Argiak landareei fotosintesia egiteko behar duten energia ematen die, materia organikoa sortzeko aukera emanez etaenergia eraldatu hazkuntzan eta garapenean zeharArgiak landareei beharrezko energia ematen die eta zelulen zatiketaren eta bereizketaren, klorofilaren sintesiaren, ehunen hazkuntzaren eta estomen mugimenduaren oinarria da. Argiaren intentsitateak, fotoperiodoak eta argiaren kalitateak zeregin garrantzitsua dute prozesu hauetan. Landareen azukreen metabolismoak erregulazio-mekanismo asko dakartza. Argiak, erregulazio-faktoreetako bat den aldetik, zelula-hormaren konposizioan, almidoi-granuluetan, sakarosa-sintesian eta odol-hodien sorta baten eraketan eragiten du. Era berean, argiak erregulatutako azukre-metabolismoaren testuinguruan, azukre motak eta geneak ere eragiten dute. Dauden datu-baseak aztertu ditugu eta iritzi garrantzitsu gutxi aurkitu ditugu. Hori dela eta, artikulu honek argiak landareen hazkuntzan eta garapenean dituen eraginak laburbiltzen ditu, baita azukrearen metabolismoan ere, eta landareengan argiaren efektuen mekanismoak xehetasun gehiagorekin aztertzen ditu, landareen hazkuntzaren erregulazio-mekanismoei buruzko ikuspegi berriak eskainiz argi-baldintza desberdinetan.
Argiak landareen fotosintesiarako energia ematen du eta ingurumen-seinale gisa jokatzen du landareen fisiologiaren hainbat alderdi erregulatuz. Landareek kanpoko argi-baldintzen aldaketak hauteman ditzakete hainbat fotohartzaileren bidez, hala nola fitokromoen eta fototropinen bidez, eta seinaleztapen-bide egokiak ezarri ditzakete beren hazkuntza eta garapena erregulatzeko. Argi gutxiko baldintzetan, landareen materia lehor osoaren edukia gutxitzen da, baita fotosintesi-tasa, transpirazio-tasa, estomen eroankortasuna eta zurtoinaren diametroa ere. Horrez gain, argi-intentsitatea landareen ernetzea, hostoen ugalketa eta hedapena, estomen garapena, fotosintesia eta zelulen zatiketa bezalako prozesuak erregulatzen dituen aldagai kritikoa da. Fotohartzaileen bidez transmititutako argi-kalitateak landareen bizi-ziklo osoa erregulatzen du, argi-kalitate desberdinak eragin desberdinak dituelarik landareen morfologian, fotosintesian, hazkuntzan eta organoen garapenean. Landareek beren hazkuntza eta garapena erregulatu dezakete fotoperiodoari erantzunez, eta horrek hazien ernetzea, loratzea eta fruituen heltzea bezalako prozesuak sustatzen ditu. Gainera, landareek faktore kaltegarriei ematen dizkieten erantzunetan parte hartzen du, urtaro-aldaketa desberdinetara egokituz (Bao et al., 2024; Chen et al., 2024; Shibaeva et al., 2024).
Azukrea, landareen hazkuntza eta garapenerako funtsezko substantzia bat, garraio eta metatze prozesu konplexu bat jasaten du, hainbat faktorek eraginda eta erregulatuta dagoena. Landareen azukreen metabolismoak landareen azukreen sintesia, katabolismoa, erabilera eta eraldaketa hartzen ditu barne, besteak beste, sakarosa garraioa, seinaleen transdukzioa eta almidoiaren eta zelulosaren sintesia (Kudo et al., 2023; Li et al., 2023b; Lo Piccolo et al., 2024). Azukreen metabolismoak azukreak modu eraginkorrean erabiltzen eta erregulatzen ditu, landareak ingurumen-aldaketetara egokitzean parte hartzen du eta landareen hazkuntza eta garapenerako energia ematen du. Argiak landareen azukreen metabolismoan eragiten du fotosintesiaren, azukrearen seinaleztapenaren eta fotoperiodoaren erregulazioaren bidez, argi-baldintzen aldaketek landareen metabolitoetan aldaketak eragiten dituztelarik (Lopes et al., 2024; Zhang et al., 2024). Berrikuspen honek argiak landareen fotosintesiaren errendimenduan, hazkuntzan eta garapenean eta azukreen metabolismoan dituen eraginetan jartzen du arreta. Artikuluak landareen ezaugarri fisiologikoetan argiak dituen eraginei buruzko ikerketan egindako aurrerapenak ere aztertzen ditu, landareen hazkundea erregulatzeko eta errendimendua eta kalitatea hobetzeko argia erabiltzeko oinarri teorikoa eskaintzeko helburuarekin. Argiaren eta landareen hazkundearen arteko erlazioa ez dago argi oraindik, eta ikerketa-norabide potentzialak iradokitzen ditu.
