว่าอยู่ระหว่าง1 และ 4 เท่าสูงกว่าผู้ที่ปลูกโดยไม่ต้องสีฟ้าแสง(Amaki et al., 2011) สารประกอบฟีนอเป็นส่วนที่สำคัญของระบบการป้องกันพืช (เช่นเบนเนตและ Wallsgrove, 1994) บนมืออื่น ๆ ที่แสงสีฟ้าเป็นปัจจัยที่ จำกัด การเจริญเติบโต (Taulavuori et al, 2005;.. Sarala et al, 2007, 2011) ควอนตั้มที่ค่อนข้างสูงของสีแดงแสง (ประมาณ 660 นาโนเมตร) หรือสีแดงสูงอัตราส่วนไกลแดงทำหน้าที่หลักในรูปแบบที่คล้ายกันระงับการเจริญเติบโตและการกระตุ้นการป้องกันระบบผ่านกรดjasmonic (JA) สังเคราะห์ ผลของสีฟ้าและสีแดงแสงเห็นได้ชัดแบ่งปันกลไกบางอย่างเนื่องจากสภาพแวดล้อมร่มรื่นมีระดับต่ำของไฟเหล่านี้ก่อให้เกิดโรคที่ร่มหลีกเลี่ยงผ่านกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของปัจจัยphytochrome-ปฏิสัมพันธ์(PIFs) (Ballar? อีปี 2014 และการอ้างอิงนั้น). มันเป็น ที่รู้จักกันว่าการสังเคราะห์ของสารอาหารจากพืชบางอย่างกระตุ้นโดยการสัมผัสกับคลื่นแสงเฉพาะแม้ว่ากลไกโดยรวมไม่เป็นที่เข้าใจกันดี ส่วนใหญ่ของพันของสารอาหารจากพืชที่ได้รับพบว่ามี genus- หรือสายพันธุ์เฉพาะ (เช่น Julkunen-Tiitto * 1989; Crozier, et al, 1997;. Pichersky et al, 2006;.. Cheynier et al, 2013) คำถามเฉพาะที่นี่ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในระหว่างช่วงชีวิตของพืช: วิธีเร็ว ๆ นี้คือต้นกล้าตอบสนองพอที่จะผลิตภายใต้แสงไฟโตเคมิคอลจัดการ? เพราตัวอย่างเช่นสามารถที่จะสะสม anthocyanins ในระยะแรก (8 วัน) การพัฒนาและความเข้มข้นสูงสุดก่อนที่จะมีการออกดอก(Phippen และไซมอน, 1998) เด็กและเยาวชนออกในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสูงทั่วไปปรากฏสีแดงเป็นผลมาจากการสะสม anthocyanin ผลิตเนื่องจากจะมีบทบาทในการป้องกันภาพของพวกเขา(ฮิวจ์ et al., 2007) ในขณะที่สารอาหารจากพืชจำนวนมากมีการสะสมหลังจากที่เจริญเติบโตได้เสร็จเรียบร้อยแล้วจำนวนมากของพวกเขายังมีการสะสมในปริมาณมากในช่วงขั้นตอนของเด็กและเยาวชน(เช่นบาร์ Peled et al, 1993 และการอ้างอิงในนั้น. Julkunen-Tiitto et al, 1996;. Laitinen et al., 2002). บุตรและโอ้ (2013) เสนอว่ามีส่วนผสมของสีฟ้าและสีแดงไฟเพิ่มคุณภาพและผลผลิตในผักกาดหอม พวกเขาผ่านการทดสอบหลายสีฟ้าอัตราส่วนสีแดงและพบว่าอัตราผลตอบแทนที่ดีที่สุดกับสีแดงน้ำหนักคลื่นความถี่และการผลิตที่สูงที่สุดของฟีนอลรวมและรวมflavonoids โดยคลื่นสีฟ้าขยับ จุดมุ่งหมายของการทำงานของเราคือการทดลองเปรียบเทียบผลของสีฟ้าและสีแดงน้ำหนักสเปกตรัมในสองสายพันธุ์และการตรวจสอบการตอบสนองในphytochemi- ผลิตไขมันเมื่อการขยายระยะเวลาในการเสริมสีฟ้าแสง ดังนั้นพืชได้สัมผัสกับจำนวนตัวแปรของวันของแสงสีฟ้าเสริม สายพันธุ์ที่ได้ศึกษาเป็นสมุนไพรที่กินได้แสดงให้เห็นว่ารูปแบบการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันและเป็นที่นิยมใช้เป็นอาหาร(เช่นผักกาดหอมใบสีแดงและใบโหระพา) การรักษาหนึ่งที่ได้รับการเสริมแสงสีฟ้าตลอดการทดลอง (48 วัน) ในการรักษาอื่น ๆ พืชได้รับแสงสีแดงน้ำหนักครั้งแรกสำหรับจำนวนที่แตกต่างกันของวันเพราะสีแดงเป็นความคิดที่ดีที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตภายใต้การเปิดรับแสงLED (บุตรและโอ้ 2013) หลังจากที่แต่ละรอบระยะเวลา 12 วันซึ่งเป็นหนึ่งในการรักษาที่ถูกเปลี่ยนจะได้รับการเสริมแสงสีฟ้าคือหลังจากที่12, 24 และ 36 วัน การรักษาหนึ่งยังคงเป็นสีแดงควบคุมน้ำหนักตลอดการทดลอง ดังนั้นช่วงเวลาที่แสงเสริมสีฟ้าเป็น 0, 12, 24, 36 และ 48 วันในการสั่งซื้อเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในการสะสมสารพฤกษเคมี. มันถูกตั้งสมมติฐานว่า (1) การตอบสนองที่เป็นไปได้ที่มีสายพันธุ์ที่เฉพาะเจาะจง(2) และแสงสีฟ้าค่อนข้าง กว่าสีแดงอยู่เบื้องหลังกรดฟีนอลและการสังเคราะห์flavonoid มันก็ยังตั้งสมมติฐานว่า (3) บาง flavonoids สะสมเป็นหน้าที่ของเวลา (4) ขณะที่ขั้นตอนการพัฒนาของพืชที่อาจมีผลต่อการตอบสนอง(เด็กและเยาวชนกับพืชเก่า). 2 วัสดุและวิธีการทดลองดำเนินการในเรือนกระจกของสวนพฤกษศาสตร์มหาวิทยาลัยOulu เหนือฟินแลนด์ (65? N). ทั้งสองสายพันธุ์ที่ศึกษาคือผักกาดหอมใบสีแดง (Lactuca sativa var Lollo Rossa) และใบโหระพา (Ocimum basilicum Cv เส Gigante ). ผักกาดหอมที่มีรูปแบบการเจริญเติบโตของดอกกุหลาบเหมือน (Lactuca Sp.) มีญาติรสชาติต่ำแต่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสวนสลัด เพรา (Ocimum Sp.) ในทางกลับกันเป็นสมุนไพรการทำอาหารที่มีใบเขียวตั้งตรงลำต้น ผักกาดหอมใบสีแดงเป็นทางเลือกสำหรับการศึกษาแทนของผักกาดหอมใบสีเขียวเนื่องจากความสามารถของธรรมชาติในการผลิตanthocyanins ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการสังเคราะห์flavonoid. การเปรียบเทียบเบื้องต้นของเราระหว่างสีแดงและสีเขียวพันธุ์ (Lollo Rossa กับภูเขาน้ำแข็งตามลำดับ) นี้ได้รับการยืนยัน (ที่ไม่ได้เผยแพร่) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าสีแดงใบผักกาดหอมเป็นมากขึ้นในสารประกอบฟีนอ(เช่น Neocleous et al., 2014) เพราได้รับเลือกสำหรับการศึกษาสายพันธุ์ในขณะที่มันยังเป็นที่รู้จักกันเป็นที่อุดมไปด้วยสารฟีนอล (ลีปี 2010 และการอ้างอิงนั้น). เมล็ดถูกหว่านใน 9? 9 หม้อเซนติเมตร (0.75 ลิตร) ที่เต็มไปด้วยสารตั้งต้นพรุเพาะใช้ได้ในเชิงพาณิชย์(Berner Greencare, NPK 12-6-14 การนำเอสเอ็ม 20 เมตร 2) เมื่อวันที่ 18 เดือนตุลาคม 2012 การงอกได้ดำเนินการที่ 20 องศาเซลเซียส / ความชื้นสัมพัทธ์ 80% กับ 9 ชั่วโมงสลัวทุกวันช่วงเวลาที่แสง หม้อ (6 ของแต่ละสายพันธุ์) ถูกแทรกลงในวันที่25? 