Kultury tkankowe i mikrorozmnażanie. Przyszłość rozmnażania roślin?

W dzisiejszym artykule możesz poszerzyć swoje horyzonty uprawowe i odkryć nowy globalny trend w dziedzinie klonowania roślin za pomocą kultur tkankowych. Nadal jest to bowiem mniej znana metoda rozmnażania roślin niż powszechnie znana uprawa (propagacja) z nasion lub sadzonek, która przez wiele lat była również jedynym sposobem rozmnażania roślin.

plant-tissue-culture-facility-g4d0be3a0b_1920

Czym jest mikropropagacja z wykorzystaniem kultur tkankowych?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy najpierw wyznaczyć pewne granice między pojęciami mikropropagacji i kultur tkankowych. Jaka jest między nimi różnica, a jakie mają ze sobą powiązania? 

Proces mikropropagacji wymaga kultury tkankowej do rozmnażania młodych roślin. Te dwa pojęcia są często mylone. Główna różnica między mikropropagacją a kulturą tkankową polega na tym, że mikropropagacja oznacza w praktyce kontrolowaną produkcję dużej liczby roślin z niewielkiej ilości materiału roślinnego, podczas gdy kulturę tkankową możemy w celu rozmnażania roślin określić również jako początkowy etap mikropropagacji. Stąd mikropropagacja kultur tkankowych.

Mikropropagacja:

  • Rozmnażanie roślin poprzez hodowanie młodych roślin w kulturze tkankowej, a następnie ich sadzenie
  • Dwa etapy to hodowla tkankowa i wprowadzenie nowych roślin do podłoża.
  • Stosuje się ją do produkcji dużej liczby klonów.

Kultury tkankowe:

  • Technika utrzymywania i hodowania komórek, tkanek lub organów roślinnych, zwłaszcza na sztucznym podłożu, w odpowiednich naczyniach i kontrolowanym środowisku.
  • Trzy etapy to wprowadzenie eksplantatu do pożywki do hodowli tkankowej, rozmnażanie i inicjacja tworzenia korzeni.

mikropropagace2

W tej technice klonowania wykorzystuje się roślinne kultury komórkowe. Są one hodowane na sterylnych szalkach Petriego. Również na początku tego procesu, podobnie jak w przypadku klasycznych sadzonek, wykorzystywana jest roślina mateczna. Pobiera się z niej jednak wyłącznie tak zwany eksplantat, czyli próbkę roślinną, która następnie zostaje umieszczona w sterylnym środowisku, zazwyczaj w odżywczej pożywce żelowej zawierającej niezbędne do życia składniki odżywcze, w tym witaminy i hormony stymulujące rozwój pędów oraz korzeni młodej rośliny.

Kontrolowane środowisko do klonowania umożliwia praktycznie nieograniczone przechowywanie kultury tkankowej aż do chwili, gdy grower zdecyduje się wykorzystać próbkę. Niezależnie od tego, czy w danym momencie próbka roślinna ma rosnąć, tworzyć korzenie czy się rozmnażać, procesy te można w dowolnym momencie zainicjować poprzez dodanie kolejnych roztworów o wysokiej zawartości składników odżywczych i hormonów. Następnie, gdy roślina odpowiednio rozwinie się pod każdym względem i będzie gotowa do rozmnażania, powstają niezwykle identyczne klony w dużej liczbie.

Uważny czytelnik z pewnością już zauważył, że niemal laboratoryjna praca z kulturami tkankowymi wykracza poza samo ogrodnictwo indoor w kierunku mikrobiologii, dlatego wymaga również wyjątkowo czystego środowiska. Jeśli jednak lubisz eksperymentować, śmiało spróbuj. Wystarczy Ci domowy zestaw do mikropropagacji. Sterylne środowisko wyjściowe ma kluczowe znaczenie dla przyszłych roślin, aby nie dochodziło do pojawiania się szkodników ani chorób roślin.

Gdy genetyka odgrywa pierwszoplanową rolę

Niewątpliwą zaletą kultur tkankowych jest to, że klony pozostają pod względem genetycznym doskonale identyczne z rośliną mateczną.

