Sind Sämlinge, Aufbauten und Aussaat die einzige Möglichkeit, die Anzahl der zum Verkauf angebotenen Pflanzen zu erhöhen? Wie sich herausstellt - nicht mehr! Die In- vitro-Pflanzenreproduktion hat sich den immer häufiger verwendeten Methoden angeschlossen . Sehen Sie, wie die In-vitro-Pflanzenreproduktion aussieht, wie sie durchgeführt wird und welche Pflanzen am häufigsten mit der In-vitro-Methode vermehrt werden.
In-vitro-Reproduktion von Pflanzen
Der Gartenbau ist in eine neue Ära eingetreten, was bedeutet, dass heutzutage neben den traditionellen Methoden der Pflanzenreproduktion eine ganze Reihe von oft recht ungewöhnlichen Methoden angewendet werden. In erster Linie wird unter diesen ungewöhnlichen Verfahren die Mikro-Reproduktion gefördert, d.h. In-vitro-Reproduktion . Es bedeutet dasselbe wie Glasanbau und es ist keine so neue Technik, wie es scheinen mag, da seine Aufzeichnungen mehrere Dutzend Jahre an Versuchen belegen, die zur Schaffung einer Reihe von Methoden zur Vermehrung von Pflanzenfragmenten unter Laborbedingungen führten.
In-vitro-Pflanzenreproduktion basiert auf den nahezu unbegrenzten Regenerationsfähigkeiten aller Pflanzenzellen mit einem intakten Kern. Diese Veranlagung lebender Pflanzenzellen zur Aufrechterhaltung der vollständigen genetischen Information und der vollständigen Entwicklungskapazität, unabhängig vom Grad ihrer Differenzierung, wird als Totipotenz bezeichnet. Diese Eigenschaft ermöglicht es in vielen Fällen, einen vollständigen Pflanzenorganismus aus kleinen Abschnitten von Blättern, Trieben, Wurzeln oder sogar in extremen Fällen - aus einzelnen Zellen - wiederherzustellen.
Derzeit wird die In-vitro-Pflanzenvermehrung für fast alle Zier-, Kultur- und auch Obstpflanzen verwendet. Es reicht aus, sich die lange Liste der Arten anzusehen, die jedes Jahr von Hunderttausenden neuer Individuen durch In-vitro-Züchtung gewonnen werden . Hier finden wir min. Nelken, Gerbera, Anthurie, von Gartenpflanzen gibt es Narzissen, Taglilien und Lilien, und von Obstpflanzen - Erdbeeren, Blaubeeren, essbarem Hartriegel und vielen, vielen anderen.
Die Technik der Pflanzenreproduktion in vitro ist recht einfach: Es reicht aus, einen Pflanzenwachstumskegel oder sogar ein Stück meristematisches Gewebe mit undifferenzierten Zellen mit großem Regenerationspotential zu erhalten und es unter möglicherweise sterilen Laborbedingungen auf ein richtig ausbalanciertes Medium zu legen. Es scheint trivial, oder? Nun, das ist nicht so.
Wenn die für die In-vitro-Reproduktion gesammelten Gewebe mit Krankheitserregern infiziert sind, wird sich die gesamte Kultur zu Beginn als großer Fehler herausstellen. Die größte Bedrohung stellen Viren dar, die lange Zeit in Pflanzenzellen leben können, ohne Symptome zu verursachen. Wenn wir neue Exemplare einer virusinfizierten Mutterpflanze produzieren (ich denke, Sie können mit dieser Methode eine großflächige Pflanzenproduktion nennen), werden wir eine unangenehme Überraschung erleben ...
Um sich jedoch gegen die möglichen Auswirkungen der Vermehrung kranker Personen zu verteidigen, testet jedes große In-vitro-Kulturlabor das zu vermehrende Pflanzenmaterial auf das Vorhandensein von Viren, und falls vorhanden, wird die gesamte Stammzellkolonie einer Thermotherapie (d. H. Der Einwirkung von hoher Temperatur) unterzogen, die wirksam ist hemmt die Vermehrung des Virus in der Pflanze.
