绿光占可见光能量的一半以上。植物令人愉悦的绿色是由其对绿光的反射造成的,可能给人一种印象,即绿光对植物来说无足轻重。研究表明,尽管绿叶比红光或蓝光反射更多的绿光,但绿叶仍吸收约10%-50%的绿光。之前有研究报道,绿光参与调节高等绿色植物的生长和发育,但其中一些结果相互矛盾,有研究认为绿光和红光、蓝光、远红光一样抑制伸长,也有研究认为绿光能促进伸长。绿光如何调节植物生长,为什么之前不同研究获得完全相反的结果,尚未可知。
商用绿色LED光源都会发出少量蓝光或红光。该研究团队结合滤光片制作出不含有红光或蓝光的纯绿光光源,发现与蓝光、红光、远红光或UV-B光抑制下胚轴伸长不同,绿光促进而不是抑制拟南芥和其他多种植物的下胚轴伸长。进一步的研究发现,植物目前已知的光受体光敏素、隐花素、向光素等都不能作为绿光受体介导绿光促进下胚轴伸长,暗示有新的光受体存在并介导绿光信号转导。该研究发现内源激素油菜素甾醇信号通路参与绿光信号转导。BES1是油菜素甾醇信号转导中的关键转录因子,绿光能促进BES1的DNA结合活性,从而调控基因转录以促进下胚轴伸长。这些结果表明,绿光作为重要的环境信号促进下胚轴伸长。被其他植物遮挡的植物感受到的红光和蓝光大大减少,而绿光较多(上层叶片吸收较多红光和蓝光,而绿光较少),绿光可作为遮荫信号,促进伸长,使植物能够适应遮荫环境。
相关研究工作得到国家自然科学基金委、中科院等项目的资助。
来源:中国科学院