Razmnožavanje meristema je još uvek prilično nova vrsta razmnožavanja biljaka. Ali već je u širokoj upotrebi. S jedne strane, jer se neke biljke mogu razmnožavati samo na ovaj način, bez virusa i bakterija. S druge strane, jer ova metoda omogućava da se iz jedne matične biljke uzgajaju brojne i genetski identične mlade biljke. Međutim, samu proceduru je teško izvesti zbog opreme, mjera opreza i potrebnog znanja. Međutim, ako imate strpljenja i malo volje za eksperimentiranje, ipak možete postići zadivljujući uspjeh.
Definicija
Propagacija meristema je takođe poznata kao in vitro propagacija. “In-vitro” na latinskom znači “u čaši”. Ovdje mislimo na razmnožavanje u petrijevoj posudi ili epruveti. Ovo može biti iznenađenje za vrtlare hobi koji su prethodno radili sa sjemenkama, reznicama i korijenjem. U stvari, proliferacija meristema se već vrši u velikim razmjerima. Biljke se razmnožavaju iz pojedinačnih grupa ćelija i pod sterilnim uslovima.
Ćelije se uklanjaju iz biljke, stavljaju na hranljivi medij i tretiraju hranljivim materijama i fitohormonima dok se ne formiraju koreni i izdanci. Zatim se stavljaju u supstrat i kultivišu u skladu sa zahtevima dotične biljke. Grubo rečeno i uveliko pojednostavljeno, to je vrsta razmnožavanja reznica u mikroskopskoj skali i pod sterilnim uslovima.
Prednosti
Kao što je već spomenuto na početku, proliferacija meristema nudi dvije odlučujuće prednosti. Iznad svega, teško je zanemariti ekonomsku prednost: značajno više potomaka može se uzgajati iz samohrane biljke nego iz reznica ili sjemena. Konačno, potrebno je samo nekoliko ćelija kao početni materijal za biljku kćer. Osim toga, neke biljke se teško mogu razmnožavati na bilo koji drugi način. Mogući razlozi za to su što je podjela, formiranje reznica ili uzgoj sjemena izuzetno složeni i oduzimaju puno vremena.
Pored toga, bakterije, gljive i virusi kao i drugi fitopatogeni otežavaju razmnožavanje nekih biljaka reznicama i kulturama. Iz tog razloga, jagode, maline i kivi, na primjer, sada se uglavnom proizvode proliferacijom meristema. Mlade biljke dobijene na ovaj način su bez patogena jer se uzgajaju u sterilnim uslovima. Rizik od bolesnog potomstva je takođe smanjen.
The Meristem
Početni materijal za proliferaciju meristema je meristem. Ovo je tkivo za formiranje biljke. Ova vrsta tkiva je još uvijek nediferencirana. Stoga se mogu razviti u korijenje, plodove ili listove i, barem teoretski, dijeliti se neograničeno. Najbolji uslovi za razmnožavanje i stvaranje brojnih biljaka od malih količina ćelija.
Ove biljne matične ćelije nalaze se na samim krajevima vrhova korena i vrhova izdanaka. Takođe imaju tanke ćelijske zidove sa veoma niskim sadržajem celuloze. Od okolnih ćelija se razlikuju upravo po ćelijskim zidovima. Naravno, ovo je vidljivo samo pod mikroskopom.
Sterilni uslovi
Gornji vrhovi izdanaka su generalno posebno pogodni kao meristem za in vitro razmnožavanje, pošto su obično i dalje bez virusa čak i ako je prisutna virusna bolest. Kako bi se osiguralo da se patogeni ne mogu naknadno proširiti na ćelije ili dijelove biljke, sterilni uvjeti su neophodni za razmnožavanje meristema. Kontejneri za uzgoj stoga moraju biti sterilni i mogu se zaključati. Petrijeve posude s poklopcima pokazale su se korisnim u početnim fazama. Kasnije se koriste više naočare. U profesionalnom sprovođenju proliferacije meristema stvara se posebna atmosfera koja se kontinuirano reguliše. Ovo zahtijeva, između ostalog, sterilni radni sto ili sigurnosni radni sto.
