Obiective:

• O1. Obținerea unei tehnologii de creștere validate, optimizate, în condiții de laborator, pentru stimularea sintezei de substanțe bioactive în microplantule a 2 specii de plante relevante din punct de vedere economic – acest obiectiv este, de fapt,
  principalul rezultat al proiectului și va fi atins prin integrarea datelor experimentale cu analize statistice și prin validare de laborator, inclusiv consiliere din partea reprezentantului industriei.
• O2. Obținerea de modele statistice pentru a caracteriza producția de compuși bioactivi ca răspunsuri la lumină și regim de fertilizare, ca factori de creștere
• O3. Caracterizarea mecanismelor fiziologice și moleculare care conduc stimularea productiei de substanțe bioactive

Activitati:

1. Initierea creșterii în mediul de laborator
   Benzi LED cu lungime de undă definită (în regiunile roșii și albastre, 430-660 nm) vor fi controlate folosind variatoare, permițând astfel modularea fotonică precisă a compozitiei luminii.
2. Testare inițială (TRL 3) – se va efectua cultivarea a 2 specii: Ocimum basilicum și Chenopodium quinoa . Se va cuantifica producția totală de compusi fenolici, pentru a valida performanța inițială – microplantulele se vor cultiva pe o perioada de 5-12 zile, in functie de specie si de viteza de germinare
3. Optimizarea parametrilor de cultivare
   3.1. Modelarea fenotipică a răspunsului speciilor prin proiectarea și implementarea unor setări experimentale factoriale bidirecționale, folosind: Factorul 1 – lumină cu lungimi de undă în rapoarte diferite și Factorul 2 – diferite concentrații de îngrășăminte minerale (NO3, K2O, P2O5). Se vor efectua analize cantitative a parametrilor morfometrici si biochimici (acizi rosmarinic, clorogenic, cafeic, ferulic)
   3.2. Reducere variabilelor și selecție celor mai bune modele, prin analize statistice multivariate. Modelarea răspunsului de suprafață va fi utilizată pentru a prezice valori optime pentru variabilele selectate
4. Caracterizarea stării fiziologice și a mecanismelor implicate, în modelele selectate
   4.1. Analiza proceselor fiziologice primare – fotosinteză, fluorescență a clorofilei, conținut de clorofilă
   4.2. Analiza markerilor de stres biochimic – peroxidază, superoxiddismutază, integritatea membranei celulare
   4.3. Caracterizarea mecanismelor moleculare implicate – analiza expresiei unor gene implicate in cai de sinteza relevante: COMT, O-metiltransferaza acidului cafeic; PAL, fenilalanină amoniac liază; RAS, sintaza acidului rosmarinic; TAT, tirozinaminotransferaza
5. Validarea modelelor de cultivare selectate (TRL 4)
   5.1. Scalarea și implementarea configurației
   5.2. Validarea modelelor tehnologice selectate pentru producerea de plante tinere comestibile, cu niveluri semnificativ mai mari de compuși bioactivi