标题：光质
光质对植物的影响
光质为影响植物光合作用的条件之一。光质会影响叶绿素a 叶绿素b对于光的吸收，从而影响光合作用的光反应阶段。
光质也可以看作为光的波长。
光质对植物的生长发育至关重要，它除了作为1
种能源控制光合作用，还作为1种触发信号影响植
物的生长。光信号被植物体内不同的光受体感知，
即光敏素、蓝光/近紫外光受体（隐花色素） 、紫外光
受体。不同光质触发不同光受体，进而影响植物的
光合特性、生长发育、抗逆和衰老等。
对光合作用的影响许多研究表明，光合器官的发育长期受光调控，
红光对光合器官的正常发育至关重要，它可通过抑
制光合产物从叶中输出来增加叶片的淀粉积累 ;
蓝光则调控着叶绿素形成、气孔开启以及光合节律
等生理过程。光质能够调节光合作用不同类型叶绿
素蛋白质的形成以及光系统之间电子传递。
光质对叶片叶绿素含量也有重要作用。徐
凯、江明艳分别对草莓和一品红研究得出，红
光可提高叶绿素a、b以及总叶绿素含量，但最有利
于Chlb增加; 蓝光可降低叶绿素含量，最有利于
Chla增加。其它研究也有类似的结果，说明蓝
光培养的植株一般具有阳生植物的特性，而红光培
养的植株与阴生植物相似。在对番茄的研究中发
现，红光处理可提高其叶绿素含量，增加气孔导度及
蒸腾速率，光合速率显著高于其它光处理。蓝光
处理的叶绿素含量虽略低于对照，但光合速率仍显
著高于对照，原因可能是蓝光促进叶片气孔开放，增
加了胞间CO2 浓度。但也有相反的研究结果，Anna
等发现蓝光促进风信子愈伤组织叶绿素的形成，
而红光降低叶绿素含量。史宏志研究烟叶时
也发现，在白光辅助照射的条件下，增强红光比例使叶
绿素含量下降。Jean - Luc研究发现不同光质下的
藻类，其辅助色素的含量也发生了变化。
Heraut - Born等研究发现较低的红光与远红
光比值（R /FR) 能够降低叶片叶绿素的含量。但
Carlos研究菜豆（Phaseolus vulgaris L.）叶片时却
发现随R /FR值增大，叶片叶绿素含量增多，呼吸和
光合速率均增大。原因是由于当R /FR产生变化时
对植物体内提高抵抗光抑制和光氧化的机制产生警
告信号，使氨基酸积累产生变化，从而提高了抵抗能
力。在低R /FR值的光质下生长的草莓叶片，其
类胡萝卜素含量较高，这说明光敏色素参与了草莓
叶片类胡萝卜素合成的调控。较高的光合速率是幼
苗营养生长旺盛的重要原因之一，但光合作用受诸
多因素的影响，不仅仅是叶绿素含量。
红光和远红光协同调节光合作用中聚光色素
（LHC)蛋白和光合碳循环中的Rubisco大亚基的编
码基因rbcL和小亚基的编码基因rbcS的转录。即
在转录水平上调节光合机构的组装,从而直接影响
植物的光合作用。Hua YU研究种子发芽发现
红光，蓝光和黄光照射比白光照射明显降低了表观
量子产额，红光下光饱和点下降，这可能是单色光的
波长范围太窄，引起了PSⅠ和PSⅡ的光子不均衡而
改变了电子传递链。Ramalho等研究表明，不同
光源的光质影响咖啡叶片PSⅡ的光化学效率及电子
传递速率。Ernstsen等研究发现，光质对菠菜的
Rubisco钝化有一定影响。绿膜下生长的草莓叶
片RuBPCase活性最低，黄膜最高。以上多数研究都
表明红光和蓝光能够提高植物的光合速率，绿光
减弱其光合速率，不利于植物生长。
对代谢与生长发育的影响
影响植物生长发育和形态建成　
红光可促进幼苗的生长，红光处理的幼苗干物质积累多，营养
生长旺盛。马光恕、傅明华等在番茄、茄子
及黄瓜等作物方面的研究也得出了相同结论。蓝光
与红光能够显著抑制茎的伸长，这可能是由于红光
通过降低赤霉素的含量； 蓝紫光能提高吲哚乙酸
（IAA）氧化酶的活性，使IAA含量降低，进而抑制植
物的伸长生长。UV - B辐射过强，作物不能正常
生长，会限制结实量，如UV - B处理下的黄瓜
植株变的矮小，叶面积小，结实量少。不同光质补光处
