上圖為發芽的菊苣種子(左)和實驗室規模的溫室系統(右);下圖為在玻璃和鈣鈦礦屋頂下生長的菊苣幼苗(圖片來自CNR-IMM)。施普林格·自然 供圖
在本項研究中,論文共同通訊作者、意大利國家研究委員會-微電子與微系統研究所Alessandra Alberti和同事及合作者一起,設計出一個實驗室規模、有一個半透明鈣鈦礦涂層屋頂的溫室(有4個玻璃面板,每個2.5x2.5平方厘米),并對鈣鈦礦過濾光照下菊苣種子發芽和幼苗生長進行了15天的觀察。他們發現,與在玻璃屋頂且無鈣鈦礦涂層的溫室中生長的幼苗相比,鈣鈦礦涂層屋頂下的幼苗生長速度更快,葉片更大。
研究人員進一步分析了在鈣鈦礦太陽能電池下和無涂層玻璃下生長的不同幼苗的基因表達模式差異,雖然這些幼苗的整體情況相似,但他們發現在鈣鈦礦太陽能電池下生長的幼苗中,與環境脅迫反應、代謝、生長調節以及光感知相關的基因存在微小的表達差異。
他們認為,這些幼苗或已適應了在鈣鈦礦條件下的生長。不過,今后仍需開展進一步研究,以探索這些適應對提升室內環境下作物產量和農業產出的影響。
論文作者總結表示,本項研究結果證明,鈣鈦礦太陽能電池有協助室內糧食生產的潛力。