Razmnožavanje meristemom je još uvijek prilično nova vrsta razmnožavanja biljaka. Ali već se naširoko koristi. S jedne strane zato što se neke biljke mogu razmnožavati samo na taj način, bez virusa i bakterija. S druge strane, jer ova metoda omogućuje uzgoj brojnih i genetski identičnih mladih biljaka iz jedne matične biljke. Međutim, sam postupak teško je izvesti zbog potrebne opreme, mjera opreza i znanja. Međutim, ako imate strpljenja i malo volje za eksperimentiranjem, još uvijek možete postići nevjerojatan uspjeh.
Definicija
Razmnožavanje meristemom također je poznato kao in vitro razmnožavanje. “In-vitro” na latinskom znači “u čaši”. Ovdje mislimo na razmnožavanje u petrijevoj zdjelici ili epruveti. Ovo bi moglo biti iznenađenje hobi vrtlarima koji su prethodno radili sa sjemenkama, reznicama i korijenjem za dijeljenje. Zapravo, proliferacija meristema već se provodi u velikim razmjerima. Biljke se razmnožavaju iz pojedinačnih skupina stanica i u sterilnim uvjetima.
Stanice se uklanjaju iz biljke, stavljaju na hranjivu podlogu i tretiraju hranjivim tvarima i fitohormonima dok se ne formiraju korijeni i izdanci. Zatim se stavljaju u supstrat i uzgajaju prema zahtjevima dotične biljke. Grubo rečeno i uvelike pojednostavljeno, to je vrsta razmnožavanja reznicama na mikroskopskoj razini i pod sterilnim uvjetima.
Prednosti
Kao što je već spomenuto na početku, proliferacija meristema nudi dvije odlučujuće prednosti. Iznad svega, ekonomsku prednost je teško zanemariti: znatno više potomaka može se uzgojiti iz jedne matične biljke nego iz reznica ili sjemena. U konačnici, potrebno je samo nekoliko stanica kao početni materijal za biljku kćer. Osim toga, neke se biljke teško mogu razmnožiti na neki drugi način. Mogući razlozi za to su što je dijeljenje, formiranje reznica ili uzgoj sjemena izuzetno složeno i oduzima puno vremena.
Osim toga, bakterije, gljivice i virusi kao i drugi fitopatogeni otežavaju nekim biljkama razmnožavanje reznicama i kulturom. Iz tog razloga, jagode, maline i kivi, na primjer, sada uglavnom nastaju proliferacijom meristema. Mlade biljke dobivene na ovaj način su bez patogena jer su uzgojene u sterilnim uvjetima. Također je smanjen rizik od bolesnog potomstva.
Meristem
Početni materijal za proliferaciju meristema je meristem. Ovo je tvorno tkivo biljke. Ova vrsta tkiva je još uvijek nediferencirana. Oni se, dakle, mogu razviti u korijenje, plodove ili listove i, barem teoretski, neograničeno dugo dijeliti. Najbolji uvjeti za razmnožavanje i stvaranje brojnih biljaka iz malih količina stanica.
Ove biljne matične stanice nalaze se na samim vrhovima korijena i vrhovima izdanaka. Također imaju tanke stanične stijenke s vrlo niskim sadržajem celuloze. Razlikuju se od okolnih stanica upravo s obzirom na stanične stijenke. Naravno, to je vidljivo samo pod mikroskopom.
Sterilni uvjeti
Gornji vrhovi izdanaka općenito su posebno prikladni kao meristem za razmnožavanje in vitro, budući da su obično još uvijek bez virusa čak i ako je prisutna virusna bolest. Kako bi se osiguralo da se patogeni ne mogu naknadno proširiti na stanice ili dijelove biljaka, za razmnožavanje meristemom bitni su sterilni uvjeti. Kontejneri za uzgoj stoga moraju biti sterilni i zaključavati se. Petrijeve zdjelice s poklopcem pokazale su se korisnima za početne faze. Kasnije se koriste više čaše. U stručnoj provedbi meristemske proliferacije stvara se posebna atmosfera koja se kontinuirano regulira. To zahtijeva, između ostalog, sterilni radni stol ili sigurnosni radni stol.
Dezinficirajte
Sterilan radni stol i posude neophodni su za razmnožavanje meristema, ali sami po sebi nisu dovoljni. Klice se mogu unijeti sa stanicama meristema. Nije važno jesu li oni već bili prisutni na biljci ili su dodani hranjivom mediju na putu iz biljke. Bakterije, gljivice i virusi mogu zauzvrat značajno smanjiti stopu uspješnosti. Stoga je potrebno dodatno dezinficirati klastere stanica nakon uklanjanja iz biljke kako bi se ubile bakterije i spore gljivica.
Prema različitim izvorima, za to se koriste sljedeća tri sredstva:
- Natrijev hipoklorit
- vodikov peroksid
- Živa II klorid
Natrijev hipoklorit i vodikov peroksid dostupni su u ljekarni. Zabranjena je uporaba živinog II klorida za dezinfekciju biljaka i sjemena, barem u privatnom sektoru. Međutim, koncentracija dostupnih tvari također se mora obratiti vrlo pažljivo.
Natrijev hipoklorit za dezinfekciju
U profesionalnom razmnožavanju meristema, natrijev hipoklorit se koristi za dezinfekciju klastera stanica. Kemijska tvar je također poznata kao klor izbjeljivač i često se naziva "aktivni klor" u proizvodima za čišćenje. Stoga se agresivno sredstvo ne smije koristiti nerazrijeđeno na biljnim stanicama.
