Обзор посвящён спектральным свойствам и физиологическим функциям пигментов растений. Хлорофиллы и каротиноиды обеспечивают эффективность фотосинтеза. Однако в растениях они связаны с белками, что изменяет спектральные свойства. Это означает, что для эффективного возбуждения хлорофилла спектр фитосветильника должен содержать достаточно широкий набор длин волн. Роль каротиноидов в фотосинтезе не столь однозначна: они выполняют в том числе фотопротекторные функции, рассеивая часть энергии в виде тепла. Антоцианы не участвуют в фотосинтезе, но могут поглощать свет в зелёной части спектра, что приводит к усилению нагрева листа, изменению микротемпературных условий. Антоцианы также могут экранировать хлорофилл от избыточного освещения. Фоторецепторы (фитохромы, криптохромы и др.) регулируют рост и развитие растений, что важно для итоговой продукции биомассы. Фоторецепция выходит за диапазон ФАР в дальнюю красную (инфракрасную) и ультрафиолетовую области. Все эти процессы предъявляют определённые требования к современным фитосветильникам, что также необходимо учитывать при разработке стандартов для оценки параметров освещения в светокультуре растений. 1. Беляева О.Б. Светозависимый биосинтез хлорофилла. 2-е изд. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний.– 2013.– 232 с.
2. Аверчева О.В., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Жигалова Т.В., Погосян С.И., Смолянина С.О. Особенности роста и фотосинтеза растений китайской капусты при выращивании под светодиодными светильниками // Физиология растений.– 2009. – Т. 56.– № 1. – С. 17–26.
3. Castañeda-Ovando A., Pacheco-Hernández M.D., Páez-Hernández M.E., Rodríguez J.A., Galán-Vida C.A. Chemical studies of anthocyanins: A review // Food Chemistry.– 2009.– 113.– № 4. – С. 859–871.
4. Wurtzel E.T. Changing Form and Function through Carotenoids and Synthetic Biology // Plant Physiology.– 2019.– 179, № 3. – С. 830–843.
5. Mawphlang O.I.L. and Kharshiing E.V. Photoreceptor Mediated Plant Growth Responses: Implications for Photoreceptor Engineering toward Improved Performance in Crops // Front. Plant Sci.– 2017.– 8:1181.
6. Brotosudarmo T.H.P., Limantara L., Chandra R.D.and Heriyanto. Chapter 3. Chloroplast Pigments: Structure, Function, Assembly and Characterization. In: Plant Growth and Regulation // Rijeka: IntechOpen.– 2018.– 59 с.
7. Emerson R. Dependence of yield of photosynthesis in long wave red on wavelength and intensity of supplementary light // Science.– 1957. – Т. 125.– № 3251. – С. 746–752.
8. Emerson R. Yield of photosynthesis from simultaneous illumination with pairs of wavelengths // Science.– 1958. – Т. 127.– № 3305. – С. 1059–1060.
9. French C.S., Brown J.S. and Lawrence M.C. Four Universal Forms of Chlorophyll a // Plant Physiology.– 1972. – Т. 49.– № 3. – С. 421–429.
10. Mazor Y., Borovikova A., Nelson N. The structure of plant photosystem I super-complex at 2.8 ˚A resolution // eLife.– 2015.
11. Прикупец Л.Б., Боос Г.В., Терехов В.Г., Тараканов И.Г. Исследование влияния излучения в различных диапазонах области ФАР на продуктивность и биохимический состав биомассы салатно-зеленных культур // Светотехника.– 2018. –№ 5. – С. 6–12.
12. Прикупец Л.Б., Боос Г.В., Терехов В.Г., Тараканов И.Г. Оптимизация светотехнических параметров облучения при светокультуре салатно-зеленных растений с использованием светодиодных излучателей // Светотехника.– 2019.– № 4. – С. 6–13.
13. Uragami C., Saito K., Yoshizawa M., Molnár P., Hashimoto H. Unified analysis of optical absorption spectra of carotenoids based on a stochastic model // Arch. Biochem. Biophys.– 2018.– № 650. – С. 49–58.