Die nächste Stufe der In-vitro-Pflanzenvermehrung besteht darin, Gewebefragmente auf ein richtig ausgewähltes Agarmedium zu legen. Es muss nicht nur die Grundnährstoffe enthalten, aus denen die sich entwickelnde Pflanze stammen kann, sondern vor allem einen richtig zusammengesetzten Satz von Pflanzenhormonen. Es sind Phytohormone, die die Teilung von Pflanzenzellen, ihr Wachstum, ihre Differenzierung und folglich den Wiederaufbau einer vollständigen Pflanze nur aus einem Kallusknoten, d. H. Einer undifferenzierten Kolonie von Stammzellen, beeinflussen.
Um das Zellwachstum zu stimulieren, wird dem Medium eine streng definierte Konzentration von Auxinen und Cytokininen zugesetzt - zwei Grundgruppen von Phytohormonen, die das richtige Wachstum und die Entwicklung der gesamten Pflanze bedingen. Bereits zu Beginn der Forschung zur Pflanzenreproduktion in vitroEs wurde festgestellt, dass einige Pflanzenhormone zwar keine direkte stimulierende Wirkung auf die Knospe einer neuen Pflanze haben, ihre Anwesenheit in der falschen Konzentration jedoch zu einer Wachstumshemmung und häufig in der Folge zum Tod des Kallus führt. Viele Jahre der Forschung haben zur Erstellung detaillierter Tabellen der Phytohormonkonzentrationen in den Medien in jeder der Wachstumsphasen und der Zeit geführt, für die diese Verbindungen während der Vermehrung einzelner Arten und sogar Pflanzensorten im Medium vorhanden sein sollten. Um die Wurzelentwicklung zu stimulieren, gilt daher ein anderes Verhältnis der Auxin- und Cytokininkonzentrationen als bei der Entwicklung von Sprossen und Blättern.
Die Norm bei der In-vitro-Reproduktion von Pflanzen ist, dass der Anteil der Cytokininhormone im Medium erhöht werden sollte, um die Entwicklung neuer Sprosse zu stimulieren. Damit der Keimling jedoch ein starkes Wurzelsystem entwickelt, sollte er auf ein Agarmedium mit einem erhöhten Anteil an Auxinen im Verhältnis zu Cytokininen übertragen werden.
Typischerweise können beim Transplantieren der sich entwickelnden Zellmasse auf ein neues Medium mit einer genau definierten Zusammensetzung auch Zellgruppen geerntet werden, um die Anzahl der Nachkommen zu erhöhen. Dies führt dazu, dass in Rekordzeit eine große Anzahl neuer Pflanzen aus einem Kalluspellet gewonnen wird. Es gibt auch finanzielle Gründe für diese Arbeitsweise, da eine große Anzahl neuer Sämlinge, oft in Millionen Stück, auf einer relativ kleinen Fläche von Labortischen erhalten werden kann.
Eine sehr wichtige Rolle während des gesamten Zyklus der In-vitro-Pflanzenreproduktion spielt die geeignete Temperatur und Photoperiode, d. H. Die Dauer des Tages und der Nacht, die genauso wichtig sind wie eine richtig zusammengesetzte Nährlösung oder gesunde Mutterpflanzen.
Wenn die Sämlinge die richtige Größe erreichen, werden sie vorsichtig in den Raum gebracht, in dem der Prozess ihrer Aushärtung allmählich stattfindet, d. H. Die Pflanzen gewöhnen sich an die Bedingungen in Tunneln und Gewächshäusern.
