ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2019-6-146-150ovoshchi-941Research ArticleОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕAGRICULTUREВлияние освещения на проращивание семян капусты китайской и брокколи и антиоксидантную активность микрозелени в закрытой системе синерготрона ИСР 1.01The influence of lighting on the seeds germination of chinese cabbage and broccoli and antioxidant activity of microgreens in the closed system of the synergotron ISR 1.01https://orcid.org/0000-0001-5481-2723ЗеленковВ. Н.ZelenkovV. N.

главный научный сотрудник, главный научный консультант доктор с.-х. наук, проф.,

107031, Москва, пер. Столешников, д. 11;

117216, г. Москва, ул. Грина, д. 7;

140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр.500

chief researcher, chief scientific consultant, Doc. Sci. (Agriculture), prof.,

11 Stoleshnikov Lane, Moscow, 107031;

7 Grin str., Moscow, 117216;

500 Vereya village, Ramenskoe district, Moscow region, 140153

zelenkov-raen@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1406-8965ЛатушкинВ. В.LatushkinV. V.

cпециалист-агротехнолог, кандидат с.-х. наук,

107031, Москва, пер. Столешников, д. 11

agricultural specialist, Cand. Sci. (Agriculture),

11 Stoleshnikov Lane, Moscow, 107031

https://orcid.org/0000-0001-7326-2157ИвановаМ. И.IvanovaM. I.

главный научный сотрудник отдела селекции и семеноводства доктор с.-х. наук, проф. РАН,

140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр.500

chief researcher of the department of selection and seed production, Doc. Sci. (Agriculture), prof. RAS,

500 Vereya village, Ramenskoe district, Moscow region, 140153

ivanova_170@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9142-0403ЛапинА. А.LapinA. A.

кандидат химических наук, доцент кафедры "водные биоресурсы и аквакультура",

20066, г. Казань, ул. Красносельская, 51 

Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor of the Department of Aquatic Bioresources and Aquaculture,

5 Krasnoselskaya str., Kazan, 120066

РазинО. А.RazinO. A.

старший научный сотрудник лаб. селекции капустных культур кандидат с.-х. наук,

43072, Московская обл., Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д. 14 

Senior Researcher, Cand. Sci. (Agriculture),

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

ГавриловС. В.GavrilovS. V.

заведующий отделом,

107031, Москва, пер. Столешников, д. 11

department head,

11 Stoleshnikov Lane, Moscow, 107031

https://orcid.org/0000-0001-5850-7654ВерникП. А.VernikP. A.

директор АНО «Институт стратегий развития»,

107031, Москва, пер. Столешников, д. 11

Director of the Institute of Development Strategies,

11 Stoleshnikov Lane, Moscow, 107031

Автономная некоммерческая организация «Институт стратегий развития»; ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»; Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства – филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО)РоссияINPO “Institute for Development Strategies”; FSBSI “All-Russian Scientific Research Institute of medicinal and aromatic plants”; All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – the branch of FSBSI “Federal Scientific Vegetable Center”Russian FederationАвтономная некоммерческая организация «Институт стратегий развития»РоссияINPO “Institute for Development Strategies”Russian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт овощеводства – филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО)РоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – the branch of FSBSI “Federal Scientific Vegetable Center”Russian FederationФГБОУ ВО «Казанский энергетический университет»РоссияFSBEI HSE “Kazan University of Energy”Russian FederationФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства»РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable Center (FSBSI FSVC)Russian Federation20191812201906146150Copyright © Зеленков В.Н., Латушкин В.В., Иванова М.И., Лапин А.А., Разин О.А., Гаврилов С.В., Верник П.А., 20192019Зеленков В.Н., Латушкин В.В., Иванова М.И., Лапин А.А., Разин О.А., Гаврилов С.В., Верник П.А.Zelenkov V.N., Latushkin V.V., Ivanova M.I., Lapin A.A., Razin O.A., Gavrilov S.V., Vernik P.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/941Актуальность

Актуальность. При выращивании растений в искусственных условиях (закрытые агроэкосистемы) требуется четкое регулирование факторов роста растений, начиная с первых этапов онтогенеза. Одним из важных параметров является наличие или отсутствие света в период прорастания семян. Для большинства разновидностей капусты стандартным методом является проращивание в темноте, однако для свежеубранных семян (в состоянии покоя) необходимо воздействие света. По литературным данным, механизмы воздействия света на прорастание семян носят комплексный, неоднозначный характер и вопрос нуждается в детальных исследованиях.

