Razmnožavanje biljaka in vitro
Jesu li sadnice, polaganje i sjetva sjemena jedini način za povećanje broja biljaka ponuđenih na prodaju? Kako se ispostavilo - ne više! Razmnožavanje biljaka in vitro pridružilo se sve češće korištenim metodama . Pogledajte kako izgleda razmnožavanje biljaka in vitro, kako se izvodi i koje se biljke najčešće razmnožavaju in vitro metodom.
Razmnožavanje biljaka in vitro
Hortikultura je ušla u novo doba, što znači da se u današnje vrijeme, uz tradicionalne metode reprodukcije biljaka, koristi čitav niz, često prilično neobičnih metoda. Na prvom mjestu među tim neobičnim metodama promiče se mikro-reprodukcija, tj. reprodukcija in vitro . To znači jednako kao i uzgoj stakla i nije tako nova tehnika kako bi se moglo činiti, jer njegova metrika ukazuje na nekoliko desetaka godina ispitivanja, što je rezultiralo stvaranjem niza metoda reprodukcije biljnih ulomaka u laboratorijskim uvjetima.
Reprodukcija biljaka in vitro temelji se na gotovo neograničenim regenerativnim sposobnostima svih biljnih stanica s netaknutom jezgrom. Te predispozicije živih biljnih stanica za održavanje cjelovitih genetskih informacija i cjelovitih razvojnih kapaciteta, bez obzira na stupanj njihove diferencijacije, nazivaju se totipotencijom. Ovo svojstvo omogućuje u mnogim slučajevima ponovno stvaranje cjelovitog biljnog organizma iz malih dijelova lišća, izbojaka, korijena ili čak u ekstremnim slučajevima - iz pojedinačnih stanica.
Trenutno se razmnožavanje biljaka in vitro koristi za gotovo sve ukrasne, uzgajane i voćne biljke. Dovoljno je pogledati poduži popis vrsta koje svake godine dobivaju stotine tisuća novih jedinki koje ga koristereprodukcija in vitro . Ovdje nalazimo min. klinčića, gerbera, anturije, od vrtnih biljaka bit će narcisa, ljiljana i ljiljana, a od voćnih biljaka - jagoda, borovnica, jestivog drijena i mnogih, mnogih drugih.
Tehnika razmnožavanja biljaka in vitro prilično je jednostavna - dovoljno je dobiti konus za rast biljke ili čak ostatak meristematskog tkiva s nediferenciranim stanicama s velikim regenerativnim potencijalom i smjestiti ga na pravilno uravnotežen medij pod moguće sterilne laboratorijske uvjete. Čini se trivijalnim, zar ne? Pa nije baš tako.
Ako su tkiva prikupljena za reprodukciju in vitrozaraženi patogenima, cjelokupni uzgoj bit će veliki neuspjeh na samom početku. Najveću prijetnju predstavljaju virusi koji mogu dugo živjeti u biljnim stanicama bez izazivanja simptoma. Ako proizvedemo (mislim da ovom metodom možete nazvati veliku biljnu proizvodnju) nove uzorke matične biljke zaražene virusom, čeka nas neugodno iznenađenje ...
Međutim, kako bismo se obranili od potencijalnih učinaka umnožavanja bolesnih pojedinaca, bilo koji veći laboratorij za in vitro kulturutestira biljni materijal koji se množi na prisutnost virusa, a ako ih ima, cijela kolonija matičnih stanica podvrgava se termoterapiji (tj. visokoj temperaturi), koja učinkovito inhibira razmnožavanje virusa u biljci.
Sljedeća faza reprodukcije biljaka metodom in vitroto je postavljanje fragmenata tkiva na pravilno odabrani agar-medij. Ona mora sadržavati ne samo osnovne hranjive sastojke iz kojih će biljka u razvoju moći poticati, već prije svega pravilno sastavljen skup biljnih hormona. Fitohormoni utječu na podjelu biljnih stanica, njihov rast, diferencijaciju i, posljedično tome, obnovu cjelovite biljke samo iz kuglice kalusa, tj. Nediferencirane kolonije matičnih stanica.
Da bi se potaknuo rast stanica, u medij se dodaje strogo definirana koncentracija auksina i citokinina - dvije osnovne skupine fitohormona koje uvjetuju pravilan rast i razvoj cijele biljke. Već na samom početku istraživanja reprodukcije biljaka in vitroUtvrđeno je da iako neki biljni hormoni nemaju izravan stimulirajući učinak na pupoljak nove biljke, njihova prisutnost u pogrešnoj koncentraciji rezultira inhibicijom rasta i često, kao posljedicom, smrću kalusa. Dugogodišnja istraživanja dovela su do izrade detaljnih tablica koncentracija fitohormona u podlogama u svakoj fazi rasta i vremena tijekom kojeg bi ti spojevi trebali biti prisutni u mediju tijekom razmnožavanja pojedinih vrsta, pa čak i biljnih sorti. Dakle, kako bi se potaknuo razvoj korijena, primjenjuje se drugačiji omjer koncentracija auksina i citokinina nego u slučaju razvoja mladica i lišća.
