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 razmnoževanje rastlin in vitro, kako se izvaja in katere rastline najpogosteje razmnožujemo z metodo in vitro.
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 njeni zapisi kažejo na več deset let poskusov, ki so povzročili 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 ohranjanje 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. Dovolj je pogledati dolg seznam vrst, ki jih vsako leto dobi stotisoči novih osebkov z uporabo in vitro vzreje . Tu najdemo min. nageljnove žbice, gerbere, anthuria, od vrtnih rastlin bodo narcisi, liliji in lilije, od 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 so tkiva, zbrana za razmnoževanje in vitro , okužena s patogeni, bo celotna kultura 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 to metodo imenujete obsežno rastlinsko pridelavo) novih primerkov matične rastline, okužene z virusom, bomo neprijetno presenečeni ...
Da bi se zaščitili pred potencialnimi učinki razmnoževanja bolnih posameznikov, vsak velik laboratorij za in vitro kulturo testira rastlinski material, ki ga je treba pomnožiti, na prisotnost virusov, in če obstajajo, je celotna kolonija matičnih celic izpostavljena termoterapiji (tj. Delovanju visoke temperature), ki učinkovito zavira razmnoževanje virusa v rastlini.
Naslednja faza razmnoževanja rastlin in vitro je dajanje drobcev tkiva na pravilno izbran agar. Vsebovati mora ne samo 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 kalusa. Dolgoletne raziskave so privedle do izdelave podrobnih tabel 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 vitro je, da je treba za spodbujanje razvoja novih poganjkov povečati delež citokininskih hormonov v mediju. Da pa sadika razvije močan koreninski sistem, jo je treba prenesti v agarski medij s povečanim deležem auksinov v primerjavi s citokinini.
Običajno se pri presaditvi razvijajoče se celične mase v nov medij z natančno opredeljeno sestavo lahko naberejo tudi celične skupine, da se poveča število potomcev. S tem dobimo ogromno novih rastlin iz ene kalusne pelete v rekordnem času. Ta način delovanja je podprt tudi iz finančnih razlogov, saj je na relativno majhni površini laboratorijskih miz mogoče dobiti veliko novih sadik, pogosto v milijonih kosov.
Zelo pomembno vlogo v celotnem ciklu razmnoževanja rastlin in vitro igrata 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 preselijo 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 vzrejenih sortah lilijev, ki se smejo v in vitro kulturah razmnoževati takoj po prvem cvetenju . Američani in Nizozemci so pri tej metodi kloniranja rastlin dosegli tako popolnost, 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 rastlin zagotavlja tudi odlične pogoje za razmnoževanje orhidej in praproti, ki so bile v "običajnih" razmerah pravi test potrpljenja za vrtnarje. Medtem ko imajo pri praproti mladi gametofiti v sterilnih laboratorijskih razmerah, brez zunaj "nezaželenih obiskovalcev", 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, prav tako njihova semena potrebujejo prisotnost micelija, da pravilno kalijo, kar jih nahrani in s tem nadomesti pomanjkanje endosperma, ki služi kot rezerva.
Na agarskem gojišču 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, povezanih s simbiozo njihovih korenin z glivico thallus.
Metoda in vitro gojenja 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 v glavnem temeljili na podhranjenosti razvijajočega se zarodka ali nezmožnosti vzgajanja hranil iz endosperma s strani kalive 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. Že samih aplikacij za mikrorazmnoževanje, ki jih včasih imenujejo tudi metoda in vitro kultur , je še vedno mogoče najti veliko. Tako te tehnike ne smemo enačiti le z množičnim razmnoževanjem okrasnih rastlin, temveč širši pogled na vse načine njene uporabe v sodobnem svetu.
Gwidon
