715

За укос в третью декаду мая выделяются по питательности травосмеси варианты (в ц/га): тритикале Хлебороб + вика мохнатая Глинковская: протеин 4,3, клетчатка 6,2, жир

1,3, зола 2,8; тритикале Хлебороб + вика мохнатая Луговская-2: протеин 4,0, клетчатка 5,3, жир 0,9, зола 1,8; озимая пшеница Таня + вика паннонская Орлан: протеин 3,7, клетчатка 5,1,

жир 0,9, зола 1,6.

Введение. Культивирование картофеля (Solanum tuberosum L.) играет большую роль в экономике многих стран, в числе которых Россия. Cвет является одним из важных факторов окружающей среды для этой культуры [1,2]. Качество посадочного материала определяет успех получения урожая. Для получения оздоровленного посадочного материала проводится размножение картофеля в культуре in vitro. Этот способ позволяет в короткий срок получать большое количество безвирусного материала, генетически идентичного материнскомурастению.Таккаксветявляетсядлякартофеля регулирующим фактором, то на этом этапе оптимизация именно этого фактора иг-

рает большую роль в повышении эффективности размножения. В литературе представлены данные о том, что спектральный состав источника света можно использовать для контроля роста и морфогенеза тканей и органов картофеля in vitro [3]. Также экспериментально подтверждена необходимость получения растением картофеля полного спектра искусственного освещения [4]. Цель исследования – изучение влияния освещения разного спектрального состава на морфологические параметры и содержаниеосновныхфотосинтетическихпигментов в листьях микрорастений картофеля in vitro сортов Невский, Каменский, Удача, выявление сортовых особенностей реакций на условия освещения.

Вомногихисследованияхотмечаетсянеоднородность и противоречивость получаемых результатов при изучении процессов роста растений под освещением разного спектрального состава, что объясняют специфической реакцией различных сортов растений на спектральный состав света [5-7]. Для достижения наибольшей эффективности процесса производства оздоровленного семенного материала картофеля актуальна разработка технологий, учитывающих биологические особенности исследуемых генотипов. В данной работе впервые проведен анализ влияния спектрального состава освещения в пяти вариантах опыта на содержание пигментов, длину растений, биомассу и количество междоузлий для сортов картофеля Каменский, Невский и Удача.

Методика. Исследование было проведено в период с декабря 2022 года по апрель 2023годавПермскомфедеральномисследовательском центре. Для исследования был сконструирован гроубокс с шестью секторами. Гроубокс располагался в светоизолирующем чехле.

Микроклимат в гроубоксе поддерживался при помощи вентиляционных отверстий и за счет установленных систем климат-кон- троля в лабораторном помещении. Необходимый фотопериод внутри гроубокса реализован при помощи механической розетки - таймера Systec. В качестве основного освещения использованы люминесцентные фитолампы

OSRAM L 30W/77 T8 Fluora. Для внесения до-

полнительной спектральной составляющей к

основномуспектруреализованысветодиодные линейки. Линейка представляет собой радиатор, на который монтируются 3W SMD диоды 5 - 6 шт. Светодиодные линейки закреплены рядом с основными лампами. Питание светодиодных линеек реализовано от блока питания 300W 24V IP20. Управление светодиодными линейками осуществляется при помощи разработанной управления, которая позволяет с достаточной точностью производить настройку спектрального состава.

Варианты опыта отличались спектральным составом. В шести секторах гроубокса организованы следующие варианты освещения: 1) контроль: фитолампа (OSRAM L 30W/77 T8 Fluora); 2) Вариант опыта I: фитолампа + 520, 590 нм; 3) Вариант опыта II: фитолампа + 395400, 460 нм; 4) Вариант опыта III: фитолампа + 420-430,445,520,590нм;5)ВариантопытаIV:

фитолампа + 660,620 нм; 6) Вариант опыта V:

фитолампа + 660, 520, 590 нм.

Измерение параметров освещения проводили при помощи портативного спектрометра UPRtek MK350S с диапазоном измерения от 380 до 780 нм. Соотношение в процентах составляющих PPF-R (красный), PPF-B (синий), PPF-G (зеленый) представлено в таблице 1.