Argiak propietate asko ditu, baina haren intentsitateak eta kalitateak dute eragin handiena landareengan. Argi-intentsitatea erabili ohi da argi-iturri baten distira edo izpi baten indarra neurtzeko. Uhin-luzeraren arabera, argia ultramorean, ikusgaian eta infragorrian bana daiteke. Argi ikusgaia, gainera, gorrian, laranjan, horian, berdean, urdinean, indigoan eta bioletan banatzen da. Landareek batez ere argi gorria eta urdina xurgatzen dituzte fotosintesiaren energia nagusi gisa (Liang et al., 2021).
Hala ere, argi-kalitate desberdina landan aplikatzea, fotoperiodoaren kontrola eta argi-intentsitatearen aldaketek landareetan dituzten ondorioak konpondu beharreko arazo konplexuak dira. Hori dela eta, uste dugu argi-baldintzen erabilera arrazionalak landareen modelizazio ekologiaren garapena eta materialen eta energiaren kaskadako erabilera eraginkortasunez sustatu ditzakeela, eta horrela landareen hazkuntza-eraginkortasuna eta ingurumen-onurak hobetu. Optimizazio ekologikoaren teoria erabiliz, landareen fotosintesiaren epe ertain eta luzeko argira egokitzeko gaitasuna Lurraren sistemaren ereduan sartzen da fotosintesiaren modelizazioaren ziurgabetasuna murrizteko eta ereduaren zehaztasuna hobetzeko (Luo eta Keenan, 2020). Landareek epe ertain eta luzeko argira egokitzeko joera dute, eta haien fotosintesi-ahalmena eta argi-energiaren erabilera-eraginkortasuna epe ertain eta luzean hobetu daitezke, horrela, landako laborantzaren modelizazio ekologikoa eraginkorrago lortuz. Gainera, landako landaketa aplikatzerakoan, argi-intentsitatea landare-espeziearen eta hazkuntza-ezaugarrien arabera egokitzen da landareen hazkuntza osasuntsua sustatzeko. Aldi berean, argiaren kalitatearen erlazioa doituz eta argi naturalaren zikloa simulatuz, landareen loraldia eta fruitua bizkortu edo moteldu daiteke, eta horrela, eremu-modelizazioaren erregulazio ekologiko zehatzagoa lortu.
Landareetan argiak erregulatutako azukre metabolismoak landareen hazkuntza eta garapena, egokitzapena eta ingurumen-estres faktoreekiko erresistentzia hobetzen laguntzen du. Azukreek, seinaleztapen molekula gisa, landareen hazkuntza eta garapena erregulatzen dituzte beste seinaleztapen molekulekin (adibidez, fitohormonekin) elkarreraginez, eta horrela landareen prozesu fisiologikoetan eragina dute (Mukarram et al., 2023). Uste dugu argi-ingurunea landareen hazkuntzarekin eta azukreen metabolismoarekin lotzen dituzten erregulazio-mekanismoak aztertzea estrategia ekonomiko eraginkorra izango dela hazkuntza- eta ekoizpen-praktikak gidatzeko. Teknologiaren garapenarekin, etorkizuneko ikerketak egin daitezke argi-iturrien hautaketari buruz, hala nola argiztapen artifizialeko teknologiak eta LEDen erabilera, argiztapenaren eraginkortasuna eta landareen errendimendua hobetzeko, erregulazio-tresna gehiago eskainiz landareen hazkuntza eta garapenaren ikerketarako (Ngcobo eta Bertling, 2024). Hala ere, argi gorri eta urdinaren uhin-luzerak dira gehien erabiltzen direnak argiaren kalitateak landareengan dituen ondorioei buruzko egungo ikerketetan. Horrela, laranja, horia eta berdea bezalako argi-kalitate anitzagoek landareen hazkuntzan eta garapenean dituzten ondorioak ikertuz, hainbat argi-iturrik landareengan duten ekintza-mekanismoak garatu ditzakegu, eta horrela argi-kalitate desberdinak modu eraginkorragoan erabiliz aplikazio praktikoetan. Horrek azterketa eta hobekuntza gehiago behar ditu. Landareen hazkuntza eta garapenaren prozesu asko fitokromoek eta fitohormonek erregulatzen dituzte. Beraz, energia espektralaren eta substantzia endogenoen elkarrekintzak landareen hazkuntzan duen eragina etorkizuneko ikerketaren norabide nagusia izango da. Gainera, argi-baldintza desberdinek landareen hazkuntzan eta garapenean, azukreen metabolismoan eta ingurumen-faktore anitzen landareengan duten eragin sinergikoan eragiten duten mekanismo molekularren azterketa sakonak landare askoren potentziala gehiago garatzen eta erabiltzen lagunduko du, eta horrek nekazaritzan eta biomedikuntzan bezalako arloetan aplikatzea ahalbidetuko du.
Argitaratze data: 2025eko irailaren 11a