Również tutaj klonowanie za pomocą kultur tkankowych przewyższa klasyczne metody, ponieważ jest dokładniejsze i czystsze, a tym samym pozwala growerowi zapewnić roślinom dokładnie taką genetykę, jakiej potrzebuje. Tradycyjnie uzyskiwane klony zazwyczaj również łatwiej ulegają chorobom i mogą zmagać się z mutacjami genetycznymi w stosunku do pierwotnej rośliny matecznej.

Dlatego kultury tkankowe są coraz częściej wykorzystywane do uzyskiwania określonej genetyki o wysokiej wartości.

Stabilność genetyczna jest w świecie upraw często priorytetem, któremu mikropropagacja kultur tkankowych doskonale wychodzi naprzeciw.

Natomiast w porównaniu z klonami uprawa nowych roślin z nasion nie jest szczególnie zalecana z punktu widzenia stabilności genetycznej. Cały proces jest ponadto bardziej czasochłonny i kosztowniejszy, zwłaszcza jeśli zależy Ci na uprawie ziół o działaniu leczniczym, które zazwyczaj dość łatwo i szybko się ukorzeniają.

Rozwiązanie dla komercyjnych i mniejszych growerów

Bez wątpienia jest to nie tylko przyszłość, lecz w wielu przypadkach już także teraźniejszość dla komercyjnych growerów. Z kultur tkankowych powszechnie korzystają już na przykład producenci bananów na dużą skalę. Ta metoda klonowania roślin, w której z przechowywanych kultur komórkowych w krótkim czasie powstają nowi osobnicy w liczbie tysięcy, wykazuje wyjątkową efektywność na dużą skalę. Tworzenie zwykłych klonów w sposób, jaki znaliśmy do tej pory, wymaga nieustannej troski i opieki nad „matkami”. Jeśli skupimy się na popularnych i często omawianych odmianach automatycznie kwitnących (autoflowering), długotrwałe utrzymywanie roślin matecznych staje się w zasadzie „mission impossible”, ponieważ tak zwane odmiany automatycznie kwitnące nie reagują na zmiany fotoperiodu tak samo jak odmiany klasyczne.

W przypadku kultur tkankowych nie tylko jest mniej pracy, lecz zajmują one również zdecydowanie mniej miejsca, nie wspominając o wspomnianej już niemal nieograniczonej możliwości przechowywania.

mikropropagace3

Zalety kultur tkankowych dotyczą oczywiście również wszystkich osób, które zajmują się ogrodnictwem na zwykłą skalę. Dzięki tej rewolucyjnej metodzie każdy grower ma możliwość wpływania na predyspozycje genetyczne swoich roślin.

Jakie są inne niewątpliwe zalety wykorzystywania kultur tkankowych?

  • Materiał genetyczny roślin jest podczas wykorzystywania kultur tkankowych sterylizowany kilkukrotnie. Przy samym pobieraniu, a następnie w trakcie propagacji. Na powstałych klonach dosłownie nie sposób znaleźć zarodników patogenów, dzięki czemu także dorosłe osobniki wyróżniają się później wyjątkową witalnością i wydajnością.
  • Czasami pożądane jest ożywienie bardzo rzadkich nasion, które mają już jednak kilka lat. Dzięki mikropropagacji w probówce jest to możliwe.
  • Czy zdarzyło Ci się kiedyś szczególnie pokochać jedną z roślin matecznych, przez co serce pękało Ci, gdy jakość pobranych z niej sadzonek z czasem spadała tak bardzo, że miały coraz mniej wspólnego z rośliną dawcy? Jeśli tak, być może wiesz, że poza senescencją najprawdopodobniej odpowiadało za to stopniowe gromadzenie się chorób bakteryjnych, grzybowych lub wirusowych w obrębie całej linii klonów. Jak już wiesz, w kulturach tkankowych, które powstają w całkowicie sterylnym środowisku, na próżno szukałbyś zarodników patogenów.

Mimo że wiele komercyjnych growerów z powodzeniem wykorzystuje już kultury tkankowe, szczególnie dla zwykłych growerów ta metoda rozmnażania roślin nadal pozostaje nieodkrytym obszarem. Jeśli lubisz wyzwania i innowacyjne metody, zdecydowanie zalecamy, abyś dowiedział się więcej o mikropropagacji. Jeśli chcesz nas o coś zapytać, czekamy na Twoje pytania pod znanym adresem e-mail info@higarden.pl.

Ponadto polecamy te produkty:

Co warto przeczytać dalej?