Morphological and Physiological Responses of <i>Morus alba</i> Seedlings under Different Light Qualities

Abstract

Light quality can influence the photosynthetic characteristics, morphology and physiological processes of plants. To investigate the effects of different light qualities (white light, W; red light, R; blue light, B; mixture of red and blue light, RB) of light emitting diodes (LEDs) and white cold fluorescent lamp on the growth and morphology of fruiting mulberry plants (Morus alba L. cv. 'Longsang No.1'), fruiting mulberry plants were grown under different light qualities: W, R, B and RB of the same photosynthetic photo flux density (PPFD; 100 μmol m -2 s -1 ) for 20 d. Our results showed that stem length and leaf area of plants grown under R were the highest. However, stem length and leaf area of plants grown under B were lowest. Dry weights (DW), leaf mass per area (LMA), chlorophyll a/b ratio, soluble protein content, sucrose and starch content, and total leaf nitrogen (N) content of plants grown under R were the lowest. Net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (gs), and actual photochemical efficiency of PSII (ΦPSII) of plants grown under RB were similar to plants grown under W. Net photosynthetic rate (Pn) and ΦPSII of plants grown under R and B were lower than plants grown under W and RB. Antioxidant enzymes activity of plants grown under R, RB and B were higher than plants grown under W. The number of leaf stomata, leaf thickness, palisade tissue length and spongy tissue length were the lowest in plants grown under R. The number of leaf stomata, leaf thickness and palisade tissue length of plants grown under RB and B were higher than plants grown under R. The results of this study indicate that a certain ratio of mixed red and blue LEDs light can reduce adverse effects of monochromatic red and blue LEDs light on fruiting mulberry growth and development.

Calidad de luz de lámparas fluorescentes en el crecimiento de pepino y severidad de Oidium sp.

“…El ambiente luminoso creado por lámparas LBC presentó los valores más altos de cantidad absoluta de luz roja (122.04 µmol m -2 s -1 ), relación R:DFFF (40.1%) y proporción R:A (2.67), que ocasionó aumentos en altura de planta de 3.3 a 30.2% y 15.4 a 82.3%, en comparación con el efecto causado por lámparas LBN y LBF, las cuales emitieron 17.5 y 45.1% menos luz roja que LBC, respectivamente. El resultado de incremento de altura de planta a causa de la luz roja concuerda con el descrito en Paeonia suffruticosa (Ding et al, 2010), Solanum lycopersicum (Xiaoying et al, 2012), Morus alba (Hu et al, 2016), Camptotheca acuminata (Yu et al, 2017) y Solanum tuberosum (Chen et al, 2020).…”

“…Estas lámparas produjeron también la más alta relación A:DFFF (27.48%) y la mayor proporción A:R (1.04), además de la más baja relación R:DFFF (26.55%) y la menor proporción R:A (0.97). Este resultado se relaciona con la capacidad de la luz azul para inhibir el alargamiento del tallo (Ding et al, 2010;Xiaoying et al, 2012;Hu et al, 2016;Yu et al, 2017;Chen et al, 2020), como respuesta a interacciones sinérgicas entre fitocromos y criptocromos, receptores de luz roja y azul, respectivamente, en la promoción o inhibición de la elongación del tallo (Heo et al, 2002).…”

Effect of the red light on the photosynthesis and phenolic accumulation in leaves of Hedyotis corymbosa (L.) Lam

“…Hàm lượng phenolic (mg/g trọng lượng tươi) được xác định ở bước sóng 765 nm theo đường chuẩn gallic acid 14 . µmol/m 2 /giây giúp kéo dài các lóng thân, do đó làm tăng chiều cao cây so với các cây dưới ánh sáng trắng (Bảng 1); kết quả này cũng tương tự công bố trong các nghiên cứu trên cây atiso và dâu tằm 15,16 . Theo Hong và cs (2012), ánh sáng đỏ thông qua thể nhận tín hiệu phytochrome cảm ứng sự sinh tổng hợp gibberellin và auxin ở lá, các hormone tăng trưởng này giúp gia tăng sự sinh tổng hợp vách tế bào, dẫn đến sự kéo dài trụ hạ diệp ở Arabidopsis thaliana 17 .…”

“…Có lẽ sự tổn hại của PSII là nguyên nhân dẫn đến sự giảm khả năng phóng thích oxygen ở lục lạp cô lập từ lá của cây dưới ánh sáng đỏ LED so với đối chứng. Theo Hu và cs (2016), ánh sáng đỏ có vai trò tín hiệu thay đổi dòng ion K + và chất tan từ tế bào khẩu sang các tế bào bảo vệ, do đó gây đóng khí khẩu và Nagendran và Lee, (2014) đã ghi nhận sự đóng khí khẩu khi các cây sống trong điều kiện stress 2,15 . Tuy nhiên, trong thí nghiệm này, ánh sáng đỏ LED không làm thay đổi độ mở khí khẩu mặt dưới của lá cây Lưỡi Rắn (Bảng 2).…”

Leaf density and chemical composition explain variation in leaf mass area with spectral composition among 11 widespread forbs in a common garden

“…Blue light (400–500 nm) increases LMA and leaf N concentration, and promotes photosynthetic efficiency (Hogewoning et al, 2010) through activating photoreceptors, cryptochromes (CRYs), phototropins (PHOTs), and proteins from the zeitlupe family (Casal, 2000; Lin, 2000). Red light (600–700 nm) decreases LMA, LT, N, and NSC concentrations (Hu et al, 2016; Liu et al, 2018) by activating phytochromes (PHYs) (Smith, 2000). Green light (500–600 nm) induces shading syndromes antagonistically to blue light (Smith et al, 2017).…”