В качестве объектов исследования выбраны растения-регенеранты трех сортов картофеля Невский, Каменский и Удача. Все три сорта включены в Государственный реестр селекционных достижений по Волго-Вятскому региону.

Таблица 1

Результаты. В результате эксперимента установлено, что достоверное превышение контроля по длине растений зафиксировано у растений картофеля сорта Невский, выращенных в вариантах опыта IV и V, и у растений

сорта Каменский, выращенных в варианте опыта III (таблица 2). У растений сорта Удача не выявлено достоверных отличий с контрольным вариантом освещения по длине растенийрегенерантов.

Количество междоузлий на одно меристемное растений является важным морфологическим показателем, так как оно определяет коэффициент размножения [10].

Вариант опыта IV обеспечил наибольшие показатели по количеству междоузлий у всех трех сортов. Достоверное превышение контроля по этому признаку зафиксировано у растений картофеля сорта Невский, выращенных в вариантах опыта IV и V (таблица 3). Для сортов Каменский и Удача достоверных отличий по количеству междоузлий в вариантах опыта по сравнению с контролем не зафиксировано. Растения сорта Каменский имели наибольшую длину в варианте освещения III, но не за счет увеличения количества междоузлий, а за счет увеличения длины междоузлий.

Надземная масса достоверно выше в сравнении с контролем у растений сортов Невский и Каменский в IV и V вариантах опыта. При этом существенное максимальное увеличение надземной массы зафиксировано у растений сорта Невский в варианте освещения IV – 83%. У растений сорта Удача не выявлено достоверных отличий по сравнению с растениями контроля (таблица 4).

По показателю «масса корневой системы» у растений всех трех изученных в данномэкспериментесортовдостоверныхотличий по массе корневой системы не выявлено ни в одномвариантеосвещенияпосравнениюсконтролем (таблица 5).

Анализ сортовых реакций на спектральный состав освещения показал, что наиболее отзывчивымизизученныхтрехсортовявляется сорт Невский. С помощью модификации спектрального состава у растений сорта Невский можно наиболее успешно простимулировать рост, накопление биомассы и увеличить количество междоузлий.

Сорт Удача, наоборот, продемонстрировал независимость морфометрических показателей от спектрального состава освещения. Сорт Каменский продемонстрировал отклик на спектральный состав освещения по двум из четырех изученных морфологических показате-

.

лей. При этом варианты освещения, при которых наблюдались максимальные значения морфометрических показателей, не всегда совпадали между сортами, что подтверждает существование сортоспецифичных реакции, описанных в опубликованных ранее исследованиях

[10,11].

Дисперсионный анализ полученных данных позволил сделать выводы о величине вклада в общую изменчивость изучаемых показателей:отдельно факторовосвещения,отличающихся спектральным составом, и фактора генотипа, а также их совместном вкладе (таблица 6)

Фактор спектрального состава освещения внес наибольший вклад в изменчивость признака«масса надземной части растения». В изменчивость признаков «длина растений» и «количество междоузлий» существенно большийвкладвноситнаследственныйфактор,чем фактор освещения. Для показателя«длина растения» также большую роль играет сочетание факторов освещенности и генотипа. На массу корневой системы растений-регенерантов картофеля факторы генотипа и освещенности по отдельности менее существенны, чем их взаимодействие, но больший вклад вносят другие факторы, вероятно, состав питательной среды.

Оценка функционирования фотосинтетического аппарата через определение концен-

трации фотосинтетических пигментов является важным показателем реакции растений на изменение качества освещения [12]. Эффективность фотосинтетического аппарата расте- ний-регенерантов влияет на синтез углеводов, что, в свою очередь, влияет на формирование мини-клубней[13].Входепроведенныхиссле- дований подтверждены ранее опубликованные данные о наличии сортовых особенностей в протекании фотохимических реакций в картофеле in vitro [7]. Характер изменения концентрацийхлорофилловикаротиноидов,взависимости от спектра освещения, оказался различным у трех взятых в качестве объекта исследования сортов картофеля (рисунок 2).