Auf diese Weise werden praktisch alle Gartenneuheiten und Kuriositäten einer breiten Kundengruppe zugänglich gemacht und ihr Preis sinkt drastisch. Dies ist beispielsweise bei neu gewachsenen Taglilienarten der Fall, die sich in In-vitro-Kulturen unmittelbar nach der ersten Blüte vermehren dürfen . Die Amerikaner und Holländer haben bei dieser Methode des Klonens von Pflanzen eine solche Perfektion erreicht, dass die Neuheiten eines bestimmten Jahres bereits nach ein oder zwei Saisons allgemein verfügbar werden. Und ihr Preis fällt von ein paar hundert Dollar im Jahr der Einführung auf nur ein paar Dutzend im nächsten. Sorten mit mehrjähriger Erfahrung sind jetzt für jede Tasche erhältlich.
Die In-vitro-Kultivierung von Pflanzen bietet auch hervorragende Bedingungen für die Vermehrung von Orchideen und Farnen, was unter "normalen" Bedingungen ein echter Geduldstest für Gärtner war. Während bei Farnen junge Gametophyten unter sterilen Laborbedingungen, die von außen frei von "unerwünschten Gästen" sind, hervorragende Wachstumsbedingungen haben, ist die Situation bei Orchideensamen anders. Die Familie der Orchideaceae, zu der alle kultivierten Orchideen gehören, ist durch einen komplizierten Entwicklungszyklus gekennzeichnet. Diese Pflanzen leben in Symbiose mit Pilzen, auch ihre Samen benötigen das Vorhandensein von Myzel, um richtig zu keimen, was sie nährt und so den Mangel an Endosperm ausgleicht, das als Reserve dient.
Auf einem Agarmedium ist es viel einfacher, geeignete Bedingungen für das Wachstum von Pilzhyphen aufrechtzuerhalten und sie vor einer Infektion mit schädlichen Mikroorganismen zu schützen, die den Samenkeimungsprozess und das anschließende Wachstum von Sämlingen im Zusammenhang mit der Symbiose ihrer Wurzeln mit dem Pilz Thallus stören könnten.
Die In-vitro-Kulturmethode hat auch im Bereich des Gartenbaus Anwendung gefunden, bei dem neue Sorten gezüchtet werden. Dank dessen wurde es möglich, manchmal spontan entfernte Hybride zu erzeugen, d. H. Kreuzungen zwischen Individuen, die zu zwei verschiedenen Arten gehören. Ziel ist es, wertvolle Pflanzen mit einem hohen spezifischen Ertrag und einer hohen Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge zu erhalten und gleichzeitig nicht wählerisch in Bezug auf die Wachstumsbedingungen zu sein.
Es ist sehr schwierig, eine solche Hybride zu erhalten, und nur die Vorteile der In-vitro-Pflanzenreproduktion zu nutzen, ermöglichte es den Zuchtinstitutionen, auf diesem Gebiet zu forschen.
Zuvor verhinderten Inkompatibilitätsmechanismen, die hauptsächlich auf einer Mangelernährung des sich entwickelnden Embryos oder der Unfähigkeit beruhten, der keimenden Pflanze Nährstoffe aus dem Endosperm zu entnehmen, die Kreuzung von Individuen zweier verschiedener Arten. Derzeit werden die Embryonen auf ein richtig ausgewähltes Medium übertragen, aus dem sie alle für die richtige Entwicklung erforderlichen Substanzen erhalten können.
Ich glaube, dass ich mit diesem kurzen Artikel etwas Licht in dieses ziemlich schwierige Thema gebracht habe. Die oben dargestellten Informationen sind nur die Spitze des Eisbergs. Die Anwendungen für die Mikro-Vermehrung, die manchmal auch als Methode der In-vitro-Kulturen bezeichnet werden , konnten noch auf vielfältige Weise gefunden werden. Daher sollte diese Technik nicht nur mit der Massenreproduktion von Zierpflanzen gleichgesetzt werden, sondern mit einem breiteren Blick auf alle Arten ihrer Verwendung in der modernen Welt.
Gwidon