Dezinfekcija
Sterilni radni sto i posude su neophodni za razmnožavanje meristema, ali sami po sebi nisu dovoljni. Klice se mogu uvesti sa ćelijama meristema. Nije bitno da li su oni već bili prisutni na biljci ili su dodani u hranljivi medij na putu iz biljke. Bakterije, gljivice i virusi mogu, zauzvrat, značajno smanjiti stopu uspješnosti. Zbog toga je potrebno dodatno dezinfikovati klasteri ćelija nakon uklanjanja iz biljke kako bi se ubile bakterije i spore gljivica.
Prema raznim izvorima, za to se koriste sljedeća tri sredstva:
- Natrijum hipohlorit
- Vodikov peroksid
- Mercury II chloride
Natrijum hipohlorit i vodonik peroksid su dostupni u apoteci. Zabranjena je upotreba klorida žive II za dezinfekciju biljaka i sjemena, barem u privatnom sektoru. Međutim, na koncentraciju dostupnih supstanci takođe treba obratiti veliku pažnju.
Natrijum hipohlorit za dezinfekciju
U profesionalnom razmnožavanju meristema, natrijum hipohlorit se koristi za dezinfekciju klastera ćelija. Hemijska supstanca je također poznata kao hlorno izbjeljivač i često se naziva "aktivnim hlorom" u proizvodima za čišćenje. Stoga se agresivni agens ne smije koristiti nerazrijeđen na biljnim stanicama.
Koncentracije od 5 do 25 posto su uobičajene ovdje sa vremenom izlaganja od 5 do 30 minuta. Natrijum hipohlorit se stoga treba koristiti samo u odgovarajućem razblaženju. Nakon dezinfekcije, ćelije se takođe nekoliko puta ispiru destilovanom i sterilnom vodom.
Vodikov peroksid
Za ispiranje biljaka i biljnih ćelija, neki izvori predlažu rastvor sa 0,15 promila ili 0,015 procenata vodikovog peroksida. Za kućne potrebe u apotekama je dostupan 3-postotni rastvor vodikovog peroksida. Da bi se ovo uskladilo sa sadržajem vodikovog peroksida od 0,015 posto, potreban je sljedeći izračun: Procenat početne otopine - željeni postotak otopine za dezinfekciju=razlika i stoga sadržaj vode u omjeru miješanja
Sa rješenjem od 3 posto računica je: 3 – 0,015=2,985
To znači da se 0,015 delova 3-postotnog rastvora mora dodati u 2,985 delova sterilne, destilovane vode. Malo opisnije i praktičnije za razmnožavanje meristema je 1,5 mililitara rastvora na 29,85 litara vode.
Medijum i hranljive materije
Ovde se stvari komplikuju. Iako postoje hranjive tvari koje uvijek moraju biti sadržane u hranljivom mediju, odnosna koncentracija zavisi od dotične biljne vrste. Kao osnova može poslužiti mješavina agara kao sredstva za želiranje i saharoze kao hranjivog rastvora. Rastvor treba da sadrži 20 do 30 grama saharoze po litru vode. Agar se koristi po potrebi.
Makronutrijenti
Važni makronutrijenti za proliferaciju meristema su:
- Azot
- fosfor
- Kalijum
- Kalcijum
- Magnezijum
- Sumpor
Koncentracije ovih supstanci su veoma zavisne od vrste. Čak iu naučnim izvorima postoje značajne razlike u informacijama, koje se na primjer kreću između 0,95 i 1,9 grama po litri samo za kalij.
Savjet:
Ako želite sami započeti eksperimente, morate pažljivo eksperimentirati. Sadržaj pojedinačnih makronutrijenata u specijalnim đubrivima za ovu biljnu vrstu može dati smjernice ovdje.
