Rozmnażanie merystemu jest wciąż dość nowym rodzajem rozmnażania roślin. Ale jest już powszechnie stosowany. Z jednej strony dlatego, że niektóre rośliny można rozmnażać tylko w ten sposób, wolny od wirusów i bakterii. Z drugiej strony, ponieważ metoda ta pozwala na wyhodowanie wielu identycznych genetycznie młodych roślin z jednej rośliny matecznej. Jednak sama procedura jest trudna do przeprowadzenia ze względu na wymagany sprzęt, środki ostrożności i wiedzę. Jeśli jednak masz cierpliwość i odrobinę chęci do eksperymentowania, nadal możesz osiągnąć niesamowity sukces.
Definicja
Rozmnażanie merystemu jest również znane jako rozmnażanie in vitro. „In vitro” oznacza po łacinie „w szklance”. Mamy tutaj na myśli propagację na szalce Petriego lub probówce. Może to być zaskoczeniem dla ogrodników hobbystów, którzy wcześniej pracowali z nasionami, sadzonkami i dzielącymi się korzeniami. W rzeczywistości proliferacja merystemu jest już prowadzona na dużą skalę. Rośliny rozmnażają się z poszczególnych grup komórkowych w sterylnych warunkach.
Komórki są usuwane z rośliny, umieszczane na pożywce i traktowane substancjami odżywczymi i fitohormonami, aż uformują się korzenie i pędy. Następnie umieszcza się je w podłożu i hoduje zgodnie z wymaganiami danej rośliny. W dużym uproszczeniu jest to rodzaj rozmnażania sadzonek w skali mikroskopowej i w sterylnych warunkach.
Zalety
Jak już wspomniano na początku, proliferacja merystemu ma dwie decydujące zalety. Przede wszystkim trudno zignorować korzyść ekonomiczną: z jednej rośliny matecznej można wyhodować znacznie więcej potomstwa niż z sadzonek lub nasion. Ostatecznie potrzebnych jest tylko kilka komórek jako materiał wyjściowy dla rośliny potomnej. Ponadto niektórych roślin nie da się rozmnażać w żaden inny sposób. Możliwą przyczyną jest to, że podział, formowanie sadzonek lub hodowanie nasion jest niezwykle złożone i zajmuje dużo czasu.
Ponadto bakterie, grzyby i wirusy, a także inne fitopatogeny utrudniają niektórym roślinom rozmnażanie się poprzez sadzonki i kulturę. Z tego powodu na przykład truskawki, maliny i kiwi powstają obecnie głównie w wyniku proliferacji merystemów. Uzyskane w ten sposób młode rośliny są wolne od patogenów, ponieważ uprawiane są w sterylnych warunkach. Zmniejsza się także ryzyko zachorowania potomstwa.
Merystem
Materiałem wyjściowym do proliferacji merystemu jest merystem. To jest tkanka tworząca roślinę. Ten typ tkanki jest nadal niezróżnicowany. Mogą zatem rozwinąć się w korzenie, owoce lub liście i, przynajmniej teoretycznie, dzielić się w nieskończoność. Najlepsze warunki do rozmnażania i tworzenia licznych roślin z małych ilości komórek.
Te roślinne komórki macierzyste znajdują się na samych końcach wierzchołków korzeni i pędów. Mają także cienkie ściany komórkowe i bardzo niską zawartość celulozy. Różnią się od otaczających komórek właśnie ścianami komórkowymi. Oczywiście widać to tylko pod mikroskopem.
Sterylne warunki
Końcówki górnych pędów są na ogół szczególnie odpowiednie jako merystem do rozmnażania in vitro, ponieważ zwykle są nadal wolne od wirusów, nawet jeśli występuje choroba wirusowa. Aby mieć pewność, że patogeny nie będą mogły następnie przedostać się do komórek lub części roślin, do rozmnażania merystemu niezbędne są sterylne warunki. Dlatego pojemniki do uprawy muszą być sterylne i zamykane na klucz. Na początkowych etapach przydatne okazały się szalki Petriego z pokrywkami. Później stosuje się wyższe okulary. Podczas profesjonalnej realizacji proliferacji merystemu powstaje szczególna atmosfera, która jest stale regulowana. Wymaga to między innymi sterylnego lub bezpiecznego stołu warsztatowego.
