Radiación ultravioleta (UV): Guía para cultivar plantas sanas
La cuestión sobre el papel de la radiación ultravioleta y su efecto en las plantas en crecimiento sigue siendo interesante. La mayor parte de la investigación teórica se ha llevado a cabo mediante el análisis de diferentes variantes genéticas de Arabidopsis thaliana.
Aunque algunos resultados pueden ser aplicables a otras especies de plantas, señalamos que este artículo sirve como meta-análisis de los estudios científicos disponibles en la actualidad. Este artículo sirve como resumen de los estudios científicos disponibles relacionados con la radiación UV.
Espectro electromagnético del UV(C) al infrarrojo
La imagen de arriba muestra el espectro electromagnético a partir de una longitud de onda de 200 nm nanómetro ( 1nm = 1×10 -9m). También se indican las distintas clasificaciones de la radiación relevante para las plantas, como la PAR (radiación fotosintéticamente activa) y la versión ampliada PBAR (radiación fotobiológicamente activa). Mientras que la PAR se centra principalmente en la fotosíntesis, la PBAR pretende incluir la longitud de onda, relevante para otros procesos dentro de las plantas.
Lo más importante:
La Radiación Ultravioleta se utiliza a menudo sin su clasificación en UV-A, B y C.
- UV-A: 315-400nm
- UV-B: 280-315nm
- UV-C: 100-280nm
La radiación por encima de 400nm se considera luz azul o (¡luz violeta!)
Hemos identificado múltiples productos en el mercado que mencionan su UV, mientras que, por ejemplo, se utilizan LED de 405 nm. Además del hecho de que la luz azul tiene efectos notables sobre el desarrollo de las plantas, queremos evitar la confusión sobre el impacto de UV mientras se utiliza la luz azul.
Curvas de absorción de las plantas de 200 a 800 nm
Las curvas de absorción de, por ejemplo, la clorofila a/b se sitúan en parte dentro de la región UV-A. Sin embargo, la luz azul, por encima de 400 nm, tiene efectos significativamente mayores, pero activa principalmente los mismos sistemas. Sin embargo, la luz azul, por encima de 400 nm, tiene efectos significativamente mayores, pero desencadena principalmente los mismos sistemas.
Todas las radiaciones UV se consideran nocivas para los seres humanos y las plantas, la radiación UV-C es la más nociva y por lo tanto se utiliza a menudo para la desinfección y esterilización. La UV-C también es filtrada por la atmósfera terrestre, por lo que no llega a la superficie y las plantas cultivadas de forma natural (in vivo) nunca han necesitado manejar o adaptarse evolutivamente a este tipo de radiación.
En referencia a la tabla siguiente, la síntesis de cumestrol, el cierre de los estomas y la producción de peróxido de hidrógeno pueden ser desencadenados por UV-C, pero también son eficaces y la parte UV-B del espectro.
Procesos relacionados con la UVB en plantas por especie
| Process | Species | Peak wavelength [nm] |
|---|---|---|
| coumestrol sy nthesis | Phaseolus vulgaris | < 270 |
| H O production in vitro | horse polylgG in vitro | 275 |
| stomatal closing | Eragrostis tef | 275 |
| anthocyanin formation | Daucus carota | 280 |
| CHS gene transcri ption | Daucus carota | 280 and > 330 |
| PAL gene transcription | Daucus carota | 280 |
| cotyledon curling | Brassica napus | 285 |
| MEB5.2 and LHCB1*3 regulation | Arabidopsis thaliana | ~285 |
| PAL gene transcription | Daucus carota | 290 |
| growth inhibition | A. thaliana | 290 |
| anthocyanin formation | Zea mays | 294 |
| flavonoid accumulation | Petroselinum hortense | 294 |
| CHS and PDXI .3 regulation | A. thaliana | ~300 |
| anthocyanin formation | Sorghum bicolor | 302 |
| CsPHR transcription | Cucumis sativus | 310 |
| CsPHR promoter activation | Cucumis sativus | 310 |
UVR8 la proteína fotorreceptora que absorbe UV-B
El UVR8 es el fotorreceptor de la radiación UV-B, al igual que los criptocromos y las fototropinas lo son de la luz UV-A a la luz azul y los fitocromos de la luz roja y roja lejana.
UVR8 detecta la luz ultravioleta entre 280 nm y 315 nm con un pico en el límite inferior de UV-B a 285 nm.
Se sabe que la radiación UV-B induce múltiples efectos no clasificados ni desencadenados por defectos, como la inducción de la síntesis de flavonoides.
Además, algunos procesos sí son desencadenados por el mecanismo de reparación del ADN de la planta.
Como ejemplo, está la inhibición de la progresión del ciclo celular y la división celular incluida inducida por la UV. Con ello se pretende dar tiempo a las células para reparar los daños en el ADN antes de la duplicación.
UVR8 action spectrum
Conclusión sobre la radiación ultravioleta para las plantas
La radiación UV desempeña un papel importante en el crecimiento de las plantas.
- No se deje engañar por las diferencias en la radiación UV y no la mezcle con la luz azul (>399 nm).
- UV-A tiene principalmente el mismo efecto que la luz azul. Pero los chips LED disponibles suelen tener una eficacia menor.
- UV-C es principalmente para la desinfección, no está disponible de forma natural y es muy perjudicial.
- La UV-B es activada por el receptor UVR8 y cumple múltiples funciones. La mayoría de ellas están relacionadas con el mecanismo de reparación del ADN.
- La UV-B puede fortalecer la planta, pero normalmente no aumenta el rendimiento debido a la inhibición de la reproducción celular.
- La mayor parte de la investigación disponible se basa en Arabidopsis thaliana y los resultados pueden variar entre especies de plantas, así como genotipos o fenotipos dentro de una misma especie.