Sú sadenice, vrstvenie a siatie semien jediným spôsobom, ako zvýšiť počet rastlín ponúkaných na predaj? Ako sa ukazuje - už nie! K čoraz častejšie používaným metódam pribudlorozmnožovanie rastlín in vitroPozrite sa, ako vyzerá rozmnožovanie rastlín in vitro, ako prebieha a aké rastliny sa najčastejšie rozmnožujú metódou in vitro.
Reprodukcia rastlín in vitro
Záhradníctvo vstúpilo do novej éry, čo znamená, že v dnešnej dobe sa okrem tradičných spôsobov rozmnožovania rastlín používa aj celý rad, často dosť neobvyklých spôsobov.Na prvom mieste medzi týmito neobvyklými metódami je podporovaná mikroreprodukcia, t.j.reprodukcia in vitroZnamená to isté ako kultivácia skla a nie je to nová technika, ako by sa mohlo zdať, pretože jej metrika naznačuje niekoľko desiatok rokov pokusov, ktorých výsledkom bolo vytvorenie radu metód množenia fragmentov rastlín v laboratórnych podmienkach
Reprodukcia rastlín in vitroje založená na takmer neobmedzených regeneračných schopnostiach všetkých rastlinných buniek s neporušeným jadrom. Tieto predispozície živých rastlinných buniek na udržanie kompletnej genetickej informácie a kompletnej vývinovej kapacity bez ohľadu na stupeň ich diferenciácie sa označujú ako totipotencia. Táto vlastnosť umožňuje v mnohých prípadoch znovu vytvoriť kompletný rastlinný organizmus z malých častí listov, výhonkov, koreňov alebo dokonca v extrémnych prípadoch z jednotlivých buniek
Aktuálnerozmnožovanie rastlín in vitrovyužíva takmer všetky okrasné, kultúrne a aj ovocné rastliny.Stačí sa pozrieť na dlhý zoznam druhov, ku ktorým sa každý rok získavajú státisíce nových exemplárov len pomocourozmnožovania in vitroNájdeme tu min. klinčeky, gerbery, antúrie, zo záhradných rastlín to budú narcisy, denivky a ľalie a z ovocných rastlín - jahody, čučoriedky, drieň a mnohé, mnohé ďalšie
Technikamnoženie rastlín in vitroje celkom jednoduché - stačí získať rastový kužeľ rastliny alebo dokonca odrezok meristematického pletiva s nediferencovanými bunkami s obrovským regeneračným potenciálom a umiestniť ho na správne vyvážené médium v prípadne sterilných laboratórnych podmienkach. Zdá sa to triviálne, však? No nie je to tak.
Ak sú tkanivá odobraté nain vitro reprodukciuinfikované patogénmi, celá kultúra sa hneď na začiatku ukáže ako veľké zlyhanie . Najväčšou hrozbou sú vírusy, ktoré môžu v rastlinných bunkách prežiť dlhú dobu bez toho, aby spôsobovali nejaké príznaky.Ak vyrobíme (myslím, že pomocou tejto metódy sa dá nazvať veľkovýroba rastlín) nové exempláre z vírusom infikovanej materskej rastliny, čaká nás nemilé prekvapenie …
"Na obranu pred potenciálnymi účinkami množenia chorých jedincov však každé väčšielaboratórium na kultiváciu in vitrotestuje rastlinný materiál, ktorý sa má namnožiť, na prítomnosť vírusov, a ak sú nejaké prítomné, celá kolónia kmeňových buniek je podrobená termoterapii (t.j. pôsobeniu vysokej teploty), ktorá účinne inhibuje množenie vírusu v rastline
Ďalšia fázain vitro reprodukcie rastlínje umiestnenie fragmentov tkaniva na správne vybrané agarové médium. Musí obsahovať nielen základné živiny, z ktorých bude môcť vyvíjajúca sa rastlina čerpať, ale predovšetkým správne zložený súbor rastlinných hormónov. Práve fytohormóny ovplyvňujú delenie rastlinných buniek, ich rast, diferenciáciu a následne prestavbu kompletnej rastliny len z kalusového uzlíka, teda nediferencovanej kolónie kmeňových buniek.
