Jsou sazenice, vrstvení a setí semen jediným způsobem, jak zvýšit počet rostlin nabízených k prodeji? Jak se ukazuje – už ne! Ke stále více používaným metodám přibylorozmnožování rostlin in vitroPodívejte se, jak vypadá množení rostlin in vitro, jak probíhá a jaké rostliny se metodou in vitro nejčastěji množí.
Reprodukce rostlin in vitro
Zahradnictví vstoupilo do nové éry, což znamená, že v dnešní době se kromě tradičních metod rozmnožování rostlin používá celá řada, často zcela neobvyklých metod.Na prvním místě mezi těmito neobvyklými metodami je prosazována mikroreprodukce, tzn.in vitro reprodukceZnamená totéž jako kultivace skla a není to nová technika, jak by se mohlo zdát, protože její metrika ukazuje několik desítek let pokusů, které vyústily ve vytvoření řady metod množení fragmentů rostlin v laboratorních podmínkách
Reprodukce rostlin in vitroje založena na téměř neomezených regeneračních schopnostech všech rostlinných buněk s neporušeným jádrem. Tyto predispozice živých rostlinných buněk k udržení kompletní genetické informace a kompletní vývojové kapacity bez ohledu na stupeň jejich diferenciace se označují jako totipotence. Tato vlastnost umožňuje v mnoha případech znovu vytvořit kompletní rostlinný organismus z malých částí listů, výhonků, kořenů nebo dokonce v extrémních případech - z jednotlivých buněk
Aktuálněreprodukce rostlin in vitrovyužívá téměř všechny okrasné, kulturní i ovocné rostliny.Stačí se podívat na dlouhý seznam druhů, které ročně získávají statisíce nových exemplářů za pouhouin vitro reprodukciNajdeme zde min. hřebíček, gerbery, anturie, ze zahradních rostlin budou narcisy, denivky a lilie, z ovocných rostlin - jahody, borůvky, dřín a mnoho, mnoho dalších
Technikamnožení rostlin in vitroje docela jednoduché - stačí získat rostlinný růstový kužel nebo dokonce útržek meristematického pletiva s nediferencovanými buňkami s obrovským regeneračním potenciálem a umístit jej na vhodně vyvážené médium v případně sterilních laboratorních podmínkách. Zdá se to triviální, že? No, není tomu tak.
Pokud jsou tkáně odebrané proin vitro reprodukciinfikovány patogeny, celá kultura se hned na začátku ukáže jako velké selhání . Největší hrozbou jsou viry, které mohou žít v rostlinných buňkách dlouhou dobu, aniž by se projevily příznaky.Pokud vyrobíme (myslím, že pomocí této metody lze nazvat velkovýrobu rostlin) nové exempláře z virem infikované mateřské rostliny, čeká nás nepříjemné překvapení …
"Aby se však zabránilo potenciálním účinkům množení nemocných jedinců, každá většílaboratoř kultivace in vitrotestuje rostlinný materiál, který se má namnožit, na přítomnost virů, a pokud jsou přítomny, celá kolonie kmenových buněk je podrobena termoterapii (tj. působení vysoké teploty), která účinně inhibuje množení viru v rostlině
Další fázein vitro reprodukce rostlinje umístění tkáňových fragmentů na vhodně zvolené agarové médium. Musí obsahovat nejen základní živiny, ze kterých bude moci vyvíjející se rostlina čerpat, ale především správně složený soubor rostlinných hormonů. Právě fytohormony ovlivňují dělení rostlinných buněk, jejich růst, diferenciaci a následně i přestavbu kompletní rostliny pouze z kalusového uzlíku, tedy nediferencované kolonie kmenových buněk.
Pro stimulaci růstu buněk je do média přidána přesně definovaná koncentrace auxinů a cytokininů - dvou základních skupin fytohormonů, které podmiňují správný růst a vývoj celé rostliny. Již na samém začátku výzkumuin vitro rozmnožování rostlinbylo zjištěno, že přestože některé rostlinné hormony nestimulují přímo pupen nové rostliny, jejich přítomnost ve špatné koncentrace způsobuje inhibici růstu a často v důsledku toho smrt kalusu. Dlouholetý výzkum vedl k vytvoření podrobných tabulek koncentrací fytohormonů v médiích v každé z růstových fází a době, po kterou by tyto sloučeniny měly být přítomny v médiu při množení jednotlivých druhů a dokonce i odrůd rostlin. A tak za účelem stimulace vývoje kořenů je poměr koncentrací auxinu a cytokininu jiný než v případě vývoje výhonků a listů
Norma přiin vitro reprodukci rostlinje, že pro stimulaci vývoje nových výhonků by se měl zvýšit podíl cytokininových hormonů v médiu.Aby se však u semenáčku vyvinul silný kořenový systém, měl by být přenesen na agarové médium se zvýšeným podílem auxinů na cytokininy
Obvykle při transplantaci rostoucí hmoty buněk na nové médium s přesně definovaným složením lze také sbírat buněčné skupinky, aby se zvýšil počet potomků. Výsledkem je získání velkého počtu nových rostlin z jedné kalusové pelety v rekordním čase. Tento způsob provozu je podpořen i finančními ohledy, protože na relativně malé ploše laboratorních stolů lze získat velké množství nových sazenic, často v milionech kusů.