14. Чуб В.В. Каротиноиды: приключения молекул в пищевых цепях. Часть 2. Каротиноиды для фотосинтеза // Потенциал. Химия. Биология. Медицина.– 2015.– № 7. – С. 26–30.
15. Ruban A.V., Pascali A.A., Robert B., and Horton P. Configuration and Dynamics of Xanthophylls in Light-harvesting Antennae of Higher Plants. Spectroscopic analysis of isolated light-harvesting complex of photosystem II and thylakoid membranes // The Journal of Biological Chemistry – 2001.– 276.– № 27. – С. 24862–24870.
16. Kuczynska P., Jemiola-Rzeminska M. and Strzalka K. Chapter 1. Characterisation of Carotenoids Involved in the Xanthophyll Cycle. In: Carotenoids // Rijeka: IntechOpen.– 2017.– 16 с.
17. Magney T.S., Logan B.A., Reblin J.S., Boelman N.T., Eitel J.U. H., Greaves H.E., Griffin K.L., Prager C.M., and Vierlin L.A. Xanthophyll cycle activity in two prominent arctic shrub species // Arctic, Antarctic, and Alpine Research.– 2017.– 49.– № 2. – С. 277–289.
18. Trouillas P., Sancho-García J.C., De Freitas V., Gierschner J., Otyepka M., and Dangles O. Stabilizing and Modulating Color by Copigmentation: Insights from Theory and Experiment // Chem. Rev.– 2016.– № 116. – С. 4937–4982.
19. Favaro L.I.L., Balcão V.M., Rocha L.K.H., Silva E.C., Oliveira J.M. Jr., Vila M.D.C., and Tubino M. Physicochemical Characterization of a Crude Anthocyanin Extract from the Fruits of Jussara (Euterpe edulis Martius): Potential for Food and Pharmaceutical Applications // J. Braz. Chem. Soc.– 2018.– 29.– № 10. – С. 2072–2088.
20. Landi M., Tattini M., Gould K.S. Multiple functional roles of anthocyanins in plant-environment interactions // Environmental and Experimental Botany – 2015.– № 119. – С. 4–17.
21. Taiz L. and Zeiger E. Plant Physiology.– 5th Edition. // Sunderland: Sinauer Associates Inc.– 2010.– 782 с.
22. Kumar P. Chapter 1. Phytochrome Signaling. In: Fundamentals and Practice. Life Sciences II. – Sixth Edition // India: Pathfinder Publication.– 2017. – С. 1–5.
23. Seaton D.D., Toledo-Ortiz G., Ganpudi A., Kubota A., Imaizumi T., and Halliday K.J. Dawn and photoperiod sensing by phytochrome A. // PNASю – 2018. – Т. 115.– № 41. – С. 10523–10528.
24. Kendrick R.E., Russell J.H. Photomanipulation of phytochrome in lettuce seeds.// Plant Physiol.– 1975.– № 56. – С. 332–334.
25. Qiu Y., Li M., Kim R.J., Moore C.M., and Chen M. Daytime temperature is sensed by phytochrome B in Arabidopsis through a transcriptional activator HEMERA. // Nature communications.– 2019.– 10.– № 1. – С. 140.
26. Liscum E., Askinosie S.K., Leuchtman D.L., Morrow J., Willenburg K.T., and Coats D.R. Phototropism: growing towards an understanding of plant movement. // The Plant Cell.– 2014.– 26.– № 1. – С. 38–55.
27. Rechner O., Neugart S., Schreiner M., Wu S., Poehling H.-M. Can narrow-bandwidth light from UV-A to green alter secondary plant metabolism and increase Brassica plant defenses against aphids? // PLoS ONE.– 2017. – Т. 12.– № 11.
28. Stukenberg N., Gebauer K., Poehling H.M. Light emitting diode(LED)‐based trapping of the greenhouse whitefly (Trialeurodes vaporariorum) // Journ. Of Applied Enthomol.– 2015. – Т. 139.– № 4. – С. 268–279.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• фотосинтез
• хлорофилл
• каротиноиды
• фоторецепторы
• фитохромы
• криптохромы
• фототропины
• антоцианы