35 ซมกล่อง มี 5 การรักษาระดับและแต่ละรักษาประกอบด้วย4 ซ้ำกล่อง (n = 4). การทดลองเริ่มในวันที่ 2 เดือนพฤศจิกายนและต่อเนื่องเป็นเวลา48 วันในการทดลองก่อนหน้านี้ในระหว่างที่กลางแจ้งสภาพแสง(แสงความเข้มแสง) ได้น้อยที่สุด และลดลงอย่างเห็นได้ชัดในช่วงเวลาการทดลอง(Taulavuori et al., 2013) เงื่อนไขการเจริญเติบโตในเรือนกระจกมีดังนี้อุณหภูมิ 18 องศาเซลเซียสความชื้นสัมพัทธ์ 60% และความเข้มแสง 300 มิลลิโมลม. 2 วินาที 1? (โซเดียมฟิลิปส์โทบุตร-T เพียเพาเวอร์กรีน 400 W สูงความดันหลอดโซเดียม) กับ 16 ชั่วโมงต่อช่วงแสง พืชที่ได้รับการรดน้ำในช่วงเวลา 3 วันกับน้ำประปาและในเวลาเดียวกันในแต่ละรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าพล็อตด้านล่างระบบหลอดไฟถูกหมุนตามเข็มนาฬิกาเท่ากันผลกระทบกระจายแสงใดๆ จึงเต็มไปด้วยการหมุนของแปลงอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 12 วันซึ่งได้รับเลือกเป็นหน่วยรักษาชั่วขณะของการทดลอง ตั้งแต่การทดสอบอย่างต่อเนื่อง 48 วันมี 5 treatments- การสัมผัสของ 0, 12, 24, 36 และ 48 วันในการเพิ่มสีฟ้าแสง. สเปกตรัมแสงที่เฉพาะเจาะจงได้รับจาก 120 W หน่วย LED ระหว่างระบบไฟวางอยู่ระหว่างดั้งเดิมสูงโซเดียมความดัน(HPS) โคมไฟ (400 W) และพืชที่ให้บริการจึงเป็นเสริมแหล่งกำเนิดแสงการปรับเปลี่ยนคลื่นความถี่แสง หน่วย LED มีประมาณ60 เซนติเมตรเหนือพืชและโคมไฟ HPS เป็นประมาณ150 เซนติเมตรเหนือพืช เชิงพาณิชย์ที่มีไฟ LED ระบบหน่วยถูกนำมาใช้ (พาฟินแลนด์) เพื่อสร้าง redweighted แสงสำหรับการเจริญเติบโตที่ดีที่สุดสภาวะการเจริญเติบโต (เช่นบุตรและโอ้2013) องค์ประกอบ LED รวม 720 นาโนเมตร (1.8%) 660 นาโนเมตร(50%), 630 นาโนเมตร (30%) 450 นาโนเมตร (11%), 430 นาโนเมตร (3.6%) 410 นาโนเมตร (0.9%) และ 3500 K สีขาว ( 2.7%) เฉพาะเพิ่มแสงสีฟ้าคลื่นความถี่ที่เพิ่มขึ้นในช่วงที่ 400-500 นาโนเมตรซึ่งจะอธิบายในรายละเอียดอื่นๆ (Taulavuori et al., 2013) และได้รับเป็นแสงเสริมเพื่อHPS ในทางเดียวกับ redweighted แสง สเปกตรัมของทั้งสองระบบจะแสดงในรูป 1. ที่จุดเริ่มต้นของการทดลองที่สี่การรักษาประกอบด้วยสี่ซ้ำกล่อง(n = 4) ได้รับแสงสีแดงน้ำหนัก (RW) และรักษาที่ห้าได้รับแสงเพิ่มสีฟ้า (EB) หลังจากที่แต่ละวันที่ 12 หน่วยชั่วมีสวิทช์ในการรักษาหนึ่งในพล็อตจากสีแดงเป็นสีฟ้า. ระบบไฟ LED RW ถูกแทนที่ด้วย EB ดังนั้นการทดลองประกอบด้วยการรักษาห้าหลังจาก48 วันทดลอง: 48, 36, 24 12 และ 0 วันภายใต้แสงสีฟ้าที่เพิ่มขึ้น(ดูรูปที่ 2 สำหรับการออกแบบการทดลอง). การทดลองสิ้นสุดใน 20 ธันวาคม. คลอโรฟิลอัตราส่วนเรืองแสง (Fv / FM) ได้รับการวัดแรกที่มีคลอโรฟิลแบบพกพาfluorometer (วอลซ์ PAM 2000) จาก4 สุ่มเลือกบุคคลที่มืดปรับของทั้งสองชนิดต่อกล่องซ้ำ(Taulavuori et al., 2011) 4 วัดที่ได้รับการเฉลี่ยค่าหนึ่งทำซ้ำในการรักษาแต่ละ(n = 4). ความยาวยิงของแต่ละพืชใบโหระพาก็ถูกวัดด้วยไม้บรรทัด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . การเจริญเติบโตของพืชที่เหมาะสมต้องมีช่วงแนะนำ