Velmi důležitá role během celý cyklusrozmnožování rostlin in vitrohraje správnou teplotu a fotoperiodu, tedy délku dne a noci, které jsou stejně důležité jako správně složený živný roztok nebo zdravé matečné rostliny. Když sazenice dosáhnou správné velikosti, jsou šetrně přemístěny do místnosti, kde probíhá jejich postupné otužování, tedy přivykání rostlin na podmínky v tunelech a sklenících.
Tímto způsobem jsou prakticky všechny zahradní novinky a kuriozity zpřístupněny široké skupině zákazníků a jejich cena drasticky klesá. To je například případ nově vypěstovaných odrůd denivek, které se po prvním rozkvětu přenesou do
množení v kulturách in vitroAmeričané a Nizozemci dosáhli v tomto způsobu pěstování takové dokonalosti klonování, které nové z daného roku bude obecně dostupné po jedné nebo dvou sezónách. A jejich cena klesne z několika set dolarů v roce uvedení na pouhých několik desítek v následujícím roce. Odrůdy s několikaletými zkušenostmi jsou nyní dostupné do každé kapsy
In vitro šlechtění rostlinposkytuje také vynikající podmínky pro rozmnožování orchidejí a kapradin, které byly za normálních podmínek skutečný test trpělivosti pro zahradníky. Zatímco u kapradin mají mladé gametofyty ve sterilních laboratorních podmínkách bez nežádoucích návštěvníků zvenčí výborné podmínky pro růst, u semen orchidejí je tomu jinak.Čeleď Orchideaceae, do které patří všechny pěstované orchideje, se vyznačuje komplikovaným vývojovým cyklem. Tyto rostliny žijí v symbióze s houbami, také jejich semena potřebují ke správnému vyklíčení přítomnost podhoubí, které je vyživuje a tím kompenzuje nedostatek endospermu, který slouží jako rezervaNa agarovém médiu je to mnohem jednodušší udržovat vhodné podmínky pro růst houbových hyf a chránit je před infekcí škodlivými mikroorganismy, které by mohly narušit proces klíčení semen a následný růst sazenic související se symbiózou jejich kořenů s houbou stélkou
Metoda in vitro kultur
našla uplatnění i v oblasti zahradnictví, což je šlechtění nových odrůd. Díky ní bylo možné vytvářet, někdy spontánně v přírodě, vzdálené hybridy, tedy křížence mezi jedinci dvou různých druhů. Jde o získání cenných rostlin s vysokým specifickým výnosem a vysokou odolností vůči chorobám a škůdcům a zároveň nevybíravých z hlediska podmínek pěstování. Získat takový hybrid je velmi obtížné a pouze využití výhod, které nabízíreprodukce rostlin in vitro
, umožnilo šlechtitelským institucím zahájit výzkum v tomto směru. Dříve mechanismy inkompatibility, založené především na podvýživě vyvíjejícího se embrya, nebo neschopnosti přijímat živiny z endospermu klíčící rostlinou, bránily křížení jedinců dvou různých druhů. V současné době jsou embrya přenášena na vhodně zvolené médium, ze kterého mohou získat všechny látky potřebné pro správný vývojVěřím, že jsem tímto krátkým článkem vnesl trochu světla do tohoto poměrně složitého tématu. Výše uvedené informace jsou pouze špičkou ledovce. Na druhé straně samotných aplikací pro mikropropagaci, někdy také nazývanoumetoda in vitro kultur
, by se dalo najít stále hodně. Tato technika by tedy neměla být ztotožňována pouze s masovou reprodukcí okrasných rostlin, ale širším pohledem na všechny způsoby jejího použití v moderním světě.
"
Emil Gwizdała