Na stimuláciu rastu buniek sa do média pridáva presne definovaná koncentrácia auxínov a cytokinínov - dvoch základných skupín fytohormónov, ktoré podmieňujú správny rast a vývoj celej rastliny. Už na samom začiatku výskumurozmnožovania rastlín in vitrosa zistilo, že napriek tomu, že niektoré rastlinné hormóny nestimulujú priamo púčik novej rastliny, ich prítomnosť v nesprávnom koncentrácia spôsobuje inhibíciu rastu a často v dôsledku toho smrť kalusu. Dlhoročné výskumy viedli k vytvoreniu podrobných tabuliek koncentrácií fytohormónov v médiách v každej z rastových fáz a času, po ktorý by sa tieto zlúčeniny mali nachádzať v médiu počas množenia jednotlivých druhov a dokonca aj odrôd rastlín. A tak, aby sa stimuloval vývoj koreňov, pomer koncentrácií auxínu a cytokinínu je iný ako v prípade vývoja výhonkov a listov
Norma počasin vitro reprodukcie rastlínje, že na stimuláciu vývoja nových výhonkov by sa mal zvýšiť podiel cytokinínových hormónov v médiu.Aby si však sadenica vyvinula silný koreňový systém, mala by byť prenesená na agarové médium so zvýšeným podielom auxínov k cytokinínom
Zvyčajne počas transplantácie rastúcej hmoty buniek na nové médium s presne definovaným zložením je možné zbierať aj bunkové skupinky, aby sa zvýšil počet potomkov. Výsledkom je získanie obrovského počtu nových rastlín z jednej kalusovej pelety v rekordnom čase. Tento spôsob prevádzky je podporený aj finančnými úvahami, pretože na relatívne malej ploche laboratórnych stolov je možné získať veľké množstvo nových sadeníc, často v miliónoch kusov.
Veľmi dôležitá úloha počas celý cyklusrozmnožovanie rastlín in vitrohrá správnu teplotu a fotoperiódu, t. j. dĺžku dňa a noci, ktoré sú rovnako dôležité ako správne zložený živný roztok alebo zdravé materské rastliny. Keď sadenice dosiahnu správnu veľkosť, jemne sa presunú do miestnosti, kde prebieha ich postupný proces otužovania, teda privykania rastlín na podmienky v tuneloch a skleníkoch.
Takto sú prakticky všetky záhradné novinky a kuriozity sprístupnené širokej skupine zákazníkov a ich cena drasticky klesá. To je napríklad prípad novopestovaných odrôd denivky, ktoré sa po prvom odkvitnutí prenesú do
množenia v kultúrach in vitroAmeričania a Holanďania dosiahli v tomto spôsobe pestovania takú dokonalosť klonovanie, ktoré nové z daného roku sa stane všeobecne dostupným po jednej alebo dvoch sezónach. A ich cena klesne z niekoľkých stoviek dolárov v roku uvedenia na niekoľko desiatok v nasledujúcom roku. Odrody s niekoľkoročnými skúsenosťami sú teraz dostupné do každého vrecka. skutočný test trpezlivosti pre záhradníkov. Kým u papraďorastov majú mladé gametofyty v sterilných laboratórnych podmienkach, bez neželaných návštevníkov zvonku, výborné podmienky na rast, pri semenách orchideí je situácia iná.Čeľaď Orchideaceae, do ktorej patria všetky pestované orchidey, sa vyznačuje komplikovaným vývojovým cyklom. Tieto rastliny žijú v symbióze s hubami, taktiež ich semená potrebujú na správne klíčenie prítomnosť mycélia, ktoré ich vyživuje, čím kompenzuje nedostatok endospermu, ktorý slúži ako rezervaNa agarovom médiu je to oveľa jednoduchšie udržiavať vhodné podmienky pre rast hýf húb a chrániť ich pred infekciou škodlivými mikroorganizmami, ktoré by mohli narušiť proces klíčenia semien a následný rast semenáčikov súvisiaci so symbiózou ich koreňov s hubou stélkou
Metóda in vitro kultúrnašla uplatnenie aj v oblasti záhradníctva, ktorým je šľachtenie nových odrôd. Vďaka nej bolo možné vytvárať, niekedy spontánne v prírode, vzdialené hybridy, teda krížence medzi jedincami dvoch rôznych druhov. Ide o získanie cenných rastlín s vysokou špecifickou úrodou a vysokou odolnosťou voči chorobám a škodcom a zároveň nenáročné na pestovateľské podmienky. Získať takýto hybrid je veľmi ťažké a iba využitie výhod, ktoré ponúka
reprodukcia rastlín in vitro
, umožnilo šľachtiteľským inštitúciám začať výskum v tomto smere. Predtým mechanizmy inkompatibility, založené najmä na podvýžive vyvíjajúceho sa embrya, alebo neschopnosti odoberať živiny z endospermu klíčiacej rastline, bránili kríženiu jedincov dvoch rôznych druhov. V súčasnosti sú embryá prenesené na vhodne zvolené médium, z ktorého môžu získať všetky látky potrebné pre správny vývojVerím, že týmto krátkym článkom som trochu osvetlil túto pomerne náročnú tému. Vyššie uvedené informácie sú len špičkou ľadovca. Na druhej strane samotných aplikácií pre mikropropagáciu, niekedy nazývanú ajmetóda in vitro kultúr
, by sa dalo nájsť stále veľa. Táto technika by sa teda nemala stotožňovať len s hromadnou reprodukciou okrasných rastlín, ale so širším pohľadom na všetky spôsoby jej využitia v modernom svete. "
Emil Gwizdała
