София Вячеславовна Щербёнок, младший научный сотрудник, Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН; аспирант, Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова
614532, Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, 12
614990, Пермь, ул. Петропавловская, 23
Sofya V. Shcherbyonok, Associate Researcher, Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Perm Research Institute of Agriculture – division of Perm Federal Research Center, UrB RAS; Postgraduate Student, Perm State Agro-Technological University named after Academician D.N. Pryanishnikov
12 Kultury St., Lobanovo, Perm Territory 614532
23 Petropavlovskaya St., Perm 614990
Татьяна Николаевна Лисина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией
614532, Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, 12
Tatyana N. lisina, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Head of a Laboratory
12 Kultury St., Lobanovo, Perm Territory 614532
Сергей Леонидович Елисеев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
614990, Пермь, ул. Петропавловская, 23
Sergey l. Eliseev, Dr. Sci. (Agriculture), Professor
23 Petropavlovskaya St., Perm 614990
Дмитрий Юрьевич Каракайтис, младший научный сотрудник
614532, Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, 12
Dmitriy J. Karakajtis, Associate Researcher
12 Kultury St., Lobanovo, Perm Territory 614532
Актуальность. Ультрафиолетовое излучение ближнего диапазона (УФ-А) является важным экологическим фактором для растений. В условиях защищенного грунта растения могут испытывать недостаток УФ-облучения из-за поглощения его покровными материалами теплиц, что может негативно сказаться на физиологических процессах.
Материалы и методы. В данном экспериментальном исследовании проанализировано влияние УФ-А-облучения на меристемные растения картофеля сортов ‘Шах’ и ‘Невский’ после их пересадки в грунт в условиях защищенного грунта (пленочная теплица). В теплице оборудован сектор со светодиодными светильниками (длина волны – 380 нм). Растения-регенеранты подвергали ежедневному 60-минутному облучению в вечернее время в течение 10, 20 и 30 суток (варианты опыта: УФ1, УФ2, УФ3), контрольный вариант не подвергался дополнительному УФ-А-облучению.
Результаты. В ходе проведенных исследований выявлено влияние УФ-А-облучения на биохимические показатели картофеля: содержание фотосинтетических пигментов в листьях, уровень сухого вещества, крахмала и общего сахара в клубнях. Результаты эксперимента показали, что дополнительное УФ-А-облучение способствовало увеличению количества мини-клубней. У растений картофеля сорта ‘Невский’ общее число мини-клубней возросло на 30% в варианте опыта УФ1, в то время как средняя масса мини-клубня уменьшилась на 10%. У растений сорта ‘Шах’ наблюдалось увеличение количества мини-клубней на 10% во всех вариантах опыта с УФ-А-досветкой. Наибольшее содержание сухого вещества в мини-клубнях сортов ‘Шах’ и ‘Невский’ отмечали при 10-дневной досветке УФ-А-облучением. Содержание крахмала в мини-клубнях обоих сортов было высоким, наибольшим – в варианте опыта с досветкой 30 суток.
Заключение. УФ-облучение стимулирует фотосинтетические процессы, увеличивая содержание хлорофилла и каротиноидов, а также влияет на углеводный метаболизм, что приводит к повышению содержания сахаров и крахмала в клубнях картофеля, к увеличению количества сформированных мини-клубней.
Background. Ultraviolet (UV-А) radiation is an important environmental factor with a significant impact on plants. Plants in greenhouses often experience a deficiency in UV-А radiation that can negatively affect their physiological processes.
Materials and methods. An experimental study was conducted to analyze the effect of UV-A irradiation on meristem plants of potato cvs. ‘Shakh’ and ‘Nevsky’ after their transplantation to a summer greenhouse. One sector of the greenhouse was equipped with lamps emitting light at a wavelength of 380 nm. Regenerated potato plants of both cultivars were exposed to radiation for 10, 20, and 30 days (experiment variants: UV1, UV2, and UV3) for one hour in the evening.
Results. The analysis revealed the effect of UV-A irradiation on the biochemical parameters in potato, including concentration of photosynthetic pigments in the leaves, as well as the content of dry matter, starch, and total sugars in the tubers. Additionally, morphometric characteristics were studied, such as the number and weight of minitubers. The obtained results showed that UV-A irradiation induced an increase in the number of minitubers and reduced their weight. For cv. ‘Nevsky’, the total number of minitubers increased by 30% in the UV1 variant, while their average weight decreased by 10%. For cv. ‘Shakh’, an increase in the number of minitubers by 10% was observed in all variants of exposure to UV-A. The maximum content of dry matter in minitubers of both cultivars was registered under the 10-day exposure, exceeding the control by 9.5%. The starch content in the two cultivars was high, with a maximum observed under UV3 treatment.
Conclusion. UV irradiation stimulates photosynthetic processes, increasing the content of chlorophyll and carotenoids, and also affects carbohydrate metabolism, which leads to an increase in the content of sugars and starch in potato tubers and an increased number of minitubers developed on regenerated plants.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.