理均促进新梢延长生长，缩短了新梢节间长度。其
中，补充红光、蓝光明显增加新梢基部粗度；红光处
理明显增加了新梢总的干物质积累，而且增大了叶
片干物质分配比例。光敏色素还可以影响种子
萌发，这是通过影响赤霉素的合成来完成的。红
光对种子萌发的促进作用主要由PhyB 调控，PhyB
能够感受R /FR比例变化。种子能否充分发芽生长
主要由所接受光的R /FR比例决定，较低的R /FR比
值抑制种子的发芽。
影响生理代谢
光质对植物的碳氮代谢有
重要的调节作用。蓝光促进新合成的有机物中蛋白
质的积累，而红光促进碳水化合物的增加。增加蓝
光比例可以明显促进氮代谢，使叶片总氮提高，总碳
降低。红光和蓝光处理显著提高抗氧化酶POD、
SOD及APX活性。红光照射可能促进了APX
基因的表达，从而使APX活性明显升高。但光质
对CAT活性的影响不大。红光和蓝光下较高的抗
氧化酶活性是幼苗健壮生长的重要原因之一，而黄
光和绿光处理下较低的酶活性表现为幼苗显著徒
长，质量较低。红光与蓝光有利于黄瓜果实维
生素C与还原糖含量的提高,蓝光与UV - A能促进
黄瓜果实蛋白质的形成。有研究表明，蓝光可显
著促进线粒体的暗呼吸，在呼吸过程中产生的有机
酸又为氨基酸的合成提供了碳架，进一步导致蛋白
质合成。已有研究证明光敏色素参与硝酸还原酶
（NR）的诱导。蓝光、红光、远红光都可诱导幼苗
NR的活性。不同光质对麦苗硝态氮代谢关键酶活
性的影响与细胞内钙调系统有密切的联系。通过改
变细胞内内环境的离子浓度，对植物氮代谢过程起
调节作用。苯丙氨酸解氨酶（PAL）是莽草酸途径
中受光调节的关键酶。PAL活性对甘蓝型油菜种皮
色泽有影响，且对黄籽的影响更大。红光和蓝光
处理甘蓝型油菜种子发现蓝光可降低种皮中的PAL
活性，增加蛋白质含量。
对结构特征的影响光质影响植物结构的研究中，UV - B辐射增强
引起叶片形态解剖结构的变化的研究居多。而此部
分研究主要集中于表皮附属物的变化等领域，而对
叶肉解剖结构研究甚少。有研究表明，UV - B辐射
的增加将引起叶面积和生物量明显减少，比叶重
（LMA）增加。而赵平等指出，UV - B 辐射对
叶片形态的影响很小，叶面积没有出现明显变化。
研究结果不一致可能与植物种类和适应能力存在差
异有关，明确UV - B辐射增强对植物叶片形态结构
基础的影响需要更多研究。
UV - B辐射增强主要作用于叶片PSⅡ，使基粒
和基质类囊体受到损伤，叶绿体完整结构受到破坏。
Pisum sativum的研究表明UV - B 使叶绿体的类
囊体膜扩张。表皮层解剖结构也发生变化，如表皮
细胞变短、叶片厚度的增厚等以降低UV - B辐射的
穿透率。UV - B照射下的白桦幼苗的叶片变
厚变小，也是由于上表皮层，海绵薄壁组织和海绵组
织细胞间隙的增厚引起的。在Populus trichocar2
pa中还发现栅栏组织也变厚，但表皮没有发生变
化。UV - B下的亚显微结构中出现了许多脂质体，
并且出现了细胞膜的不正常卷曲，脂质体增多表明
细胞老化。
光质的改变直接影响叶片生长。据报道，蓝光有利于
叶绿体的发育，在蓝光下生长的桦树（B etula
pendu la）幼苗的叶面积是红光下的2倍，其叶表皮细
胞面积、栅栏组织、海绵组织和功能叶绿体面积都比
白光和红光下大，且蓝光下叶肉细胞中淀粉粒积
累比红光少，这是因为红光抑制了光合产物从叶片
中输出，增加了叶片的淀粉积累。光质对叶片组织
结构影响的研究报道尚少，有待于进一步的研究。
光质对动物的影响
动物视觉：灵长类、鸟类、鱼类、昆虫等很多都具有发达的色觉；
大多数的哺乳动物是色盲，如牛、羊、狗、猫等，它们的眼睛里只有黑、白、灰三种颜色；
有些动物完全没有色觉，如蝙蝠；蛇的视觉非常弱，靠用舌头感知周围的热量来辨别事物；
昆虫的视觉敏感区偏于短波光（蓝紫光），农业中利用黑光灯诱杀昆虫就是这个原理；
可见光对动物的生殖、生长和发育等也有影响，如红光可促进鸡的繁殖。