ทั้งสีฟ้าและสีแดงของสเปกตรัมการดูดกลืนแสง เพราะสองยอดของคลอโรฟิลล์
โมเลกุลเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นที่เหล่านี้ ดังนั้นในเชิงพาณิชย์
ไฟเรือนมีอยู่ ซึ่งใช้ LED ใหม่
เทคนิคสร้างสเปกตรัมของพวกเขาตาม อย่างไรก็ตาม มี
ยังแสงอื่น ๆขับเคลื่อนกระบวนการในพืช photomorphogenesis
ปรับเปลี่ยนรูปแบบของพืชและรูปร่างโดยเฉพาะส่วนของสเปกตรัมแสง
( Cashmore , 2006 ) และความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงอาจ
เพิ่มการผลิตของบาง phytochemicals ในพืช ( เช่น หลี

และ คูโบต้า , 2009 ) การจัดสรรที่ถูกต้อง ของทรัพยากรที่ จำกัด เพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันและมีการป้องกัน
เพื่อความอยู่รอดของพืชเช่น ballar
E ,
2014 )สเปกตรัมแสงองค์ประกอบอาจจุดประกาย " แลกเปลี่ยน "
ระหว่างการเจริญเติบโตที่เหมาะสมและระบบป้องกัน เพิ่มสีฟ้า
( 400 – 500 nm ) เช่น อาจขอเพิ่ม
การสังเคราะห์สารประกอบฟีนอล ( taulavuori et al . , 2013 )