Dezynfekuj
Sterylny stół warsztatowy i naczynia są niezbędne do rozmnażania merystemu, ale same nie wystarczą. Zarazki można wprowadzić wraz z komórkami merystemowymi. Nie ma znaczenia, czy były one już obecne na roślinie, czy też zostały dodane do pożywki w drodze z rośliny. Bakterie, grzyby i wirusy mogą z kolei znacznie obniżyć wskaźnik sukcesu. Dlatego też po usunięciu z rośliny należy dodatkowo zdezynfekować skupiska komórek w celu zabicia bakterii i zarodników grzybów.
Według różnych źródeł stosuje się do tego trzy następujące środki:
- Podchloryn sodu
- Nadtlenek wodoru
- Chlorek rtęci II
Podchloryn sodu i nadtlenek wodoru są dostępne w aptece. Stosowanie chlorku rtęci II do dezynfekcji roślin i nasion jest zabronione, przynajmniej w sektorze prywatnym. Jednakże należy również zwrócić szczególną uwagę na stężenie dostępnych substancji.
Podchloryn sodu do dezynfekcji
W profesjonalnej propagacji merystemu podchloryn sodu służy do dezynfekcji skupisk komórek. Substancja chemiczna znana jest również jako wybielacz chlorowy i często określana jest w produktach czyszczących jako „aktywny chlor”. Dlatego agresywnego środka nie należy stosować w postaci nierozcieńczonej na komórki roślinne.
Zazwyczaj stosuje się tutaj stężenia od 5 do 25 procent, a czas ekspozycji wynosi od 5 do 30 minut. Dlatego podchloryn sodu należy stosować wyłącznie w odpowiednim rozcieńczeniu. Po dezynfekcji komórki są również kilkakrotnie płukane wodą destylowaną i sterylną.
Nadtlenek wodoru
Do płukania roślin i komórek roślinnych niektóre źródła sugerują roztwór zawierający 0,15 promila lub 0,015% nadtlenku wodoru. Do użytku domowego w aptekach dostępny jest 3-procentowy roztwór nadtlenku wodoru. Aby to zrównać z zawartością nadtlenku wodoru wynoszącą 0,015 procent, wymagane jest następujące obliczenie: Procent roztworu wyjściowego - żądany procent roztworu środka dezynfekującego=różnica, a co za tym idzie, zawartość wody w stosunku mieszania
W przypadku 3-procentowego rozwiązania obliczenie wygląda następująco: 3 – 0,015=2,985
Oznacza to, że 0,015 części 3% roztworu należy dodać do 2,985 części sterylnej wody destylowanej. Nieco bardziej opisowe i praktyczne w przypadku propagacji merystemu jest 1,5 mililitrów roztworu na 29,85 litrów wody.
Pożywka i składniki odżywcze
W tym miejscu sprawy się komplikują. Chociaż istnieją składniki odżywcze, które zawsze muszą znajdować się w pożywce, ich stężenie zależy od gatunku rośliny. Jako bazę może służyć mieszanina agaru jako środka żelującego i sacharozy jako roztworu odżywczego. Roztwór powinien zawierać od 20 do 30 gramów sacharozy na litr wody. W razie potrzeby stosuje się agar.
Makroelementy
Ważne makroskładniki odżywcze dla proliferacji merystemu to:
- Azot
- Fosfor
- Potas
- Wapń
- Magnez
- Siarka
Stężenia tych substancji są bardzo zależne od gatunku. Nawet w źródłach naukowych istnieją znaczne różnice w informacjach, które na przykład wynoszą od 0,95 do 1,9 gramów na litr samego potasu.
Wskazówka:
Jeśli chcesz sam rozpocząć eksperymenty, musisz eksperymentować ostrożnie. W tym przypadku wskazówką może być zawartość poszczególnych makroelementów w specjalnych nawozach dla tego typu roślin.
