A palánták, a lerakások és a magvetés az egyetlen módja az eladásra kínált növények számának növelésére? Mint kiderült - már nem! Az in vitro növényi reprodukció csatlakozott az egyre gyakoribb módszerekhez . Nézze meg, hogyan néz ki az in vitro növényi reprodukció, hogyan hajtják végre és milyen növényeket szaporítanak leggyakrabban in vitro módszerrel.
A növények in vitro reprodukciója
A kertészet új korszakba lépett, ami azt jelenti, hogy manapság a növényszaporodás hagyományos módszerei mellett sokféle, gyakran meglehetősen szokatlan módszert alkalmaznak. E szokatlan módszerek között első helyen szerepel a mikroreprodukció elősegítése, azaz. in vitro reprodukció . Ugyanazt jelenti, mint az üvegtermesztés, és ez nem olyan új technika, mint amilyennek látszhatna, mert feljegyzései több tucat éves kísérleteket mutatnak be, amelyek eredményeként számos módszer jött létre a növényi töredékek laboratóriumi körülmények között történő szaporítására.
Az in vitro növényi szaporítás az intakt maggal rendelkező összes növényi sejt szinte korlátlan regenerációs képességén alapul. Ezeket az élő növényi sejtek hajlandóságát a teljes genetikai információ és a teljes fejlődési képesség fenntartására, függetlenül differenciálódásuk mértékétől, totipotenciának nevezzük. Ez a tulajdonság sok esetben lehetővé teszi a teljes növényi organizmus újrateremtését a levelek, hajtások, gyökerek kis részeiből vagy akár extrém esetben - egyetlen sejtből is.
Jelenleg az in vitro növényi szaporítást szinte minden dísznövény-, termesztett- és gyümölcsnövény esetében is alkalmazzák. Elég megnézni a fajok hosszú listáját, amelyeket évente több ezer új egyed szerez be in vitro tenyésztéssel . Itt találunk min. szegfűszeg, gerbera, anthuria, a kerti növényekből lesznek nárciszok, dayliliomok és liliomok, valamint gyümölcsnövényekből - eper, áfonya, ehető dogwood és még sok-sok más.
A növények in vitro reprodukálásának technikája meglehetősen egyszerű - elegendő egy növényi növekedési kúpot vagy akár egy merisztematikus szövet törmelékét előállítani, amelynek megkülönböztetetlen, nagy regenerációs potenciállal rendelkező sejtjei vannak, és egy megfelelően kiegyensúlyozott táptalajra helyezni, esetleg steril laboratóriumi körülmények között. Triviálisnak tűnik, igaz? Nos, nem így van.
Ha az in vitro reprodukció céljából összegyűjtött szövetek kórokozókkal fertőzöttek, akkor az egész tenyészet már a kezdetekkor nagy kudarcot vall. A legnagyobb veszélyt azok a vírusok jelentik, amelyek hosszú ideig élhetnek a növényi sejtekben anélkül, hogy bármilyen tünetet okoznának. Ha vírusfertőzött anyanövényből új mintákat állítunk elő (gondolom, nagyüzemi növénytermesztésnek nevezhetjük ezt a módszert), kellemetlen meglepetésünk lesz ...
A beteg egyedek szaporodásának lehetséges hatásai ellen azonban minden nagy in vitro tenyésztési laboratórium megvizsgálja a szaporításra szánt növényi anyagot vírusok jelenlétére, és ha vannak ilyenek, akkor az őssejtek teljes kolóniáját hőkezelésnek vetik alá (vagyis a magas hőmérséklet hatására), amely hatékonyan gátolja a vírus szaporodását a növényben.
A növények in vitro reprodukciójának következő szakasza a szövetdarabok elhelyezése egy megfelelően kiválasztott agar táptalajon. Nem csak az alapvető tápanyagokat kell tartalmaznia, amelyekből a fejlődő növény képes lesz, hanem mindenekelőtt a növényi hormonok megfelelő összetételét. A fitohormonok befolyásolják a növényi sejtek osztódását, azok növekedését, differenciálódását és következésképpen egy teljes növény újjáépítését csak kallusz csomópontból, vagyis az őssejtek differenciálatlan kolóniájából.
A sejtnövekedés serkentése érdekében szigorúan meghatározott koncentrációjú auxinokat és citokinineket - a fitohormonok két alapvető csoportját adják a táptalajhoz. Már a növények szaporodásával kapcsolatos in vitro kutatások legelejénMegállapították, hogy noha egyes növényi hormonok nincsenek közvetlen stimuláló hatással egy új növény rügyére, helytelen koncentrációban való jelenlétük növekedésgátlást és gyakran ennek következtében a kallusz halálát eredményezi. Sok éven át tartó kutatás eredményeként részletes táblázatok készültek a fitohormon-koncentrációkról a táptalajban az egyes növekedési fázisokban, és arról az időről, amelyig ezeknek a vegyületeknek jelen kell lenniük a táptalajon az egyes fajok, sőt a növényfajták szaporodása során. Így a gyökérfejlődés serkentése érdekében az auxin és a citokinin koncentráció aránya más, mint a hajtások és levelek fejlődésének esetében.