Ovdje su uobičajene koncentracije od 5 do 25 posto s vremenom izlaganja od 5 do 30 minuta. Natrijev hipoklorit stoga treba koristiti samo u odgovarajućem razrjeđenju. Nakon dezinfekcije ćelije se također nekoliko puta ispiru destiliranom i sterilnom vodom.
vodikov peroksid
Za ispiranje biljaka i biljnih stanica neki izvori predlažu otopinu s 0,15 promila ili 0,015 posto vodikovog peroksida. Za potrebe kućanstva u ljekarnama je dostupna 3 postotna otopina vodikovog peroksida. Kako bi se ovo uskladilo sa sadržajem vodikovog peroksida od 0,015 posto, potreban je sljedeći izračun: Postotak početne otopine - željeni postotak otopine dezinfekcijskog sredstva=razlika i stoga sadržaj vode u omjeru miješanja
S otopinom od 3 posto izračun je: 3 – 0,015=2,985
To znači da se 0,015 dijelova 3 postotne otopine mora dodati u 2,985 dijelova sterilne, destilirane vode. Malo opisnije i praktičnije za razmnožavanje meristema je 1,5 mililitara otopine na 29,85 litara vode.
Hranjiva podloga i hranjive tvari
Ovdje se stvari kompliciraju. Iako postoje hranjiva koja uvijek moraju biti sadržana u hranjivoj podlozi, njihova koncentracija ovisi o pojedinoj biljnoj vrsti. Kao baza može poslužiti mješavina agara kao sredstva za želiranje i saharoze kao hranjive otopine. Otopina treba sadržavati 20 do 30 grama saharoze po litri vode. Agar se koristi po potrebi.
Makronutrijenti
Važni makronutrijenti za proliferaciju meristema su:
- dušik
- fosfor
- Kalij
- Kalcij
- Magnezij
- Sumpor
Koncentracije ovih tvari vrlo ovise o vrsti. Čak iu znanstvenim izvorima postoje značajne razlike u informacijama, koje se primjerice 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 posebnim gnojivima za ovu vrstu biljke može dati smjernice ovdje.
Mikronutrijenti
Važni mikronutrijenti za biljke općenito, a posebno za reprodukciju meristema su:
- Željezo
- mangan
- cink
- Boron
- Bakar
- molibden
Ako potpuno nedostaju ili su prisutni u premaloj koncentraciji, javljaju se simptomi nedostatka. Za jod i kob alt se kaže da također utječu na rast. Međutim, to još nije znanstveno dokazano. I ovdje se količine jako razlikuju i ovise o vrsti biljke. Opet, posebna gnojiva za dotičnu biljku mogu se koristiti kao smjernice.
Vitamini i aminokiseline
B vitamini ključni su za proliferaciju meristema.
Računaj ovdje:
- Biotin – vitamin B7
- Folna kiselina – vitamin B9 ili vitamin B11
- Nikotinska kiselina – vitamin B3
- Piridoksin – vitamin B6
- Tiamin – vitamin B1
Iako ih biljke mogu same proizvesti, one se ipak dodaju nekim uobičajenim medijima za uzgoj kako bi pospješile rast i povećale stopu uspješnosti.
Fitohormoni
Budući da su meristem još uvijek nediferencirane stanice, one trebaju odgovarajuće impulse. Inače se ne bi razvili u korijenje, izdanke i lišće. Ove impulse dobivaju od četiri fitohormona:
- Auxine
- citokinini
- Giberelini
- Apscizinska kiselina
Neke gotove hranjive podloge već sadrže ove, kao i makro i mikronutrijente. Ako sami radite smjesu, potrebno ih je dodati. To zauzvrat predstavlja izazov, budući da se količina i međusobni omjer moraju testirati.
Ocjena
Ako se stanice uspješno dijele tijekom reprodukcije meristema i fitohormoni osiguraju željeni razvoj pojedinačnih biljnih organa, mlade biljke rastu. One su genetski identične matičnoj biljci, tako da su strogo govoreći klonovi. Unatoč ovom uspjehu, još uvijek može biti problema na putu. U pravilu ih pokreću unesene klice koje se mogu razvijati na hranjivoj podlozi jednako dobro kao i same biljne stanice. Ocjene su stoga vrlo važne. Ako se hranjivi medij zamuti, taloži ili promijeni boju, predmetni uzorak treba razvrstati. Provjera i uklanjanje naziva se ocjenjivanje.
Sađenje
Kada su mlade biljke dosegle visinu od oko pet centimetara te su jake i zdrave, mogu se posaditi u odgovarajući supstrat. Od ove točke nadalje mogu se uzgajati prema potrebi određene biljne vrste.
Alternativa vlastitom razmnožavanju meristema
Zbog zahtjeva i potrebne opreme vlastiti pokušaji razmnožavanja meristemom zapravo imaju smisla samo ako se razmnožava više od jedne matične biljke. Nadalje, to nije lak pothvat. Pripremiti prikladnu i usklađenu podlogu kulture i održati stanice sterilnim teško je postići u privatnom kućanstvu. Hranjivi gelovi mogu se kupiti i gotovi. Na primjer u PhytoTechnology Larboratories.
Ako si želite uštedjeti trud i troškove, uključujući i sterilni radni stol, možete i sami dati razmnožiti svoje biljke. To nudi, na primjer, In Vitro Plant Service u Quedlinburgu.
Zaključak
Razmnožavanje meristemom dobar je način za uzgoj brojnih biljaka iz jedne matične biljke i često je jedini način za postizanje zdravog potomstva, posebno kod biljaka osjetljivih na viruse. Uz odgovarajuću opremu, mogu ga izvesti i laici. Od dobivanja stanica meristema pod mikroskopom do pripreme odgovarajućeg hranjivog medija i bodovanja, ova varijanta razmnožavanja također predstavlja izazov.
