Razmnoževanje rastlin in vitro
Ali so sadike, postavitve in setev semen edini način za povečanje števila rastlin, ponujenih v prodajo? Kot kaže - ne več! Razmnoževanje rastlin in vitro se je pridružilo vse bolj pogosto uporabljenim metodam . Oglejte si, kako izgleda in vitro razmnoževanje rastlin, kako se izvaja in katere rastline najpogosteje razmnožujemo z in vitro metodo.
Razmnoževanje rastlin in vitro
Vrtnarstvo je vstopilo v novo dobo, kar pomeni, da se danes poleg tradicionalnih načinov razmnoževanja rastlin uporablja celo vrsto, pogosto precej nenavadnih metod. Na prvem mestu med temi nenavadnimi metodami je spodbujanje mikrorazmnoževanja, tj. razmnoževanje in vitro . Pomeni enako kot gojenje stekla in ni tako nova tehnika, kot bi se morda zdelo, ker njegova metrika kaže na več deset let preizkušenj, kar je povzročilo številne metode razmnoževanja rastlinskih drobcev v laboratorijskih pogojih.
Razmnoževanje rastlin in vitro temelji na skoraj neomejenih regenerativnih sposobnostih vseh rastlinskih celic z nepoškodovanim jedrom. Te predispozicije živih rastlinskih celic za vzdrževanje popolnih genetskih informacij in popolne razvojne sposobnosti, ne glede na stopnjo njihove diferenciacije, se imenujejo totipotencija. Ta lastnost v mnogih primerih omogoča poustvarjanje celotnega rastlinskega organizma iz majhnih delov listov, poganjkov, korenin ali celo v skrajnih primerih - iz posameznih celic.
Trenutno se in vitro razmnoževanje rastlin uporablja za skoraj vse okrasne, gojene in tudi sadne rastline. Samo poglejte dolg seznam vrst, ki jih vsako leto dobi na stotine tisoč novih posameznikovrazmnoževanje in vitro . Tu najdemo min. nageljnove žbice, gerbere, anthuria, iz vrtnih rastlin bodo narcisi, liliji in lilije, iz sadnih rastlin - jagode, borovnice, užitni dren in mnogi, mnogi drugi.
Tehnika razmnoževanja rastlin in vitro je povsem preprosta - dovolj je, da dobimo stožec za rast rastline ali celo ostanek meristematskega tkiva z nediferenciranimi celicami z velikim regenerativnim potencialom in ga postavimo na pravilno uravnotežen medij v morebiti sterilnih laboratorijskih pogojih. Zdi se nepomembno, kajne? No, ni tako.
Če se tkiva zbirajo za razmnoževanje in vitrookuženi s patogeni, bo celotna vzreja že na začetku velik neuspeh. Največjo grožnjo predstavljajo virusi, ki lahko dolgo živijo v rastlinskih celicah, ne da bi povzročali kakršne koli simptome. Če proizvedemo (mislim, da lahko s to metodo imenujete tudi veliko rastlinsko pridelavo) nove vzorce matične rastline, okužene z virusom, nas čaka neprijetno presenečenje ...
Vendar pa se bomo lahko branili pred morebitnimi učinki množenja bolnih osebkov, kateri koli večji laboratorij za in vitro kulturotestira rastlinski material, ki ga je treba pomnožiti, na prisotnost virusov, in če obstajajo, je celotna kolonija matičnih celic izpostavljena termoterapiji (tj. visoki temperaturi), ki učinkovito zavre razmnoževanje virusa v rastlini.
Naslednja faza razmnoževanja rastlin z metodo in vitrogre za namestitev fragmentov tkiva na pravilno izbran agar medij. Vsebovati mora ne le osnovna hranila, iz katerih bo lahko rastlina v razvoju, ampak predvsem pravilno sestavljen nabor rastlinskih hormonov. Ravno fitohormoni vplivajo na delitev rastlinskih celic, njihovo rast, diferenciacijo in posledično na obnovo celotne rastline le iz kalčastega vozliča, torej nediferencirane kolonije matičnih celic.
Za spodbujanje rasti celic v medij dodamo natančno določeno koncentracijo avksinov in citokininov - dve osnovni skupini fitohormonov, ki pogojujeta pravilno rast in razvoj celotne rastline. Že na samem začetku raziskav razmnoževanja rastlin in vitroUgotovljeno je bilo, da čeprav nekateri rastlinski hormoni nimajo neposrednega spodbudnega učinka na brst nove rastline, njihova prisotnost v napačni koncentraciji povzroči zaviranje rasti in pogosto posledično smrt žulja. Dolgoletne raziskave so privedle do razvoja podrobnih preglednic koncentracij fitohormonov v gojiščih v vsaki fazi rasti in časa, v katerem bi morale biti te spojine v mediju med razmnoževanjem posameznih vrst in celo rastlinskih sort. Tako za spodbujanje razvoja korenin velja drugačno razmerje koncentracij auksina in citokinina kot v primeru razvoja poganjkov in listov.
