BioScience Blog – Научный Биологический блог

Изменение спектрального состава света в растительном сообществе в результате поглощения и отражения фотосинтетически активного излучения оказывает значительное влияние на рост и развитие растений. В литературе имеется большое количество данных о влиянии спектрального состава света на морфогенез, метаболизм, скорость фотосинтеза и другие физиологически активные процессы. Эти данные свидетельствуют о возможности регулирования в определенной степени скорости роста и развития растений. Воздействие света различного спектрального состава на растения широко изучено на модельных объектах. Однако подобные исследования на растениях люпина еще не проводились. Отдельно следует отметить сложность работы с люпином в культуре in vitro, а именно — трудности в получении растений-регенерантов. Люпин издавна привлекал к себе внимание своей неприхотливостью, высокой урожайностью даже на бедных почвах и высоким содержанием белка. Однако использованию его в качестве кормовой культуры долгое время препятствовало наличие горьких и ядовитых алкалоидов.

Цель настоящего исследования — изучение действия света различного спектрального васоста на рост, развитие и регенерационный потенциал люпина.

В эксперименте использовали семена двух сортов люпина узколистного: Сидерат 38 и Белозерный 110 и двух сортов люпина желтого: Надежный и Демидовский. Семена растений помещали в стеклянные баночки на «голодный агар» по 5 семян в 3 повторностях для каждого варианта. Использовали следующие варианты опыта: люминесцентные фитолампы (47 мкмоль/(м2·с)), темнота, красные (λmax=
625 нм, световой

поток 60 лм), синие (λmax = 460 нм, световой поток 18 лм) и белые (цветовая

температура 6500 К, световой поток 80 лм) светодиоды, а также изучали совместное воздействие синих и красных светодиодов. Семядоли подросших растений помещали на чашки Петри на модифицированную среду МС с добавлением 0,5 мг/л НУК и 1,5 мг/л 6-БАП. Гипокотили разрезали на 3 части и помещали, в соответствии с их оложениемсихрасп на растении, в стеклянные баночки на модифицированную среду МС с добавлением 0,5 мг/л НУК и 1,5 мг/л БАП.

Показано, что наибольший (50%) выход первичных регенерантов люпина узколистного сорта Сидерат наблюдали в варианте при совместном действии синих и красных светодиодов. Также высокий (40%) процент выхода регенерантов  наблюдали  в  варианте  под  люминесцентными

лампами. Для узколистного люпина сорта Белозерный наилучший (45%) результат по регенерации был получен под действием красных светодиодов. Сорта желтого люпина Надежный и Демидовский на синем и красном свету не давали первичной регенерации. Для сорта Надежный самый высокий (40%) процент регенерации наблюдался в темноте.

Сорт Демидовский одинаково слабо (20%) регенерировал в темноте, под люминесцентными лампами и белыми светодиодами. Наибольшей каллусообразующей способностью отличались гипокотили различных сортов люпина узколистного и желтого, культивируемые под синими и красными светодиодами, а также в темноте. Белые светодиоды оказывали слабое влияние на образование каллуса у всех сортов всех изучаемых видов люпина. Люминесцентные лампы и синие с красными светодиоды практически не вызвали     лусогенезакал у гипокотилей растений люпина.

Таким образом, можно отметить, что свет различного спектрального состава по-разному влияет на рост и развитие разных сортов желтого и белого люпина. Для быстрого получения каллуса из гипокотилей люпина эффективно использование синих или красных низкоэнергетических светодиодных светильников.