Камера с управляемым микроклиматом и освещением для адаптации микроклонов растений к условиям ex vitro

Отметили, что перевод микрорастений из стерильной среды in vitro в нестерильную среду ex vitro сопряжен с резким изменением микроклиматических параметров, прежде всего влажности и газообмена. Разработана климатическая камера для адаптации растений, полученных методом микроклонального размножения, к условиям ex vitro. (Цель исследования) Экспериментальная верификация камеры, оснащенной программируемыми светодиодными фитосветильниками и системой прецизионного контроля микроклимата. (Материалы и методы) Адаптация проведена на растениях- регенерантах красной смородины (Ribes rubrum L.) в кассетах с субстратом. Параметры микроклимата и спектрального состава излучения измеряли по стандартизованным методикам. (Результаты и обсуждение) Камера обеспечивает поддержание температуры от 10 до 35 градусов Цельсия, относительной влажности от 40 до 95 процентов, скорость изменения температуры при нагреве 0,9 градуса Цельсия в минуту, при охлаждении 0,4 градуса Цельсия в минуту, амплитуду колебаний температуры ±0,6 градуса Цельсия, влажности ±3 процента. Освещение реализовано на базе светодиодных фитосветильников с независимым управлением по четырем спектральным каналам (синий 460 нанометров, красный 660 нанометров, дальний красный 720 нанометров, белый широкополосный 400-700 нанометров, опционально ультрафиолетовый 380-400 нанометров). Плотность фотосинтетического фотонного потока регулируется от 34 до 805,7 микромоля на квадратный метр в секунду. Управление осуществляется через сенсорный интерфейс с ручным и автоматическим режимами, программированием уставок, плавным изменением интенсивности освещения и сохранением шаблонов. Предусмотрена интеграция с системами интернета вещей. (Выводы) Подтвержденные характеристики соответствуют заявленным, что обеспечивает эффективную адаптацию микроклонов растений к условиям ex vitro.

1. Гущин А.В., Киракосян Р.Н., Калашникова Е.А. и др. Применение аэропонных технологий для адаптации микроклонов Vitis vinifera к условиям ex vitro // Проблемы развития АПК региона. 2025. N2(62). С. 26-35. DOI: 10.52671/20790996_2025_2_26.

2. Grzelak M., Pacholczak A., Nowakowska K. Challenges and insights in the acclimatization step of micropropagated woody plants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2024. Vol. 159. 72. DOI: 10.1007/s11240-024-02923-1.

3. Бондарева Л.Л., Минейкина А.И. Ускоренное размножение родительских линий капусты белокочанной с использованием штеклингов и камер искусственного климата // Овощи России. 2024. N5. С. 26-30. DOI: 10.18619/2072-9146-2024-5-26-30.

4. Семенова Н.А., Гришин А.А., Дорохов А.А. Аналитический обзор климатических камер для выращивания овощных культур // Вестник НГИЭИ. 2020. N1(104). С. 5-15. EDN: DWMJSZ.

5. Стребков Д.С., Юферев Л.Ю., Александров Д.В., Соколов А.В. Повышение эффективности систем освещения и облучения // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2014. N1. С. 13-16. EDN: UXQOER.

6. Jiang Y., Lindsay D.L., Davis A.R. et al. Impact of heat stress on pod-based yield components in field pea (Pisum sativum L.). Journal of Agronomy and Crop Science. 2020. 206:76-89. DOI: 10.1111/jac.12365.

7. Silva D.A., Pinto-Maglio C.A.F., Oliveira E.C. et al. Influence of high temperature on the reproductive biology of dry edible bean (Phaseolus vulgaris L.). Scientia Agricola. Vol. 77. Rel. 3. 2020. DOI: 10.1590/1678-992X-2018-0233.

8. Лисина Т.Н., Бурдышева О.В., Шолгин Е.С. Влияние светодиодного освещения различного спектра на растения картофеля (Solanum tuberosum L.) при выращивании in vitro (обзор) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023. Т. 24. N6. С. 913-923. DOI: 10.30766/2072-9081.2023.24.6.913-92.

9. Chen Y., Bian Z., Marcelis L.F.M.et al. Green light is similarly effective in promoting plant biomass as red/blue light: a meta-analysis. Journal of Experimental Botany. 2024. Vol. 75. N18. 5655-5666. DOI: 10.1093/jxb/erae267.

10. Hitz T., Graeff S., Hartung J., Munz S. Morphological response of soybean (Glycine max (L.) Merr.) Cultivars to light intensity and red to far-red ratio. Agronomy. 2019. Vol. 9. Rel. 8. N428. DOI: 10.3390/agronomy9080428.

11. Лях П.А., Колошина К.А., Попова К.И., Лях А.А. Влияние спектрального состава светодиодного излучения на рост и развитие растений // Инновации и продовольственная безопасность. 2022. N(1). С. 108-120. DOI: 10.31677/2311-0651-2022-35-1-108-120.

12. Moustaka J., Moustakas M. Early-stage detection of biotic and abiotic stress on plants by chlorophyll fluorescence imaging analysis. Biosensors. 2023. Vol. 13. N8. 796. DOI: 10.3390/bios13080796.

13. Плотникова Л.Я., Самойлов В.Н. Перспективные направления повышения продуктивности растений в интенсивной светокультуре // Научный альманах. 2015. N12‒2 (14). C. 428-431. DOI: 10.17117/na.2015.12.02.428.

14. Panfilova O., Ryago N., Ondrasek G. et al. Optimizing microclonal propagation of red currant cultivars: the role of nutrient media, sterilizers, and led lighting in plant adaptation. Horticulturae. 2025. Vol. 11. N2. 149. DOI: 10.3390/horticulturae11020149.