сотрудник с 01.01.2019 по 01.01.2025
Бронницы, г. Москва и Московская область, Россия
докторант
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 582.9 Mеtachlamydeae (Sympetalae). Спайнолепестные в целом
УДК 631.5 Агротехника
Цель исследования – изучить влияние добавленного к основному излучению в области ФАР облучения растений УФ-С спектром на синтез и аккумуляцию стевиолгликозидов и кверцетина в листьях черенков стевии в процессе вегетативного размножения, а также у взрослых растений. Была проверена гипотеза о возможном увеличении синтеза вторичных метаболитов на примере кверцетина и стевиолгликозидов в листьях растущих черенков и взрослых растений стевии в трех вариантах светодиодного освещения с дополнением основного фотосинтетического потока фотонов излучением в области УФ-С спектра (длина волны 275 нм, мощность 50–60 мВт/м2). Содержание кверцетина и стевиолгликозидов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Добавление УФ-С спектра негативно влияло на рост и развитие побегов из черенков; наблюдали уменьшение по сравнению с контролем высоты и массы растений, а также площади листьев. Количество стевиолгликозидов у взрослых растений в варианте, близком к дневному свету (С14З40К42ДК4), было наименьшим (2,23 %), а в варианте с УФ-С повышалось почти в два раза (4 %). В варианте С20З20К53ДК7 с УФ-С было на 15 % больше и стало максимальным (5 %). Под диодами красно-синего спектра с большой долей дальнего красного (С23З4К54ДК19) было равным, как и в варианте без внесения УФ-С (около 4 %). Получены данные о положительном влиянии УФ-С излучения, дополняющего основной поток ФАР, на накопление кверцетина в активно развивающихся листьях стевии и увеличении суммарного содержания стевиолгликозидов при облучении взрослых растений и черенков.
стевия, ультрафиолет, УФ-С, светодиоды, кверцетин, стевиолгликозиды, стевиозид, вторичные метаболиты
1. Ben-Yehoshua S., Mercier J. UV irradiation, biological agents, and natural compounds for controlling postharvest decay in fresh fruits and vegetables. In: Environmentally friendly technologies for agricultural produce quality. 2005. P. 265–299. DOI:https://doi.org/10.1201/9780203500361.sec2.
2. Le M., Xiao-Ming L. Effects of lutein and zeaxanthin on aspects of eye health // J. of the Science of Food and Agriculture. 2010. Vol. 90 (1). P. 2–12. DOI:https://doi.org/10.1002/jsfa.3785.
3. McCloud E., Berenbaum M. Stratospheric ozone depletion and plantinsect interactions: Effects of UVB radiation on foliage quality of Citrus jambhiri for Trichoplusia ni // J. Chem Ecol. 1994. Vol. 20 (3). P. 525–539. DOI:https://doi.org/10.1007/BF02059595.
4. Bijlsma R., Loeschcke V. Environmental stress, adaptation andevolution: an overview // J. of Evolutionary Biology. 2005. Vol. 18 (4). P. 744–749. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2005.00962.x.
5. Teramura A. Effects of ultraviolet-B radiation on the growth and yield of crop plants // J. Physiologia Plantarum. 1983. Vol. 58 (3). P. 415–427. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1983.tb04203.x.
6. Creelman R., Mullet J. Jasmonic acid distribution and action in plants: regulation during development and response to biotic and abiotic stress // Proc. Natl. Acad. Sci. 1995. Vol. 92 (10). P. 4114–4119. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.92. DOI 10.4114.
7. Eichholz I., Huyskens-Keil S., Keller A., et al. UV-B-induced changes of volatile metabolites and phenolic compounds in blueberries (Vaccinium corymbosum L.) // Food Chemistry. 2011. Vol. 126 (1). P. 60–64. DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.10.071.
8. Pinto E. Phenolic compounds are dependent on cultivation conditions in face of UV-C radiation in ‘Concord’ grape juices (Vitis labrusca) // J. Food Science and Technology. 2021. Vol. 154 (2). DOI:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112681.
9. Dong B., Tang H., Zhu D., et al. Benzothiazole Treatment Regulates the Reactive Oxygen Species Metabolism and Phenylpropanoid Pathway of Rosa roxburghii Fruit to Delay Senescence During Low Temperature Storage // Front Plant Sci. 2021. Vol. 12. DOI:https://doi.org/10.3389/fpls.2021.753261.
10. Rozema J. UV-B as an environmental factor in plant life: stress and regulation // J. Trends in Ecology & Evolution. 1997. Vol. 12(1). P. 22–28. DOI:https://doi.org/10.1016/S0169-5347(96)10062-8.
