为了解读植物种子萌发过程中超弱光子辐射信息的生物学意义, 采用呼吸抑制剂NaN3处理萌发玉米种子, 跟踪测量和分析了玉米种子萌发过程中超弱光子辐射中自发光子辐射和外界光诱导的延迟光子辐射的变化规律, 同时研究了萌发玉米种子鲜质量的变化.结果发现, NaN3同步抑制了萌发玉米自发光子辐射和鲜质量的增长, 造成萌发玉米延迟光子辐射的初始光子数和延迟光子辐射积分强度大幅度降低, 相干时间减小.机理分析表明, NaN3对呼吸代谢电子传递链的抑制造成的自由基反应减弱是萌发玉米自发光子辐射减小的原因, 自发光子辐射强度可以作为玉米萌发状态的信号, 延迟光子辐射动力学参数的大小可以表征萌发玉米呼吸代谢的强弱, 相干时间是种子细胞组织序性的量度, 通过对萌发种子超弱光子辐射的采集和分析可以实现对萌发种子细胞代谢和功能状态变化的灵敏和无损检测.

用50 μW/cm2 UV-B连续辐射大豆愈伤组织16 h, 发现大豆愈伤组织的自发发光强度逐渐增长, 延迟发光呈现衰减的趋势。通过对延迟发光动力学过程的分析, 得到了UV-B辐射下大豆愈伤组织延迟发光的特征参数积分强度I(T)、初始光子数I0、相干时间τ和衰减参数β的变化规律。结果表明, 大豆愈伤组织延迟发光初始光子数I0、相干时间τ和衰减参数β随着UV-B辐射时间的延长逐渐减小, 延迟发光积分强度I(T)与初始光子数I0成极好的正相关。根据生物超弱光子辐射的意义定义了描述细胞生命状态有序程度的序参量, 发现在50 μW/cm2 UV-B连续辐射下, 大豆愈伤组织序参量逐渐减小, 大豆愈伤组织序参量的变化很好地反映了UV-B辐射对组织细胞的伤害。

为了将生物超弱光子技术应用于萌发过程中小麦种子的抗旱性评价，采用聚乙二醇处理萌发的小麦种子，跟踪测量了正常和渗透胁迫下小麦种子萌发过程中的超弱光子辐射，得到了小麦种子萌发过程中超弱光子辐射的自发发光和延迟发光信号.通过建立延迟发光动力学方程和数学拟合获得了种子萌发过程中延迟发光初始光强I(0)、衰减参量β、相干时间τ和延迟发光积分强度I(T)，根据延迟发光积分强度和自发发光的生物学意义构建了用于描述细胞状态及其有序性的状态参量和序参量.实验结果发现:小麦种子萌发过程中，自发发光和延迟发光积分强度呈现阶跃式增长，细胞系统的状态参量和序参量也呈现阶跃式的增长，渗透胁迫抑制了这种增长，提示基于光子辐射的细胞系统的状态参量和序参量有可能作为种子抗旱性评价的物理指标.

在研究生物超弱光子辐射机理的基础上，建立了大豆愈伤组织超弱光子辐射的双指数模型。用20 μW/cm2的UV-B辐射处理大豆愈伤组织2 h，测定处理后4 d内的超弱光子辐射。结果显示，双指数模型准确描述了大豆愈伤组织的超弱光子辐射及其在UV-B辐射下的变化，表明大豆愈伤组织的超弱光子辐射由快项和慢项两个部分组成；通过对双指数模型的分析得到了大豆愈伤组织自发发光与延迟发光中的初始光子数、积分强度和快项与慢项两个部分的衰减参数，由这些发光信息可以实现对大豆愈伤组织超弱光子辐射变化的定量分析。研究结果还发现，在UV-B辐射处理后的4 d内，延迟发光的快项部分发生了剧烈变化，自发发光出现了相反的变化趋势，暗示大豆愈伤组织超弱光子辐射对UV-B辐射反应灵敏的是延迟发光中的快项部分，细胞膜脂过氧化可能是造成快项部分剧烈变化的原因。

为了研究细胞超弱光子辐射的动力学特征及其所揭示的生物学意义，用20 μW/cm2UV-B辐射大豆愈伤组织2 h，测定停止辐射后4 d内大豆愈伤组织在LED光诱导下的延迟发光.通过建立延迟发光动力学方程和数学拟合得到了大豆愈伤组织超弱光子辐射中的延迟发光积分强度、初始光子数、衰减参数和自发发光，讨论了这些发光动力学参数的生物学意义.研究结果表明，在停止UV-B辐射后的4 d内，大豆愈伤组织的光诱导延迟发光服从双曲线弛豫.动力学分析发现，延迟发光积分强度和初始光子数随处理后时间的进行呈现波动变化，停止UV-B辐射后，自发发光和丙二醛(MDA)含量均呈现升高的趋势，在辐射后2 d附近达到峰值，此后同步下降.用延迟发光积分强度和自发发光的比值定义细胞的状态参量Q和序参量R，发现UV-B辐射后大豆愈伤组织细胞Q值或R值的变化反映了UV-B辐射对大豆愈伤组织细胞的损伤以及细胞的恢复过程.