Mikronutrijenti
Važni mikronutrijenti za biljke općenito, a posebno za reprodukciju meristema su:
- Iron
- mangan
- Cink
- Boron
- Copper
- Molibden
Ako potpuno nedostaju ili su prisutni u preniskoj koncentraciji, javljaju se simptomi nedostatka. Takođe se kaže da jod i kob alt utiču na rast. Međutim, to još nije naučno dokazano. I ovdje se količine jako razlikuju i zavise od vrste biljke. Opet, specijalna đubriva za dotičnu biljku mogu se koristiti kao smjernice.
Vitamini i aminokiseline
B vitamini su ključni za proliferaciju meristema.
Broj ovdje:
- Biotin – Vitamin B7
- Folna kiselina – vitamin B9 ili vitamin B11
- Nikotinska kiselina – vitamin B3
- Piridoksin – vitamin B6
- Tijamin – Vitamin B1
Iako biljke to mogu same proizvesti, one se i dalje dodaju nekim uobičajenim podlogama za uzgoj kako bi se promovirao rast i povećala stopa uspjeha.
Fitohormoni
Pošto je meristem još uvijek nediferencirane ćelije, potrebni su im odgovarajući impulsi. Inače se ne bi razvile u korijenje, izdanke i listove. Oni primaju ove impulse od četiri fitohormona:
- Auxine
- Cytokinini
- Gibberellins
- Apscizinska kiselina
Neke gotove hranljive podloge već sadrže ove, kao i makro i mikronutrijente. Ako pravite vlastitu smjesu, morate ih dodati. Ovo zauzvrat predstavlja izazov, jer se količina i odnos međusobno moraju testirati.
Rating
Ako se ćelije uspešno dele tokom meristemske reprodukcije i fitohormoni obezbede željeni razvoj pojedinačnih biljnih organa, mlade biljke rastu. Oni su genetski identični matičnoj biljci, tako da su, strogo govoreći, klonovi. Uprkos ovom uspjehu, još uvijek može biti problema na tom putu. Po pravilu ih pokreću unesene klice koje se mogu razvijati na hranljivom mediju kao i same biljne ćelije, stoga je ocjena vrlo važna. Ako hranljivi medij postane zamućen, taloži se ili promeni boju, predmetni uzorak treba sortirati. Provjera i uklanjanje se zove ocjenjivanje.
Sađenje
Kada mlade biljke dostignu visinu od oko pet centimetara i budu jake i zdrave, mogu se saditi u odgovarajući supstrat. Od ove tačke pa nadalje, mogu se uzgajati prema zahtjevima dotične biljne vrste.
Alternativa vašem sopstvenom razmnožavanju meristema
Zbog zahtjeva i potrebne opreme, vaši pokušaji razmnožavanja meristema zapravo imaju smisla samo ako se razmnožava više od jedne matične biljke. Štaviše, to nije lak poduhvat. U privatnom domaćinstvu teško je postići pripremu odgovarajućeg i koordiniranog medija za kulturu i održavanje ćelija sterilnim. Hranljivi gelovi se mogu kupiti i gotovi. Na primjer u laboratorijama PhytoTechnology.
Ako želite da uštedite trud i troškove, uključujući i sterilni radni sto, možete da razmnožite i sopstvene biljke. Ovo nudi, na primjer, In Vitro Plant Service u Quedlinburgu.
Zaključak
Razmnožavanje meristema je dobar način za uzgoj brojnih biljaka iz jedne matične biljke i često je jedini način da se dobije zdravo potomstvo, posebno kod biljaka osjetljivih na viruse. Uz odgovarajuću opremu, to mogu izvesti i laici. Od dobijanja meristemskih ćelija pod mikroskopom do pripreme odgovarajuće hranljive podloge i bodovanja, ova varijanta razmnožavanja takođe predstavlja izazov.