Методы

Методы. Целью работы являлось изучение прорастания семян брокколи (Brassica oleracea var. italica Plenck) и капусты китайской (Brassica rapa var. chinensis) с учетом светового фактора и одновременным анализом антиоксидантной активности как маркера изменения метаболических процессов.

Результаты

Результаты. Выявлено существенное повышение антиоксидантной активности микрозелени при проращивании в темноте в сравнении с проращиванием на свету (у брокколи – в 5,5 раз, у капусты китайской – в 4,8 раза). После перемещения микрозелени на свет, различия между световым и темновым вариантами практически исчезали. После прорастания на свету антиоксидантная активность микрозелени в сравнении с исходной (сухих семян) снижалась в 3-3,5 раза, в то время как в темноте – наоборот, увеличивалась в 1,5-1,6 раза. При этом конечные результаты проращивания (энергия прорастания и всхожесть семян) практически не различались по вариантам. При темновом проращивании высота микрозелени больше (за счет этиолирования и вытягивания при отсутствии света), однако в дальнейшем различия по вариантам сглаживаются. Биомасса микрозелени на свету на 4-е сутки после посева семян у брокколи – выше на 9,1%, у капусты китайской – на 10,5%. У капусты китайской различия сохранялись до завершения эксперимента (на 18-е сутки от посева семян), у брокколи – сглаживались. Сравнение двух разновидностей капусты показало, что брокколи в замкнутой системе синерготрона формирует значительно большую надземную биомассу, чем капуста китайская (на 4-е сутки после посева – на 37%, на 18-е сутки – на 75,4% в темновом варианте). 

Relevance

Relevance. Growing plants in artificial conditions (closed agroecosystems) requires precise regulation of plant growth factors, starting from the first stages of ontogenesis. One of the parameters is the presence or absence of light in the period of seed germination. For most types of cabbage the standard method is germination in the dark, but for freshly harvested seeds (at rest) light exposure is necessary. According to the literature, the mechanisms of the effect of light on seed germination are complex and ambiguous, so the issue needs detailed research.

Methods

Methods. Therefore, the purpose of this work was to study the germination of seeds of broccoli (Brassica oleracea var. italica Plenck) and Chinese cabbage (Brassica rapa var. chinensis), taking into account the light factor and the simultaneous analysis of antioxidant activity as a marker of changes in metabolic processes.

Results

Results. The experiment has revealed a significant increase in the antioxidant activity of the microgreens during germination in the dark compared to germination in the light (in broccoli by 5.5 times, in Chinese cabbage by 4.8 times). Later on, after the seedlings are moved to the light, the differences between the light and dark versions practically disappear. After germination in the light, the antioxidant activity of microgreens in comparison with the original (dry seeds) decreased by 3-3.5 times, while in the dark – on the contrary, increased by 1.5-1.6 times. The final results of germination (germination energy and seed germination) practically do not differ in the versions. In the case of dark germination, the height of microgreens is greater (due to etiolation and stretching in the absence of light), however, later on, the differences in the versions are smoothed out. The biomass of microgreens in the version of light germination on the 4th day after sowing seeds in broccoli is by 9.1% higher, in Chinese cabbage – by 10.5%. In case of Chinese cabbage, differences remained until the end of the experiment (on the 18th day from sowing seeds), in case of broccoli they were smoothed out. Comparison of two kinds of cabbage has showen that broccoli in the closed system of the synergotron forms a much higher aboveground biomass than Chinese cabbage (on the 4th day after sowing – by 37%, on the 18th day – by 75.4% in the dark version).

