Влияние спектрального состава света на морфогенез сеянцев Myrtus communis L. и Psidium cattleianum Sabine (Myrtaceae Juss.) в малообъемной оранжерейной культуре

   Изучено влияние интенсивности и спектрального состава света светодиодного (LED) и люминесцентных (FL) излучателей на морфогенез сеянцев Myrtus communis L. и Psidium cattleianum Sabine (Myrtaceae) в малообъемной оранжерейной культуре в Центральном ботаническом саду НАН Беларуси. Показано, что по высоте растений, числу и общей поверхности листьев, а также по удельной сухой массе листа сеянцы обоих видов за 120 дней выращивания во всех вариантах с облучением превосходили контрольные растения. На прирост сухой массы на 1 см² листа (по отношению к контролю), характеризующий продуктивность фотосинтеза, оказал влияние спектральный состав излучения, позволивший выявить межвидовые и межвариантные различия. В варианте с лампой FL Narva с плотностью общего фотонного потока PFD = 76,22 мкмоль/м²/с, c долей зеленого спектра PFD-G = 46,47 %, красного ‒ PFD-R = 20,00 % и с величиной соотношения R/FR = 5,77 у субтропического вида длинного дня M. communis он составил 1,24 мг, а у тропического вида короткого дня P. cattleianum – всего 0,39 мг. У обоих видов, облученных LED-лампой с PFD = 186,20 мкмоль/м²/с, PFD-R = 59,34 % и при R/FR = 54,43, величина прироста составила 2,60 и 1,93 мг соответственно по отношению к контролю. Светодиодные источники являются более эффективными в отношении продуктивности фотосинтеза для растений короткого и длинного дня.

1. WFO (2023): World Flora Online [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.worldfloraonline.org. – Date of access: 01. 03. 2023.

2. Кабушева, И. Н. Семейство Myrtaceae Juss. в коллекционном фонде оранжерейных растений ЦБС НАН Беларуси / И. Н. Кабушева // Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия флоры : материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 90-летию Центр. бот. сада НАН Беларуси, Минск, 28 июня – 1 июля 2022 г. : в 2 ч. / редкол. : В. В. Титок (отв. ред.) [и др.]. – Минск, 2022. – Ч. I. – С. 151–153.

3. Belkov, V. Mechanism of plant adaptation to changing illumination by rearrangements of their photosynthetic apparatus / V. Belkov, E. Y. Garnik, Y. M. Konstantinov // Current Challenges in Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology: Proc. of the Fifth int. sci. conf. PlantGen2019 (June 24–29, 2019, Novosibirsk, Russia) / eds. A. Kochetov, E. Salina ; Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. – Novosibirsk, 2019. – P. 101–103.

4. Agarwal, A. Impact of light-emitting diodes (LEDs) and its potential on plant growth and development in controlled-environment plant production system / A. Agarwal, S. D. Gupta // Curr. Biotechnol. – 2016. – Vol. 5, N 1. – P. 28–43. https://doi.org/10.2174/2211550104666151006001126

5. An RNA-seq analysis of grape plantlets grown in vitro reveals different responses to blue, green, red LED light, and white fluorescent light / Li C. X. [et al.] // Front. Plant Sci. – 2017. – Vol. 8, N 78. – P. 1–16. doi: 10.3389/fpls.2017.00078

6. Liu, H. Green light enhances growth, photosynthetic pigments and CO₂ assimilation efficiency of lettuce as revealed by ‘knock out’ of the 480–560 nm spectral waveband / H. Liu, Y. Fu, M. Wang // Photosynthetica. – 2017. – Vol. 55, N 1. – P. 144–152. doi: 10.1007/s11099-016-0233-7

7. Wang, Y. Contributions of green light to plant growth and development / Y. Wang, K. M. Folta // Am. J. Bot. – 2013. – Vol. 100, N 1. – P. 70–78. doi: 10.3732/ajb.1200354

8. Analyzing photosynthetic activity and growth of Solanum lycopersicum seedlings exposed to different light qualities / Q. Wu [et al.] // Acta Physiol. Plant. – 2014. – Vol. 36. – P. 1411–1420. doi: 10.1007/s11738-014-1519-7

9. Hernández, R. Physiological responses of cucumber seedlings under different blue and red photon flux ratios using LEDs / R. Hernández, C. Kubota // Environ. Exp. Bot. – 2016. – Vol. 121. – P. 66–74. doi: 10.1016/j.envexpbot.2015.04.001

10. Photomorphogenesis (With Diagram). Plant Physiology [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.biologydiscussion.com/plant-physiology-2/photomorphogenesis/photomorphogenesis-with-diagram-plant-physiology/23766. – Date of access: 01. 03. 2023.

11. McCree, K. J. The action spectrum, absorptance and quantum yield of photosynthesis in crop plants / K. J. McCree // J. Agric. Meteorol. – 1972. – Vol. 9. – P. 191–216. doi: 10.1016/0002-1571(71)90022-7

12. Zhen, S. Far-red light is needed for efficient photochemistry and photosynthesis / S. Zhen, M. W. van Iersel // J. Plant Physiol. – 2017. – Vol. 209. – P. 115–122. doi: 10.1016/j.jplph.2016.12.004

13. Sánchez-Lamas, M. Bottom up assembly of the phytochrome network / M. Sánchez-Lamas, C. D. Lorenco, P. D. Cerdán // PLOS Genetics. – 2016. – Vol. 12, N 11. – P. 1–24. doi: 10.1371/journal.pgen.1006413

14. Kump, B. The role of far-red light (FR) in photomorphogenesis and its use in greenhouse plant production / B. Kump // Acta Agric. Slov. – 2020. – Vol. 116, N 1. – P. 93–105. doi: 10.14720/aas.2020.116.1.1652

15. Turnbull, H. Seasonal variation in the red/far-red ratio and photon flux density in an Australian sub-tropical rainforest / H. Turnbull, D. J. Yates // Agric. For. Meteorol. – 1993. – Vol. 64, N 1–2. – P. 111–127. doi: 10.1016/0168-1923(93)90096-Z

16. Elkins, C. Supplemental far-red light-emitting diode light increases growth of foxglove seedlings under sole-source lighting / C. Elkins, M. W. van Iersel // HortTechnology. – 2020. – Vol. 30, N 5. – P. 564–569. doi: 10.21273/HORTTECH04661-20

17. Park, Y. Far-red radiation promotes growth of seedlings by increasing leaf expansion and whole-plant net assimilation / Y. Park, E. S. Runkle // Environ. Exp. Bot. – 2017. – Vol. 136. – P. 41–49. doi: 10.1016/j.envexpbot.2016.12.013

18. Runkle, E. S. Specific functions of red, far-red, and blue light in flowering and stem extension of long-day plants / E. S. Runkle, R. D. Heins // J. Am. Soc. Hortic. Sci. – 2001. – Vol. 126, N 3. – P. 275–282. doi: 10.21273/JASHS.126.3.275

19. Impact of end-of-day red and far-red light on plant morphology and hormone physiology of poinsettia / M. A. Islam [et al.] // Sci. Hortic. – 2014. – Vol. 174. – P. 77–86. doi: 10.1016/j.scienta.2014.05.013

20. Кабушева, И. Н. Влияние искусственного освещения на рост и развитие растений Coffea arabica L. и Hibiscus rosa-sinensis L. cv. Cooperi / И. Н. Кабушева, Н. Л. Сак // Науч. тр. Чебоксар. филиала Глав. бот. сада им. Н. В. Цицина РАН. – 2020. – Вып. 15. – С. 31–37.