Photonic regulation of biosynthesis of secondary metabolites in rocket Eruca sativa

Authors

  • Юрий Николаевич КУЛЬЧИН (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток; Дальневосточный федеральный университет, Владивосток),
  • Виктор Павлович БУЛГАКОВ (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток),
  • Евгений Петрович СУББОТИН
  • Дарья Олеговна ГОЛЬЦОВА
  • Александр Сергеевич ХОЛИН (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),
  • Людмила Павловна ЛЯХОВА (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток),
  • Наталья Ивановна СУББОТИНА (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),
  • Ирина Викторовна ГАФИЦКАЯ
  • Валерия Петровна ГРИГОРЧУК
  • Елена Викторовна БУРКОВСКАЯ
  • Юлия Анатольевна ХРОЛЕНКО
  • Ирина Юрьевна ОРЛОВСКАЯ
  • Ольга Валериевна НАКОНЕЧНАЯ (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток)

Keywords:

biophotonics, artificial lighting, spectrum, plants, chemical composition

Abstract

Photonic regulation of biosynthesis of secondary metabolites in rocket Eruca sativa. Yu.N. KULCHIN1, 3, V.P. BULGAKOV2, E.P. SUBBOTIN1, D.O. GOLTSOVA1, A.S. KHOLIN1, L.P. LYAKHOVA3, N.I. SUBBOTINA1, I.V. GAFITSKAYA2, V.P. GRIGORCHUK2, E.V. BURKOVSKAYA2, Yu.A. KHROLENKO2, I.Yu. ORLOVSKAYA2, O.V. NAKONECHNAYA2 (1Institute of Automation and Control Processes, FEB RAS, Vladivostok, 2Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, FEB RAS, Vladivostok, 3Far Eastern Federal University, Vladivostok).

Secondary plant metabolites are unique sources for pharmaceuticals, food additives and industrially important biochemicals. The accumulation of such metabolites occurs in plants affected by stress. The paper deals with the effect of abiotic stress, which caused by the spectral composition binary change of radiation produced by matrix LED light sources, to the development and production of secondary metabolites in rocket Eruca sativa with protected cultivation. The obtained results showed the dominant «blue» and «red» spectral ranges intensities correlation influence in binary switching light fluxes. The conditions were defined when the accumulation of plant biomass and the plants root system development significantly exceed control measures. The compromise was defined between the qualitative characteristics of the light flux and the inflicted binary spectral stress with an increase of the fresh mass of plants at the simultaneous synthesis of such secondary metabolites as an ascorbic acid and flavonoids.

Author Biographies

Юрий Николаевич КУЛЬЧИН, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток; Дальневосточный федеральный университет, Владивосток),

академик РАН, доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель

 

Виктор Павлович БУЛГАКОВ, (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток),

член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, главный научный сотрудник 

Евгений Петрович СУББОТИН

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник,

Дарья Олеговна ГОЛЬЦОВА

младший научный сотрудник,

Александр Сергеевич ХОЛИН, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

младший научный сотрудник

 

Людмила Павловна ЛЯХОВА, (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток),

кандидат физико-математических наук, доцент 

Наталья Ивановна СУББОТИНА, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

младший научный сотрудник

Ирина Викторовна ГАФИЦКАЯ

ведущий инженер,

Валерия Петровна ГРИГОРЧУК

научный сотрудник,

Елена Викторовна БУРКОВСКАЯ

научный сотрудник,

Юлия Анатольевна ХРОЛЕНКО

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник,

Ирина Юрьевна ОРЛОВСКАЯ

ведущий инженер

Ольга Валериевна НАКОНЕЧНАЯ, (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток)

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Published

2021-08-26

How to Cite

КУЛЬЧИН, Ю. Н., БУЛГАКОВ, В. П., СУББОТИН, Е. П., ГОЛЬЦОВА, Д. О., ХОЛИН, А. С., ЛЯХОВА, Л. П., СУББОТИНА, Н. И., ГАФИЦКАЯ, И. В., ГРИГОРЧУК, В. П., БУРКОВСКАЯ, Е. В., ХРОЛЕНКО, Ю. А., ОРЛОВСКАЯ, И. Ю., & НАКОНЕЧНАЯ, О. В. (2021). Photonic regulation of biosynthesis of secondary metabolites in rocket Eruca sativa. Vestnik of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences, (4), 87–98. Retrieved from http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/article/view/806

Issue

Section

Агробиофотоника