Влияние искусственного солнечного света на рост и развитие растений-регенерантов Solanum tuberosum

• Main Authors: Subbotin, E.P., Gafitskaya, I.V., Nakonechnaya, O.V., Zhuravlev, Yu.N., Kulchin, Yu.N.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Altai State University 2018
• Subjects: in vitro; light intensity; potato; Solanum tuberosum; solar spectrum; интенсивность света; картофель; культура in vitro; солнечный спектр; Крайн*
• Online Access: http://turczaninowia.asu.ru/article/view/4186

Для изучения влияния спектрального состава и интенсивности широкополосного светового излучения на рост и развитие растений был использован впервые разработанный авторами светодиодный источник света, спектр излучения которого в диапазоне частот 440–660 нм был близок к спектру излучения Солнца (Sun Box). Эксперименты проводили на растениях-регенерантах картофеля Solanum tuberosum L. ‘Рождественский’ и ‘Снегирь’), оздоровленных методом апикальной меристемы и культивируемых в условиях in vitro. Для контроля использовали растения, выращенные под люминесцентными лампами. Установлено, что при высокой интенсивности искусственного солнечного спектра (230,1 и 382 мкмоль/с*м2) наблюдается подавление роста, уменьшение количества листьев и сырого веса растений. При использовании максимальной интенсивности (382 мкмоль/с*м2) у растений отмечено формирование дополнительных побегов (два или три побега небольшого размера). При понижении интенсивности излучения до 135,5 мкмоль/с*м2, напротив, выявлено достоверное увеличение высоты растений, размеров листа и количества листьев по сравнению с контролем. Данные эксперимента при облученности 74,6 мкмоль/с*м2 по высоте растений и количеству листьев наиболее близки к показателям, выявленным у контрольной группы растений, прирост корневой массы выше, чем в контроле. Полученные данные могут быть использованы при оптимизации режима культивирования растений-регенерантов картофеля in vitro и проведении их адаптации к открытому грунту; а также для ускорения роста сельскохозяйственных растений в контролируемых условиях, например, в автономных помещениях кораблей или при выращивании культур в условиях Крайнего Севера. The light source (Sun Box) was developed by the authors for the first time, and its emission spectrum was in the range of frequency 440–660 nm coincided with the solar spectrum. Its effect and light intensity on the growth and development of plants were studied. The experiments were carried out on regenerating plants of Solanum tuberosum L. (‘Rozhdestvenskiy’ and ‘Snegir’ cultivars), cultivated under in vitro conditions. Virus-free plantlets obtained by the method of the apical meristem isolation were used. A high intensity of the artificial solar spectrum (230.1 and 382 μmol/s*m2) was shown to suppress plant growth, the number of leaves and the green mass of plants were decreased. But additional shoot formation was observed under high levels of irradiance (382 μmol/s*m2): two or three small shoots developed on all plantlets in the group. At an intensity of 135.5 μmol/s*m2, a significant increase in plant height, leaf size and number of leaves was observed. Irradiance of 74.6 μmol/s*m2 had no effect on the height of plants and the number of leaves, while the increase in the root mass was found. The data obtained can be used to optimize the regime of cultivation of potato regenerating plants in vitro and to adapt them to open ground as well as to accelerate the growth of plants under controlled conditions, for example, in autonomous spaces of ships or in the extreme North conditions.