เป็น epidermal ฟลาโวนอยด์ ( Hoffmann et al . , 2010 ) สรุปปริมาณน้ำมันของโหระพา
ปลูกภายใต้แสงสีฟ้าได้เจอ

อยู่ระหว่าง 1 และ 4 เท่า สูงกว่าโต โดยไม่มีไฟสีฟ้า
( amaki et al . , 2011 ) สารประกอบฟีนอลเป็น
ส่วนที่สำคัญของระบบการป้องกันของพืช ( เช่น เบนเน็ต และ wallsgrove , 1994 ) บน
มืออื่น ๆ , ฟ้าเป็นปัจจัยจำกัดการเจริญเติบโตของ ( taulavuori
et al . , 2005 ; Sarala et al . , 2007 , 2011 ) Quanta ที่ค่อนข้างสูงของแสงแดง
( ประมาณ 660 nm ) หรือสูงสีแดงสีแดงขนาดอัตราส่วนหน้าที่หลักในการปราบปรามและวิธีการที่คล้ายกัน

กระตุ้นระบบป้องกันผ่านจังหวัดเอซอน ( จา ) ใน . ผลของสีฟ้าและสีแดงอ่อน
เห็นได้ชัดแบ่งปันกลไก ตั้งแต่สภาพแวดล้อมร่มรื่น
ระดับของไฟเหล่านี้ก่อให้เกิดการหลีกเลี่ยงเงาซินโดรม
ผ่านการเพิ่มกิจกรรมของไฟโตโครมโต้ตอบปัจจัย
( pifs ) ( ballar
E , 2014 ,
อ้างอิง )เป็นที่ทราบกันว่าในบาง phytochemicals คือ
กระตุ้นโดยการสัมผัสกับสเปกตรัมของแสงที่เฉพาะเจาะจง แม้ว่า
กลไกรวมไม่เข้าใจ . ที่สุดพัน
ของ phytochemicals ได้ถูกพบเป็นสกุล - หรือเฉพาะ - ขยายพันธุ์
( เช่น julkunen tiitto * , 1989 ; crozier et al . , 1997 ; pichersky et al . , 2006 ; cheynier et al . , 2013 ) ความกังวลเฉพาะคำถามที่นี่
การเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในระหว่างช่วงชีวิตของพืชได้เร็ว
ต้นกล้าอ่อนไหวพอที่จะผลิต phytochemicals ภายใต้การจัดการแสง
? ใบโหระพา , ตัวอย่างเช่นสามารถสะสมแอนโทไซยานิน
ในระยะแรก ( 8 วัน ) ของการพัฒนา และความเข้มข้นสูงสุดก่อน

( phippen ออกดอกและไซม่อน
1998 ) เด็กและเยาวชนในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสูงมัก
ใบปรากฏสีแดงที่เป็นผลของการสะสมแอนโทไซยานินผลิต
เนื่องจากพวกเขาภาพป้องกันบทบาท ( ฮิวจ์ et al . , 2007 ) ในขณะที่
หลาย phytochemicals จะสะสมหลังจากที่การเจริญเติบโต
เสร็จแล้ว
หลายของพวกเขายังสะสมในปริมาณมากในระหว่าง
ขั้นตอนเยาวชน ( เช่น บาร์ peled et al . , 1993 อ้างอิง ;
julkunen tiitto et al . , 1996 ; laitinen et al . , 2002 ) .
ลูกชายและโอ ( 2013 ) เสนอว่าส่วนผสมของสีฟ้า และไฟสีแดง
เพิ่มคุณภาพและผลผลิตของผักกาดหอม พวกเขาทดสอบ
สีฟ้าหลายอัตราส่วนสีแดง และพบว่าให้ผลดีที่สุดกับสีแดงหนัก
สเปกตรัมและการผลิตสูงสุดของฟีนอลและสารฟลาโวนอยด์โดยรวมรวม
สีฟ้าเลื่อนสเปกตรัม เป้าหมายของงานของเรา

โดยเปรียบเทียบผลของสีฟ้าและสีแดงหนัก
2 ชนิดสเปกตรัม ,และศึกษาการตอบสนองใน phytochemi -
แคลการผลิตเมื่อขยายระยะเวลาเพิ่มเติมสีฟ้า
แสง ดังนั้น พืชได้รับหมายเลขตัวแปรของวัน
ฟ้าเสริม ชนิดที่ศึกษาคือ พืชสมุนไพรที่แตกต่างกันและรูปแบบการจัดแสดง

( มักใช้เป็นอาหาร เช่น สีแดง ใบผักกาดหอมและใบโหระพา ) หนึ่งได้รับการรักษาเสริม
ฟ้าตลอดการทดลอง ( 48 วัน ) ใน

การรักษาอื่น ๆ , พืชได้รับแสงถ่วงน้ำหนักสีแดงครั้งแรก
ที่มีจํานวนวัน เพราะสีแดงคือที่คิดว่าน่าจะเหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตภายใต้แสง LED
( ลูกชาย โอ้ , 2013 ) หลังจากที่แต่ละ
12 วัน ระยะเวลาการรักษาหนึ่งเปลี่ยนเป็นรับเสริม
สีฟ้าอ่อน เช่น หลังจาก 12 , 24 และ 36 วัน หนึ่งการรักษายังคง