A növények in vitro reprodukciójának normája az , hogy az új hajtások fejlődésének stimulálása érdekében meg kell növelni a citokinin hormonok részarányát a táptalajban. Ahhoz azonban, hogy a palánta erős gyökérrendszert alakítson ki, át kell helyezni egy agar táptalajra, ahol a citokininekhez képest megnövekedett az auxinok aránya.
Jellemzően, amikor a fejlődő sejttömeget új, szigorúan meghatározott összetételű táptalajra transzplantálják, a sejtcsoportokat is lehet gyűjteni a leszármazottak számának növelése érdekében. Ennek eredményeként rekord idő alatt hatalmas számú új növényt szerezhetünk egy kallusz-pelletből. Ennek a működési módnak pénzügyi okai is vannak, mert a laboratóriumi asztalok viszonylag kis területén nagyszámú új, gyakran millió darabos palántát lehet beszerezni.
Az in vitro növényi szaporodás teljes ciklusa során nagyon fontos szerepet játszik a megfelelő hőmérséklet és fotoperiódus, vagyis a nappali és éjszakai időtartam, amelyek ugyanolyan fontosak, mint egy megfelelően összetett tápoldat vagy egészséges anyanövények.
Amikor a palánták elérik a megfelelő méretet, finoman áthelyezik abba a helyiségbe, ahol fokozatosan megy végbe keményedésük folyamata, vagyis a növények megszokják az alagutak és az üvegházak körülményeit.
Ily módon gyakorlatilag az összes kerti újdonságot és érdekességet széles vásárlói kör számára elérhetővé teszik, és áraik drasztikusan csökkennek. Például ez a helyzet az újonnan termesztett nappali liliomokkal, amelyeknek az első virágzás után in vitro tenyészetekben szaporodni engednek . Az amerikaiak és a hollandok olyan tökéletességet értek el a növényklónozás ezen módszerével, hogy az adott év újdonságai alig egy-két évad után általában elérhetővé válnak. Az áruk pedig a bevezetés évének néhány száz dollárjáról a következőre csak néhány tucatra csökken. A több éves tapasztalattal rendelkező fajták ma már minden zsebhez elérhetők.
Az in vitro növénynemesítés kiváló feltételeket biztosít az orchideák és a páfrányok szaporodásához is, ami "normális" körülmények között valódi türelempróba volt a kertészek számára. Míg a páfrányok esetében a steril laboratóriumi körülmények között élő fiatal gametophytáknak kiválóak a növekedés feltételei, kívülről "nemkívánatos látogatóktól" mentesen, addig az orchideamagokkal más a helyzet. Az Orchideaceae családot, amelyhez az összes termesztett orchidea tartozik, bonyolult fejlődési ciklus jellemzi. Ezek a növények szimbiózisban élnek a gombákkal, magjaiknak is szükségük van a micélium jelenlétére a megfelelő csírázáshoz, amely táplálja őket, kompenzálva ezzel a tartalékként szolgáló endospermium hiányát.
Agar táptalajon sokkal könnyebb fenntartani a megfelelő feltételeket a gombás hifák növekedéséhez, és megvédeni azokat a káros mikroorganizmusokkal való fertőzésektől, amelyek megzavarhatják a mag csírázási folyamatát, és a palánták későbbi növekedését, ami gyökereik szimbiózisához kapcsolódik a thallus gombával.
Az in vitro tenyésztési módszer a kertészet területén is megtalálható, amely az új fajták nemesítése. Ennek köszönhetően lehetővé vált, hogy néha spontán jelleggel távoli hibrideket hozzanak létre, azaz keresztezzenek két különböző fajhoz tartozó egyedeket. A cél olyan értékes növények megszerzése, amelyek magas fajlagos hozammal, magas ellenálló képességgel rendelkeznek a betegségek és kártevők ellen, ugyanakkor nem válogatnak a termesztési körülmények között.
Nagyon nehéz ilyen hibridet megszerezni, és csak az in vitro növényi szaporodás előnyeinek kihasználása tette lehetővé a tenyésztő intézmények számára a kutatás megkezdését ezen a területen.
Korábban az inkompatibilitási mechanizmusok, amelyek főként a fejlődő embrió alultápláltságán alapultak, vagy a csírázó növény képtelensége tápanyagokat elvinni az endospermiumból, megakadályozták két különböző faj egyedeinek keresztezését. Jelenleg az embriókat egy megfelelően kiválasztott táptalajra viszik át, ahonnan megszerezhetik a megfelelő fejlődéshez szükséges összes anyagot.
Úgy gondolom, hogy ezzel a rövid cikkel rávilágítottam erre a meglehetősen nehéz témára. A fent bemutatott információk csak a jéghegy csúcsa. A mikroszaporítás alkalmazásai, amelyeket néha in vitro tenyésztési módszernek is neveznek , még mindig nagyon sok megtalálhatók voltak. Így ezt a technikát nem csak a dísznövények tömeges szaporodásával kell azonosítani, hanem a modern világban történő felhasználásának minden módját tágabban kell megvizsgálni.
Gwidon
