Влияние разных режимов светодиодного освещения на постадаптационный рост земляники садовой при переходе из культуры in vitro в ex vitro

Для получения высококачественного посадочного растительного материала, свободного от патогенных организмов, в настоящее время в сельском хозяйстве активно используют технологию клонального микроразмножения. В отношении земляники садовой ( Fragaria × ananassa Duch.) вопрос поиска наиболее эффективной концентрации регулятора роста на этапе микроразмножения in vitro и способов успешной акклиматизации растений к условиям ex vitro для различных генотипов остается открытым. Для получения необходимого количества растений-регенерантов земляники садовой сорта ‘Фейт’ методом клонального микроразмножения был использован оптимальный состав питательной среды по прописи Мурасиге Скуга с добавлением регулятора роста 6-БАП 0,5-0,75 мг/л. Коэффициент размножения на третьем пассаже составил до 9,5 побегов/эксплант, на четвертом до 10,5 побегов/эксплант. На этапе адаптации к нестерильным условиям использовали три режима LED-освещения разного спектрального состава (White, Full, Red:Blue) интенсивностью около 75 мкмоль фотонов·м⁻²·с⁻¹ при сравнении с контрольным вариантом белый дневной свет интенсивностью 40 мкмоль фотонов·м⁻²·с⁻¹. В ходе проведения эксперимента у микрорастений земляники оценивали количество листьев, их площадь, индекс содержания хлорофилла и эффективный квантовый выход фотохимических реакций фотосистемы II. Установлено, что после 80 дней от начала опыта большая интенсивность освещения способствовала увеличению площади листовых пластинок растений на 73-78 % и повышению показателей индекса содержания хлорофилла на 46-60 % по сравнению с контролем. Количество листьев между вариантами варьировало в пределах от 5 до 7 без значительных отличий за счет появления новых листьев и периодического отмирания ранее появившихся. Максимальные значения эффективного квантового выхода на протяжении всего эксперимента имели контрольные растения. Кроме того, при широком спектре LED-освещения (режим Full) отмечены максимальные показатели индекса содержания хлорофилла, и после окончания эксперимента данная группа растений переходила в фазу цветения. Полученные результаты подтверждают целесообразность использования на этапе ex vitro более интенсивного освещения, спектральный состав которого включает области красного и синего света.

1. FAOSTAT: Crops and livestock products. URL: https://www.fao.org/faostat/ru/#data/QCL

2. Gupta S. In vitro propagation and conservation of Fragaria species: IntechOpen, 2022. DOI: 10.5772/intechopen.103095. https://www.intechopen.com/chapters/80656.

3. Rasiukevičiūtė N., Morkeliūnė A., Mažeikienė I., Birzleja D., Lanauskas J., Valiuškaitė A. The influence of biological measures on strawberry plant growth, yield, and fruit quality, Plants. 2026;15(6):929. DOI: 10.3390/plants15060929. https://www.mdpi.com/2223-7747/15/6/929

4. Neri J. C., Meléndez-Mori J. B., Tejada-Alvarado J. J., Vilca-Valqui N. C., Huaman-Huaman E., Oliva M., Goñas M. An optimized protocol for micropropagation and acclimatization of strawberry ( Fragaria × ananassa Duch.) variety ‘Aroma’, Agronomy. 2022;12(4):968. DOI: 10.3390/agronomy12040968. https://www.mdpi.com/2073-4395/12/4/968.

5. Ambros E., Karpova E., Kotsupiy O., Trofi mova E., Zakabluk G., Chernonosov A., Koval V., Novikova T. A mechanocomposite based on biogenic silica and green tea flavonoids modulates adaptability of strawberry microclones to in vitro and ex vitro conditions, J. Soil Sci. Plant Nutr. 2023;23:612-627. DOI: 10.1007/s42729-022-01069-3. https://link.springer.com/article/10.1007/s42729-022-01069-3#citeas

6. Chaouch R., Kthiri Z., Soufi S., Jabeur M. B., Bettaieb T. Assessing the biostimulant effect of micro-algae and thyme essential oil during in vitro and ex vitro rooting of strawberry, South African Journal of Botany. 2023;162:120-128. DOI: 10.1016/j.sajb.2023.08.066. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0254629923005239?__cf_chl_tk=ssOT7zBeUu2YU2HzfM0dx8QMi7OSyJ9.9RHZ_63Nr8Q-1782125610-1.0.1.1mDjHxbIJMOABAXo.fMeoWcDSlva2OuGFQ6uA3a5VAyA

7. Капитова И. А. Воздействие регуляторов роста растений на развитие микрорастений земляники садовой и земклуники на этапе адаптации к нестерильным условиям и при их доращивании, Аграрный вестник Урала. 2026;26(1):118-128. DOI: 10.32417/1997-4868-2026-26-01-118-128. https://cyberleninka.ru/article/n/vozdeystvie-regulyatorov-rosta-rasteniy-na-razvitie-mikrorasteniy-zemlyaniki-sadovoy-i-zemkluniki-na-etape-adaptatsii-k-nesterilnym