11. McCloud E., Berenbaum M., Tuveson R.M., et al. Furanocoumarin content and phototoxicity of rough lemon (Citrus jambhiri) foliage exposed to enhanced ultraviolet-B (UVB) irradiation // J. Chem Ecol. 1992. Vol. 18 (7). P. 1125–1137. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00980068.
12. Interdonato R., Rosa M., Nieva C., et al. Effects of low UV-B doses on the accumulation of UV-B absorbing compounds and total phenolics and carbohydrate metabolism in the peel of harvested lemons // Environmental and Experimental Botany. 2011. Vol. 70. P. 204–211. DOI:https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2010. 09.006.
13. Lydon J., Teramura A., Coffman B. UF-B radiation effects on photosynthesis, growt and cannabinoid production of two cannabis sativa chemotypes // Photochemistry and Photobiology. 1987. Vol. 46 (2). P. 201–206. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1987.tb04757.x.
14. Ghasemzadeh A. Improvement in Flavonoids and Phenolic Acids Production and Pharmaceutical Quality of Sweet Basil (Ocimum basilicum L.) by Ultraviolet-B Irradiation // Molecules. 2016. Vol. 21 (9). DOI:https://doi.org/10.3390/molecules21091203.
15. Charles M., Goulet A., Arul J. Physiological basis of UV-C induced resistance to Botrytis cinerea in tomato fruit: IV Biochemical modification of structural barriers // Postharvest Biology and Technology. 2008. Vol. 47 (1). P. 41–53. DOI:https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2007.05.019.
16. Tevini M., Teramura A. Uv-b effects on terrestrial plants // J. Photochemistry and Photobiology. 1989. Vol. 50 (4). P. 479–487. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1989.tb05552.x.
17. Pluskota W., Michalczyk D., Górecki R. Control of phenylalanine ammonia–lyase gene promoters from pea by UV radiation // Acta Physiologiae Plantarum. 2005. Vol. 27 (2). P. 229–236. DOI:https://doi.org/10.1007/s11738-005-0027-1.
18. Semenova N., Ivanitskikh A., Uyutova N., et al. Effect of UV Stress on the Antioxidant Capacity, Photosynthetic Activity, Flavonoid and Steviol Glycoside Accumulation of Stevia rebaudiana Bertoni // Horticulturae. 2024. Vol. 10 (3). P. 210. DOI:https://doi.org/10.3390/horticulturae10030210.
19. Rozema J., Björn L., Bornman J., et al. The role of UV-B radiation in aquatic and terrestrial ecosystems-an experimental and functional analysis of the evolution of UV-absorbing compounds // J. Photochem Photobiol. 2002. Vol. 66 (1). P. 2–12. DOI:https://doi.org/10.1016/s1011-1344(01)00269-x.
20. Yu G., Li W., Yuan Z., et al. The effects of enhanced UV-B radiation on photosynthetic and biochemical activities in super-high-yield hybrid rice Liangyoupeijiu at the reproductive stage // J. Photosynthetica. 2013, Vol. 51 (1). P. 33–44. DOI:https://doi.org/10.1007/s11099-012-0081-z.
21. Lyubimov V. Dynamics of Reactivation of Rubisco Carboxylase Activity after Short-Term UV-Irradiation of Wheat Leaves // Russian Journal of Plant Physiology. 2024. Vol. 72 (103). DOI:https://doi.org/10.1134/S 1021443725601387.
22. Bischof K., Kräbs G., Wiencke C., et al. Solar ultraviolet radiation affects the activity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase and the composition of photosynthetic and xanthophyll cycle pigments in the intertidal green alga Ulva lactuca L. // Planta An International Journal of Plant Biology. 2002. Vol. 215. P. 502–509 DOI:https://doi.org/10.1007/s00425-002-0774-9.
23. Ferreyra M., Serra P., Casati P. Recent advances on the roles of flavonoids as plant protective molecules after UV and high light exposure // Plants & UVB Radiation. 2021. Vol. 173 (3). P. 736–749. DOI:https://doi.org/10.1111/ppl.13543.
24. Asik E., Kashif S., Oztas O. Plant tolerance mechanisms to DNA-damaging UV stress // J. of Experimental Botany. 2025. Vol. 272. DOI:https://doi.org/10.1093/jxb/eraf272.
25. Ceunen S., Geuns J. Steviol Glycosides: Chemical Diversity, Metabolism, and Function // J. Natural Products. 2013. Vol. 76. P. 1201−1228. DOI:https://doi.org/10.1021/np400203b.