Norma tijekom reprodukcije biljaka in vitroje da bi se potaknuo razvoj novih izbojaka, treba povećati udio hormona citokinina u mediju. Međutim, da bi sadnica razvila snažan korijenov sustav, treba je prenijeti u agar medij s povećanim udjelom auksina u odnosu na citokinine.
Tipično, kada se transplantira stanična masa u razvoju na novi medij s točno definiranim sastavom, stanične skupine se također mogu sakupljati kako bi se povećao broj potomaka. Time se u rekordnom roku dobiva ogroman broj novih biljaka iz jedne kuglice kalusa. Za ovaj način rada postoje i financijski razlozi, jer se na relativno maloj površini laboratorijskih stolova može dobiti velik broj novih sadnica, često u milijunima komada.
Vrlo važna uloga tijekom ciklusaIn vitro reprodukciju biljaka igra odgovarajuća temperatura i fotoperiod, tj. Trajanje dana i noći, koji su jednako važni kao pravilno sastavljena srednja ili zdrava majčina biljka.
Kad sadnice dosegnu pravu veličinu, lagano se premještaju u prostoriju u kojoj se postupno odvija proces njihovog stvrdnjavanja, tj. Biljke se navikavaju na uvjete u tunelima i staklenicima.
Na taj su način gotovo svi vrtni noviteti i zanimljivosti dostupni širokoj skupini kupaca i cijena im drastično pada. To je slučaj, na primjer, s novo uzgojenim sortama dnevnih ljiljana, kojima se dopušta razmnožavanje u in vitro kulturama odmah nakon prvog cvjetanja.. Amerikanci i Nizozemci postigli su takvo savršenstvo u ovoj metodi kloniranja biljaka da noviteti određene godine postaju općenito dostupni nakon samo jedne ili dvije sezone. A cijena im pada s nekoliko stotina dolara u godini uvođenja na samo nekoliko desetaka sljedeće. Sorte s nekoliko godina iskustva sada su dostupne za svaki džep.
Uzgoj biljaka in vitropruža i izvrsne uvjete za razmnožavanje orhideja, kao i paprati, koje su u "normalnim" uvjetima bile pravi test strpljenja za vrtlare. Dok su u slučaju paprati, mladi gametofiti u sterilnim laboratorijskim uvjetima, izvana van "neželjenih gostiju", imaju izvrsne uvjete za rast, situacija je drugačija sa sjemenkama orhideja. Obitelj Orchideaceae, kojoj pripadaju sve kultivirane orhideje, karakterizira složen razvojni ciklus. Ove biljke žive u simbiozi s gljivicama, također njihovim sjemenkama treba prisutnost micelija da bi pravilno klijale, što ih hrani, nadoknađujući tako nedostatak endosperma koji služi kao rezerva.
Na agarskom mediju mnogo je lakše održavati odgovarajuće uvjete za rast gljivičnih hifa i zaštititi ih od zaraze štetnim mikroorganizmima koji bi mogli poremetiti proces klijanja sjemena i naknadni rast sadnica povezanih sa simbiozom njihovih korijena s gljivom talus.
Metoda in vitro kulture našla je primjenu i na polju hortikulture, odnosno uzgoja novih sorti. Zahvaljujući njemu postalo je moguće stvoriti, ponekad spontano u prirodi, udaljene hibride, tj. Križanja između jedinki koje pripadaju dvjema različitim vrstama. Cilj je dobiti vrijedne biljke s visokim specifičnim prinosom i velikom otpornošću na bolesti i štetnike, a istodobno ne izbirljive u uvjetima uzgoja.
Vrlo je teško dobiti takav hibrid, a samo iskorištavanje prednosti reprodukcije biljaka in vitro omogućilo je uzgojnim institucijama da započnu istraživanja u ovom smjeru.
Prije su mehanizmi nekompatibilnosti, koji su se uglavnom temeljili na pothranjenosti embriona u razvoju ili nemogućnosti uzimanja hranjivih sastojaka iz endosperma od strane klijave biljke, sprječavali križanje jedinki dviju različitih vrsta. Trenutno se embriji prenose u pravilno odabrani medij iz kojeg mogu dobiti sve tvari potrebne za pravilan razvoj.
Vjerujem da sam ovim kratkim člankom rasvijetlio ovu prilično tešku temu. Gore predstavljeni podaci samo su vrh sante leda. I dalje se može naći puno aplikacija za mikro-razmnožavanje, koje se ponekad nazivaju i metodom in vitro kultura . Dakle, ovu tehniku ne treba poistovjećivati samo s masivnim razmnožavanjem ukrasnih biljaka, već širim uvidom u sve načine njegove uporabe u suvremenom svijetu.
Gwidon
