التكيف الضوئي للتغيرات في الإشعاع في النباتات

على عكس الاستجابات القصيرة المدى لعملية التمثيل الضوئي للتغيرات في الإشعاع، فإن الاستجابة طويلة المدى (أي التكيف) على مستوى البلاستيدات الخضراء والأوراق والنباتات لم تحظَ باهتمام كافٍ حتى الآن. إن قدرة النباتات على التكيف مع تقلبات الإشعاع وسرعة حدوث هذا التكيف هي محددات محتملة لنمو النباتات تحت ظروف الحقل، ولذلك فإن هذه العملية تستحق دراسة أقرب. في القسم الأول من هذه المراجعة، نناقش مصادر تقلبات الإشعاع الطبيعي، وتأثيراتها على التمثيل الضوئي على المدى القصير وتفاعل هذه التأثيرات مع الإيقاعات اليومية. يتبعه نظرة عامة على الآليات المعنية في التكيف مع الإشعاع المتقلب (أو تغييرات الإشعاع). نسلط الضوء على سلسلة الأحداث التي تؤدي إلى التكيف: الإشارات العكسية، التكيف المكتسب على مستوى النظام، نسخ الجينات وتغيرات وفرة البروتينات. كما نستعرض كيف يتم تطبيق الإشعاع المتقلب في التجارب ونبرز حقيقة أنها أبطأ بشكل ملحوظ من تقلبات الطبيعة في الحقل، على الرغم من وجود التكنولوجيا لتحقيق تقلبات واقعية. أخيرًا، نستعرض البيانات المنشورة حول تأثير زراعة النباتات تحت إشعاع متقلب على السمات المختلفة للنباتات، عبر الدراسات ومقاييس الفضاء والأنواع. نظهر أنه عند زراعة النباتات تحت إشعاع متقلب، فإن نسبة الكلوروفيل a/b وكتلة النبات الحيوية تتناقص، بينما تزداد مساحة الورقة المحددة، وتظل سعة التمثيل الضوئي وكذلك نسبة الجذر/الساق غير متأثرة بشكل متوسط.