Инна Валерьевна Князева – кандидат биол. наук, старший научный сотрудник
109428, Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5
Inna V. Knyazeva – Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher
5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428
Екатерина Васильевна Журавлева – доктор с.-х. наук, профессор РАН
109428, Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5
Ekaterina V. Zhuravleva – Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Russian Academy of Sciences
5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428
Елена Алексеевна Домблидес – кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных растений
143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14
Elena A. Domblides – Cand. Sci. (Agriculture), Head of Laboratory of Reproductive Biotechnology in Crop Breeding
14, Selectsionnaya, Odintsovo district, Moscow region, 143072
Яна Петровна Тукусер – младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики и цитологии
143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14
Yana P. Tukuser – Junior Researcher, Laboratory of Molecular Genetics and Cytology
14, Selectsionnaya, Odintsovo district, Moscow region, 143072
Актуальность. Необходима разработка эффективных методов адаптации микрорастений ex vitro, позволяющих повысить их устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды и обеспечить высокий выход качественного посадочного материала. Современные биотехнологии, основанные на использовании специализированных климатических камер и освещения различного спектрального состава, предоставляют уникальные возможности для оптимизации процесса адаптации, что крайне актуально в условиях современного сельского хозяйства, ориентированного на ресурсосбережение и экологичность.
Материалы и методы. Адаптацию томата двух сортов Гном и Челнок из коллекции лаборатории селекции и семеноводства пасленовых культур ФГБНУ ФНЦО осуществляли по традиционной технологии и в камере с автоматическим управлением климатическими параметрами производства ВИМ (Россия) к условиям ex vitro. Освещение характеризовалось спектром излучения 16B:42G:39R:3FR ммоль/м²·с (контроль) и 15B:1G:84R:0FR ммоль/м²с. Общая плотность фотонного потока (ПФП) для обоих вариантов равнялась 140 ммоль/м²с.
Результаты. С помощью климатических камер, оснащённых специализированными источниками света, удалось добиться значительных преимуществ в развитии растений по сравнению с традиционной технологией. В частности, светодиодное освещение CИД-W (16B:42G:39R:3FR) обеспечило максимальную длину побегов (20,3 см), тогда как CИД-RB (15B:1G:84R:0FR) способствовало наилучшему накоплению фотосинтетических пигментов (хлорофилл a – 1,3 мг/г, хлорофилл b – 0,56 мг/г, сумма a+b – 1,86 мг/г). При этом содержание каротиноидов выросло до 0,34-0,38 мг/г в климатических камерах, в то время как традиционная технология привела к минимальной концентрации (0,20-0,21 мг/г).
Заключение. Проведенные исследования подтвердили положительное влияние климатической камеры и специализированного светодиодного освещения на рост и развитие микрорастений томата. Оптимизация спектрального состава повысила длину побегов, увеличило число листьев и улучшило накопление фотосинтетических пигментов. Наблюдалось также различие в реакции сортов на разные спектры освещения, что подчеркивает необходимость специализированного подхода к каждому сорту. Перспективы дальнейших работ связаны с совершенствованием технологий адаптации и разработкой оптимальных спектральных режимов для повышения продуктивности томата.
Relevance. It is necessary to develop effective methods for the adaptation of micro plants ex vitro, which will increase their resistance to unfavorable environmental factors and ensure a high yield of high-quality planting material. Modern biotechnologies based on the use of specialized climate chambers and varying spectral compositions of lighting offer unique opportunities for optimizing the adaptation process, which is extremely important in modern agriculture, which is focused on resource conservation and environmental friendliness.
Materials and Methods. Tomato varieties Gnome and Chelnok from the collection of the Solanaceae Breeding and Seed Production Laboratory of the Federal Scientific Center of Oncology were adapted to ex vitro conditions using traditional technology and a chamber with automatic climate control manufactured by VIM (Russia). The illumination had a radiance spectrum of 16B:42G:39R:3FR mmol/m² s (control) and 15B:1G:84R:0FR mmol/m² s. The total photon flux density (TPD) for both treatments was 140 mmol/m²s.
Results. Using climate chambers equipped with specialized light sources, we achieved significant advantages in plant development compared to traditional technology. Specifically, CID-W (16B:42G:39R:3FR) LED lighting resulted in maximum shoot length (20.3 cm), while CID-RB (15B:1G:84R:0FR) promoted the best accumulation of photosynthetic pigments (chlorophyll a – 1.3 mg/g, chlorophyll b – 0.56 mg/g, sum of a+b – 1.86 mg/g). Furthermore, carotenoid content increased to 0.34-0.38 mg/g in the climate chambers, while traditional technology resulted in minimal concentrations (0.20-0.21 mg/g).
Conclusion. The studies confirmed the positive impact of a climate chamber and specialized LED lighting on the growth and development of tomato microplants. Optimizing the spectral composition increased shoot length, leaf count, and the accumulation of photosynthetic pigments. Varieties also responded differently to different lighting types, highlighting the need for a personalized approach for each variety. Future research focuses on improving adaptation technologies and developing optimal spectral regimes to enhance tomato productivity.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.