Norma med razmnoževanjem rastlin in vitroje, da je za spodbujanje razvoja novih poganjkov treba povečati delež citokininskih hormonov v gojišču. Da pa sadika razvije močan koreninski sistem, jo je treba prenesti v agarski medij z večjim deležem auksinov v primerjavi s citokinini.
Običajno se pri presaditvi razvijajoče se celične mase v nov medij s točno določeno sestavo lahko naberejo tudi celične skupine, da se poveča število potomcev. Rezultat tega postopka je, da v enem rekordnem času iz enega kalčastega vozliča dobimo ogromno novih rastlin. Za tak način delovanja obstajajo tudi finančni razlogi, ker je na sorazmerno majhni površini laboratorijskih miz mogoče dobiti veliko novih sadik, pogosto v milijonih kosov.
Zelo pomembna vloga skozi ves cikelIn vitro razmnoževanje rastlin igra ustrezna temperatura in fotoobdobje, torej trajanje dneva in noči, ki sta enako pomembna kot pravilno sestavljena hranilna raztopina ali zdrave matične rastline.
Ko sadike dosežejo pravo velikost, jih nežno premaknejo v sobo, kjer postopoma poteka proces njihovega strjevanja, to je rastline, ki se navadijo na razmere v rovih in rastlinjakih.
Na ta način so tako rekoč vse vrtnarske novosti in zanimivosti na voljo široki skupini strank in njihove cene drastično padejo. Tako je na primer pri na novo gojenih sortah lilijcev, ki se v kulturah in vitro smejo razmnoževati takoj po prvem cvetenju.. Američani in Nizozemci so pri tej metodi kloniranja rastlin dosegli takšno dovršenost, da so novosti določenega leta splošno dostopne že po eni ali dveh sezonah. In njihova cena se z nekaj sto dolarjev v letu predstavitve zniža na nekaj deset naslednjih. Sorte z večletnimi izkušnjami so zdaj na voljo za vsak žep.
In vitro vzreja rastlinzagotavlja tudi odlične pogoje za razmnoževanje orhidej, pa tudi praproti, ki so bile v "običajnih" razmerah pravi test potrpljenja za vrtnarje. Medtem ko imajo pri praproti mladi gametofiti v sterilnih laboratorijskih razmerah, zunaj »neželenih gostov«, odlične pogoje za rast, je pri semenih orhidej situacija drugačna. Za družino Orchideaceae, ki ji pripadajo vse gojene orhideje, je značilen zapleten razvojni cikel. Te rastline živijo v simbiozi z glivicami, tudi njihova semena potrebujejo prisotnost micelija, da pravilno kalijo, kar jih nahrani in s tem nadomesti pomanjkanje endosperma, ki služi kot rezerva.
Na agarskem mediju je veliko lažje vzdrževati ustrezne pogoje za rast glivičnih hif in jih zaščititi pred okužbo s škodljivimi mikroorganizmi, ki bi lahko motili proces kalitve semen in posledično rast sadik, povezano s simbiozo njihovih korenin z glivo talus.
Metoda in vitro kulture je našla uporabo tudi na področju vrtnarstva, to je vzreja novih sort. Zahvaljujoč njej je bilo mogoče, včasih spontano v naravi, ustvariti oddaljene hibride, to je križance med posamezniki, ki pripadajo dvema različnima vrstama. Cilj je pridobiti dragocene rastline z visokim specifičnim donosom in visoko odpornostjo proti boleznim in škodljivcem, hkrati pa ne izbirčne glede rastnih pogojev.
Zelo težko je dobiti takšnega hibrida in le izkoriščanje prednosti razmnoževanja rastlin in vitro je rejskim ustanovam omogočilo začetek raziskav na tem področju.
Prej so mehanizmi nezdružljivosti, ki so temeljili predvsem na podhranjenosti razvijajočega se zarodka ali nezmožnosti vzreje hranil iz endosperma s strani kalilne rastline, preprečevali križanje osebkov dveh različnih vrst. Trenutno se zarodki prenesejo v pravilno izbran medij, iz katerega lahko dobijo vse snovi, potrebne za pravilen razvoj.
Verjamem, da sem s tem kratkim člankom osvetlil to precej težko temo. Zgoraj predstavljeni podatki so le vrh ledene gore. Prav veliko aplikacij za mikrorazmnoževanje, imenovano tudi metoda in vitro kultur , je še vedno mogoče najti v velikem številu. Tako te tehnike ne smemo enačiti samo z množičnim razmnoževanjem okrasnih rastlin, temveč širši pogled na vse načine njene uporabe v sodobnem svetu.
Gwidon
