Влияние спектрального состава света на рост растений чабера садового (Satureja hortensis L.) в культуре in vitro

Актуальность. Чабер садовый (Satureja hortensis L.) – однолетнее травянистое растение, эфирное масло и экстракты которого находят применение в медицине, парфюмерии и пищевой промышленности.

Материал и методика. В статье представлены результаты изучения влияния соотношения синего (СС) и красного (КС) света в общем спектре светодиодных ламп на морфометрические показатели растений чабера садового сортов Гном и Перечный аромат в условиях in vitro. Для введения в культуру in vitro семена стерилизовали 5% раствором NaCl 10 минут, помещали в чашки Петри с питательной средой Мурасиге и Скуга (МС). Асептические проростки в возрасте 4-5 дней пересаживали в пробирки и переносили на стеллажи со светодиодными лампами (на 28 суток): (1) с 1-х по 14-е сутки 100% КС, с 15-х по 28-е сутки 60% КС, 40% СС; (2) 90% КС, 10% СС; (3) 60% КС и 40% СС; (4) 32% КС и 68% СС. Общая интенсивность освещения составляла во всех вариантах 175 мкмоль/м2 с.

Результаты. Было установлено, что изменение соотношения КС:СС в общем спектре влияет на морфометрические показатели растений чабера садового в культуре in vitro. При культивировании под 100% КС формируются высокие растения с длинными междоузлиями и мелкими листьями, сокращение доли КС до 60...32% приводит к получению более низкорослых растений с крупными листьями. Результаты могут быть использованы при разработке технологии клонального микроразмножения ценных селекционных форм, а также при создании исходного материала для селекции методами культуры in vitro. 

1. Gora J., Lis A. Chemical Composition of the Essential Oil of Cultivated Summer Savory (Satureja hortensis L. cv. Saturn). Essent. Oil Res. 1996;8(4):427-428. DOI: 10.1080/10412905.1996.9700656

2. Tepe B., Cilkiz M. A pharmacological and phytochemical overview on Satureja // Pharmaceutical Biology. 2016;54(3):375-412. DOI: 10.3109/13880209.2015.1043560

3. Tepe B., Sokmen A. Production and optimisation of rosmarinic acid by Satureja hortensis L. callus cultures. Natural Product Research. 2007;21(13):1133-1144. DOI: 10.1080/14786410601130737

4. Fierascu I., Dinu-Pirvu C.E., Fierascu R.C. et al. Phytochemical Profile and Biological Activities of Satureja hortensis L.: A Review of the Last Decade. Molecules. 2018;23(2458):1-19. DOI: 10.3390/molecules23102458

5. Решетников В.Н., Спиридович Е.В., Носов А.М. Биотехнология растений и перспективы ее развития. Физиология растений и генетика. 2014;46(1):3-18.

6. Маляровская В.И., Коломиец Т.М., Соколов Р.Н. и др. Влияние спектрального состава света на рост и развитие Lilium caucasicum в условиях культуры in vitro. Научный журнал КубГАУ. 2013;94(10):1-11.

7. Massa G., Graham T., Haire T. et al. Light emitting diode light transmission through leaf tissue of seven different crops. HortScience. 2015;50(3):501-506. DOI: 10.21273/HORTSCI.50.3.501

8. Muneer S., Kim E.J., Park J.S. et al. Influence of green, red and blue light emitting diodes on multiprotein complex proteins and photosynthetic activity under different light intensities in lettuce leaves (Lactuca sativa L.). Int. J. Mol. Sci. 2014;15(3):4657-4670. DOI: 10.3390/ijms15034657

9. Christie J.M., Blackwood L., Petersen J. et al. Plant flavoprotein photoreceptors. Plant Cell Physiol. 2014;56(3):401-413. DOI: 10.1093/pcp/pcu196

10. Metallo R.M., Kopsell D.A., Sams C.E. et al. Influence of blue/red vs. white LED light treatments on biomass, shoot morphology, and quality parameters of hydroponically grown kale. Scientia Horticulturae. 2018;(235):189-197. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.02.061

11. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М.: Абрис, 2011. 783 с.

12. Протасова Н.Н., Кефели В.И. Фотосинтез и рост высших растений, их взаимосвязь и корреляции. Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982. С.251-270.

13. Сhao D.-Y., Lin H.-X. The tricks plants use to reach appropriate light. Sci. China Life Sci. 2010;53(8):916-926. DOI: 10.1007/s11427-010-4047-8

14. Pierik R., de Wit M. Shade avoidance: phytochrome signaling and other aboveground neighbour detection cues. J. Exp. Bot. 2013;65(11):2815-2824. DOI: 10.1093/jxb/ert389

15. Хлебникова Д.А., Чередниченко М.Ю. Введение Satureja hortensis L. в культуру in vitro. Вавиловские чтения – 2017: Сборник статей межд. науч.-практ. конф., посвященной 130-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. Саратов, Саратовский ГАУ, ООО «Амирит», 2017. С.99-102.

16. Johkan M., Shoji K., Goto F. et al. Blue light-emitting diode light irradiation of seedlings improves seedling quality and growth after transplanting in red leaf lettuce. HortScience. 2010;45(12):1809- 1814. DOI: 10.21273/HORTSCI.45.12.1809

17. Tran L.H., Jung S. Effects of Light-Emitting Diode Irradiation on Growth Characteristics and Regulation of Porphyrin Biosynthesis in Rice Seedlings. Int. J. Mol. Sci. 2017;18(3),641:11. DOI:10.3390/ijms18030641

18. Poudel P.R., Kataoka I., Mochioka R. Effect of red-and blue-lightemitting diodes on growth and morphogenesis of grapes. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2008;(92):147-153. DOI: 10.1007/s11240-007-9317-1

19. Яковцева М.Н., Говорова Г.Ф., Тараканов И.Г. Фотоморфогенетическая регуляция роста, развития и продукционного процесса растений земляники садовой (Fragaria x ananassa L.) в условиях светокультуры. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2015;(3):25-35.