Використання індукції флуоресценції хлорофілу для оцінки функціонування фотосинтетичного апарату рослин Gentiana Lutea L. за різних умов культивування in vitro

Abstract

Вивчити особливості функціону-вання фотосинтетичного апарату рослин in vitro Gentiana lutea L. за різних умов освітлення та джерела карбону у складі живильного середовища за допомогою методу індукції флуоресценції хлорофілу (ІФХ). Методи. Флуоресценцію хло-рофілу визначали у світлоадаптованих листках культивованих in vitro рослин G. lutea за допомо-гою PAM флуориметра MultispeQ. Оцінювали зміну параметрів функціонування фотосинтетич-ного апарату культивованих in vitro рослин за-лежно від умов світлового режиму (1 варіант – 85 Вт/м2, спектральний склад за співвідношення хвиль синього діапазону (Ес) : хвиль зеленого діапазону (Ез) : хвиль червоного діапазону (Еч) = 33% : 42% : 25%; 2 варіант –100 Вт/м2, спектральний склад: Ес : Ез : Еч = 25% : 27% : 48%) та джерела карбону (10 г/л сахарози або 3 г/л маніту) у складі живильного середовища МС/2 (середовище MС з половинним вмістом макро- та мікросолей), доповненого 0,1 мг/л кі-нетину. Результати. Встановлено, що у рослин in vitro G. lutea, що протягом 90 діб культивува-лися за світлових умов 2 варіанту, квантовий вихід ФС ІІ підвищується на 8,3 % порівняно із особинами G. lutea, які вирощували за умов 1 варіанту освітлення. Показник життєздатності у рослин із 2 варіанту підвищується на 23 %. За-міна джерела карбону у складі живильного се-редовища із сахарози (10 г/л) на маніт (3 г/л) не лише підвищує ефективність функціонування фотосинтетичного апарату у культивованих in vitro рослин G. lutea, але й активізує у них ме-ханізми стійкості до водного дефіциту. Виснов-ки. Застосування методу ІФХ показало, що фу-нкціонування фотосинтетичного апарату in vitro рослин G. lutea залежить як від умов освітлення, так й джерела карбону у складі живильного се-редовища.

To study the peculiarities of functioning of photosynthetic apparatus of Gentiana lutea L. plants in vitro under different light qualities and source of carbon in the composition of nutrient medium by using the induction of chloro-phyll fluorescence (ICF) method. Methods. Chlorophyll fluorescence was determined in light-adapted leaves of culti-vated in vitro G. lutea plants by use of PAM fluorometry MultispeQ. The parameters change of photosynthetic appara-tus functioning of cultivated in vitro plants was assessed with regard to light qualities (Variant 1: light intensity – 85 W/m2, when different spectra combinations of blue-wave band (Еb) and green-wave band (Еg) and red-wave band (Еr) was 33% : 42% : 25%; Variant 2: light intensity – 100 W/m2, with wave bands of spectra – Еb : Еg : Еr = 25% : 27% : 48%) and the source of carbon (10 g/l of sucrose or 3 g/l of mannite) in the composition of nutrient medium МS/2 (MS medium with half amount of macro- and microsalts), supplemented with 0.1mg/l of kinetin. Results. It was established that G. lutea plants cultivated in vitro for 90 days in light conditions of Variant 2 had a quantum yield pho-tochemical of PS ІІ 8.3 % higher in comparison to G. lutea specimens cultured in light conditions of Variant 1. The vitality value of Variant 2 plants was 23 % higher. Change of carbon source in the composition of nutrient medium from sucrose (10 g/l) to mannite (3 g/l) was both increasing the efficiency of functioning of photosynthetic apparatus of Gentiana lutea L. plants in vitro and activating their resistance mechanisms to water deficit. Conclusions. The ICF method use shows that functioning of photosynthetic apparatus of G. lutea plants in vitro depends different qualities light and source of carbon in the composition of nutrient medium.