8. Карпушина М. В., Винтер М. А. Микроклональное размножение земляники садовой, Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2021;31:108-113. DOI: 10.30679/2587-9847-2021-31-108-113. https://elibrary.ru/item.asp?id=46258297

9. Войцеховская О. В. Фитохромы и другие (фото)рецепторы информации у растений, Физиология растений. 2019;66(3):163-177. DOI: 10.1134/S0015330319030151. https://elibrary.ru/item.asp?id=37201011

10. Kochetova G. V., Avercheva O. V., Bassarskaya E. M., Zhigalova T. V. Light quality as a driver of photosynthetic apparatus development, Biophysical Reviews. 2022;14:779-803. DOI: 10.1007/s12551-022-00985-z. https://link.springer.com/article/10.1007/s12551-022-00985-z

11. Paradiso R., Proietti S. Light-quality manipulation to control plant growth and photomorphogenesis in greenhouse horticulture: the state of the art and the opportunities of modern LED systems, Journal of Plant Growth Regulation. 2022;41:742-780. DOI: 10.1007/s00344-021-10337-y. https://link.springer.com/article/10.1007/s00344-021-10337-y

12. Bhattacharjee R., Kayang H., Kharshiing E. V. Engineering plant photoreceptors towards enhancing plant productivity, Plant Molecular Biology. 2025;115:64. DOI: 10.1007/s11103025-01591-9. https://link.springer.com/article/10.1007/s11103025-01591-9

13. Закурин А. О., Щенникова А. В., Камионская А. М. Светокультура растениеводства защищенного грунта: фотосинтез, фотоморфогенез и перспективы применения светодиодов, Физиология растений. 2020;67(3):246-258. DOI: 10.31857/S0015330320030227. https://elibrary.ru/item.asp?id=42569197

14. Demir K., Sarıkamış G., Seyrek G. Ç. Effect of LED lights on the growth, nutritional quality and glucosinolate content of broccoli, cabbage and radish microgreens, Food Chemistry. 2023;401:134088. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.134088. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814622020507#s0065

15. Su P., Ding S., Wang D. et al. Plant morphology, secondary metabolites and chlorophyll fluorescence of Artemisia argyi under different LED environments, Photosynth Res. 2024;159:153164. DOI: 10.1007/s11120-023-01026-w. https://link.springer.com/article/10.1007/s11120-023-01026-w#Abs1

16. Интернет-ресурс: Описание сорта Фейт https://active.inspection.gc.ca/francais/plaveg/pbrpov/cropreport/str/app00012524f.shtml

17. Матушкина О. В., Пронина И. Н. Технология клонального микроразмножения яблони и груши: Методические рекомендации. Мичуринск-Наукоград РФ, 2008, 32 с.

18. Кухарчик Н. В. и др. Размножение плодовых и ягодных растений в культуре in vitro. Минск: Белорусская наука, 2016, 235 с.

19. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures, Physiol Plant. 1962;15(3):473-497.

20. Матушкина О. В., Пронина И. Н. Технологические аспекты размножения земляники in vitro , Селекция и сорторазведение садовых культур. 2019;6(1):74-77. https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologicheskie-aspekty-razmnozheniya-zemlyaniki-in-vitro

21. Yang X.-L., An T., Ye Z.-W.-Y., Kang H.-J., Robakowski P., Ye Z.-P., Wang F.-B., Zhou S.-X. Modeling light response of effective quantum efficiency of photosystem II for C3 and C4 crops, Front. Plant Sci. 2025;16:1478346. DOI: 10.3389/fpls.2025.1478346. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2025.1478346/full

22. Weis E., Berry J. A. Quantum effi ciency of photosystem II in relation to ‘energy’-dependent quenching of chlorophyll fluorescence, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. 1987;894(2):198-208. DOI: 10.1016/0005-2728(87)90190-3. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0005272887901903

23. Liu J., Van Iersel M. W. Photosynthetic physiology of blue, green, and red light: Light intensity effects and underlying mechanisms, Frontiers in plant science. 2021;12:619987. DOI: 10.3389/fpls.2021.619987. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2021.619987/full

24. Vinskiene J., Bendokas V., Stanys V., Sasnauskas A., Rugienius R. The eff ect of osmotic stress, lighting spectrum and temperature on growth and gene expression related to anthocyanin biosynthetic pathway in wild strawberry ( Fragaria vesca L.) in vitro , Folia Horticulturae. 2023;35(2):419-431. DOI: 10.2478/ fhort-2023-0030. https://reference-global.com/download/article/10.2478/fhort-2023-0030.pdf

25. Kepenek K. Photosynthetic effects of light-emitting diode (LED) on in vitro-derived strawberry ( Fragaria x ananassa cv. Festival) plants under in vitro conditions, Erwerbs-Obstbau. 2019;61:179-187. DOI: 10.1007/s10341-018-00414-0.

26. Choi H. G. Correlation among phenotypic parameters related to the growth and photosynthesis of strawberry ( Fragaria × ananassa Duch.) grown under various light intensity conditions, Front. Plant Sci. 2021;12:647585. DOI: 10.3389/fpls.2021.647585. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2021.647585/full