прорастание семянмикрозеленьброкколикапуста китайскаясветовое воздействиесинерготронзакрытые агроэкосистемыантиоксидантная активностьseed germinationmicrogreensbroccoliChinese cabbagelight exposuresynergotronclosed agroecosystemsantioxidant activityReferencesДрагавцев В.А. Новая регуляция у растений и необходимость создания селекционного фитотрона в РФ. Журнал технической физики. 2018;88(9):1331-1335.Dragavtsev V.A. New regulation in plants and the need to create a selection phytotron in the Russian Federation. Journal of Technical Physics. 2018;88(9):1331-1335. (In Russ.)Зеленков В.Н., Верник П.А. Создание замкнутых агробиотехносистем на базе цифровых технологий – новые возможности научного познания культур клеток и высших растений. Актуальная биотехнология. 2018;3(26):50-55.Zelenkov V.N., Vernik P.A. The creation of closed agrobiotechnological systems based on digital technologies - new opportunities for scientific knowledge of cell cultures and higher plants. Actual biotechnology. 2018;3(26):50-55. (In Russ.)Попцов А.В., Некрасов В.И., Иванова И.А. Очерки по семеноведению. М.: Наука, 1981. 112 с.Poptsov A.V., Nekrasov V.I., Ivanova I.A. Essays on seed science. M.: Nauka, 1981. 112 p. (In Russ.)Значение света для прорастания семян [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://agro-portal24.ru/semenovedenie/4947-znachenie-svetadlya-prorastaniya-semyan-chast-1.html (дата обращения 02.08.2018).The importance of light for seed germination [Electronic resource]. Access mode: http://agro-portal24.ru/semenovedenie/4947-znachenie-sveta-dlyaprorastaniya-semyan-chast-1.html (accessed 08/02/2018). (In Russ.)Зависимость прорастания семян от света [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.activestudy.info/zavisimost-prorastaniyasemyan-ot-sveta (дата обращения 02.08.2018).The dependence of seed germination from light [Electronic resource]. Access mode: http://www.activestudy.info/zavisimost-prorastaniya-semyanot-sveta (accessed 08.08.2018). (In Russ.)Физиология и биохимия покоя и прорастания семян. М.: Наука, 1982. 495 с.Physiology and biochemistry of dormancy and seed germination. M.: Nauka, 1982. 495 p. (In Russ.)Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М.: Мир, 1983. 550 с.Gelston A., Davis P., Satter R. Life of a green plant. M.: Mir, 1983. 550 p. (In Russ.)Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983. 464 с.Kramer P.D., Kozlovsky T.T. The physiology of woody plants. M.: Forest industry, 1983. - 464 p.Леманн Е., Айхеле Ф. Физиология прорастания семян злаков. М., Л., 1936. 483 с.Lehmann E., Eichele F. Physiology of seed germination of cereals. M., L., 1936. 483 p. (In Russ.)Крокер В., Бартон Л. Физиология семян. М.: Наука, 1955. 399 с.Crocker V., Barton L. Physiology of seeds. M.: Nauka, 1955. 399 p. (In Russ.)Зеленков В.Н., Лапин А.А., Литвинов С.С. Антиоксидантный статус овощейю. Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. 2017:101-104.Zelenkov V.N., Lapin A.A., Litvinov S.S. Antioxidant status of vegetables // New and unconventional plants and prospects for their use. 2017:101-104. (In Russ.)Гинс М.С., Гамбурова Н.Т. Активность антиоксидантной системы красноокрашенного амаранта при кратковременном действии УФ – А радиации. Овощи России. 2009;(1):33 -35.Gins M.S., Gamburova N.T. The activity of the antioxidant system of red-colored amaranth under the short-term action of UV-A radiation. Vegetables crops of Russia. 2009;(1):33-35. (In Russ.)Жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Под редакцией профессора В.Н. Зеленкова. М.: ТЕХНОСФЕРА, АНО «Институт стратегий развития», 2018. 208 c.Life cycle and plant ecology: regulation and management of the environment in agrobiotechnological systems. Collection of scientific papers. Issue 1. Edited by Prof. V.N. Zelenkov. M.: TECHNOSPHERE, ANO "Institute for Development Strategies", 2018. 208 p. (In Russ.)Зеленков В.Н., Лапин А.А. Суммарная антиоксидантная активность. Методика выполнения измерений на кулонометрическом анализаторе. МВИ-01-00669068. Верея Московской обл.: ВНИИ овощеводства, 2013. 19 с.Zelenkov V.N., Lapin A.A. Total antioxidant activity. Measurement technique on a coulometric analyzer. MVI-01-00669068. Vereya, Moscow Region: AllRussian Research Institute of Vegetable Production, 2013. 19 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.