Mikroelementy
Ważne mikroelementy dla roślin w ogóle, a w szczególności dla reprodukcji merystemu to:
- Żelazo
- Mangan
- Cynk
- Bor
- Miedź
- Molibden
Jeśli ich całkowicie brakuje lub występują w zbyt niskim stężeniu, pojawiają się objawy niedoboru. Mówi się również, że jod i kob alt mają wpływ na wzrost. Jednak nie zostało to jeszcze udowodnione naukowo. Tutaj również ilości są bardzo zróżnicowane i zależą od rodzaju rośliny. Ponownie można zastosować specjalne nawozy dla danej rośliny.
Witaminy i aminokwasy
Witaminy z grupy B są kluczowe dla proliferacji merystemu.
Policz tutaj:
- Biotyna – witamina B7
- Kwas foliowy – witamina B9 lub witamina B11
- Kwas nikotynowy – witamina B3
- Pirydoksyna – witamina B6
- Tiamina – witamina B1
Chociaż rośliny mogą je wytwarzać same, nadal dodaje się je do niektórych popularnych podłoży uprawowych, aby pobudzić wzrost i zwiększyć wskaźnik sukcesu.
Fitohormony
Ponieważ merystem to wciąż niezróżnicowane komórki, potrzebują one odpowiednich impulsów. W przeciwnym razie nie rozwinęłyby się w korzenie, pędy i liście. Otrzymują impulsy od czterech fitohormonów:
- Auksyna
- Cytokininy
- Gibereliny
- Kwas abscysynowy
Niektóre gotowe pożywki już je zawierają, a także makro i mikroelementy. Jeśli przygotowujesz własną mieszankę, należy je dodać. To z kolei stanowi wyzwanie, ponieważ należy przetestować ilość i wzajemne proporcje.
Ocena
Jeśli komórki dzielą się pomyślnie podczas rozmnażania merystemu, a fitohormony zapewniają pożądany rozwój poszczególnych organów roślinnych, młode rośliny rosną. Są one genetycznie identyczne z rośliną mateczną, więc ściśle mówiąc są klonami. Pomimo tego sukcesu, po drodze nadal mogą pojawić się problemy. Z reguły są one wywoływane przez wprowadzone zarazki, które mogą rozwijać się na pożywce tak samo jak same komórki roślinne, dlatego bardzo ważna jest ocena. Jeśli pożywka zmętnieje, osadzi się lub odbarwi, dany okaz należy posortować. Sprawdzanie i usuwanie nazywa się ocenianiem.
Sadzenie
Gdy młode rośliny osiągną wysokość około pięciu centymetrów, będą mocne i zdrowe, można je sadzić w odpowiednim podłożu. Od tego momentu można je uprawiać zgodnie z wymaganiami danego gatunku rośliny.
Alternatywa dla propagacji własnego merystemu
Ze względu na wymagania i niezbędny sprzęt, Twoje własne próby rozmnażania merystemu mają sens tylko wtedy, gdy ma być rozmnażana więcej niż jedna roślina mateczna. Co więcej, nie jest to przedsięwzięcie łatwe. Przygotowanie odpowiedniego i skoordynowanego podłoża hodowlanego oraz utrzymanie sterylności komórek jest trudne do osiągnięcia w prywatnym gospodarstwie domowym. Odżywcze żele można kupić także w postaci gotowej. Na przykład w Laboratoriach FitoTechnologicznych.
Jeśli chcesz zaoszczędzić sobie wysiłku i wydatków, w tym związanych ze sterylnym stołem warsztatowym, możesz także rozmnażać własne rośliny. Ofertę tę oferuje na przykład Serwis Roślin In Vitro w Quedlinburgu.
Wniosek
Rozmnażanie merystemu to dobry sposób na wyhodowanie wielu roślin z jednej rośliny matecznej i często jest jedynym sposobem na uzyskanie zdrowego potomstwa, zwłaszcza w przypadku roślin podatnych na wirusy. Przy odpowiednim sprzęcie mogą ją wykonywać także osoby świeckie. Od uzyskania komórek merystemu pod mikroskopem po przygotowanie odpowiedniej pożywki i ocenę, ten wariant namnażania również stanowi wyzwanie.
