The application of UVLED in plant breeding and growth research is mainly to "domesticate" or "stimulate" plants by precisely controlling specific wavelengths of ultraviolet rays (UV-A and UV-B) to make them produce higher medicinal value, eine stärkere Belastungsbeständigkeit oder eine bessere Farbe.
Um den Gehalt an Sekundärverarbeitungsprodukten mit antioxidativen, entzündungshemmenden oder krebsbekämpfenden Eigenschaften in Pflanzen zu erhöhen,Niedrigdosis-UV-B- und UV-A-Bestrahlung am Ende der Wachstumsphase oder in bestimmten Stadien des Wachstumszyklus von Arzneipflanzen (z. B. Echinacea und Basilikum)Studien haben gezeigt, dass die Anwendung von UV-B-Strahlung auf das Pflanzenwachstum während der Blütephase die Produktion von Schutzstoffen erheblich erhöhen kann.Dies ist ein natürlicher Schutzmechanismus der Pflanzen gegen hochenergetische Belastungen, aber diese Eigenschaft wurde ausgenutzt, um ihren medizinischen Wert zu erhöhen.
Um Pflanzen widerstandsfähiger gegen Umweltbelastungen zu machen oder die Farbe von Zierpflanzen zu verbessern, kann UV-Licht verwendet werden, um die Produktion von Pigmenten wie Flavonoiden und Anthocyanen zu stimulieren.Die Anwendung von UV-A-Strahlung auf Salat- und Beerenpflanzen kann die Ansammlung von Anthocyanen erheblich erhöhenAnthocyanine sind starke Antioxidantien und das wichtigste Pigment, das für die tiefrote oder lila Farbe vieler Gemüse und Früchte (wie roter Salat und Blaubeeren) verantwortlich ist.Dies verbessert sowohl ihren Nährwert als auch ihr kommerzielles AussehenIn Gewächshausumgebungen kann die Vorbehandlung von Pflanzen mit UV-B ihre Zellwände und Blätter verdicken und so ihre Widerstandsfähigkeit gegen nachfolgende Schädlinge, Krankheiten und Dürrestresse erhöhen.
Bei Züchtungsversuchen werden eine große Anzahl von Sämlingen mit standardisierten UV-B-Dosen bestrahlt.Forscher verwenden UV-LED-Geräte, um Tausende von mutierten oder hybriden Sämlingen unter UV-Stresstests zu testenDie Pflanzen, die nach der UV-Bestrahlung weiterhin gesund wachsen, werden als überlegenes Keimplasma mit hoher UV-Resistenz identifiziert und beschleunigen so den Fortpflanzungsprozess.
Im Vergleich zu herkömmlichen Hochintensitätsentladungen (HID) oder Leuchtstofflampen bieten UV-LEDs einen wesentlichen Vorteil in Bezug auf Wellenlängenspezifität und Steuerbarkeit:
UV-LEDs emittieren ein sehr präzises, schmalbandes UV-Licht, das für die Pflanzenforschung von entscheidender Bedeutung ist.Verschiedene Photorezeptoren in Pflanzen (z. B. der UV-B-Rezeptor UVR8) sind nur auf bestimmte Wellenlängen von UV-Licht empfindlichDiese präzise Wellenlänge ermöglicht eine gezielte Aktivierung spezifischer biochemischer Wege und vermeidet die unerwünschte Photoinhibition oder Photodamage, die durch andere Wellenlängen entstehen könnten.
Die LEDs erzeugen weniger Wärme, was eine enge Nähe ermöglicht und eine gleichmäßige und effiziente UV-Lichtübertragung auf den Baumdach gewährleistet.die in der Natur beobachteten vorübergehenden UV-Lichtvariationen nachahmen, wodurch eine Dosisoptimierung ermöglicht wird und der "Sweet Spot" für maximale Stimulation und minimale Schäden gefunden wird.
LEDs können sofort eingeschaltet und ausgeschaltet werden, so dass Forscher kurze Impulse von UV-Licht anwenden können (z. B. nur 15 Minuten pro Tag), um die zirkadianen Auswirkungen der UV-Stimulation zu untersuchen,Eine Leistung, die mit herkömmlichen Lampen nicht möglich ist.
UV-LEDs verändern die photobiologische Forschung von "Breitlicht-Stimulation" zu "Präzisionslicht-Formulierung"," bietet unbegrenzte Möglichkeiten für die zukünftige Produktion von hochwertigeren funktionalen Pflanzen.
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