Меристемното размножаване все още е сравнително нов тип размножаване на растения. Но вече се използва масово. От една страна, защото някои растения могат да се размножават само по този начин, без вируси и бактерии. От друга страна, защото този метод позволява да се отглеждат множество и генетично идентични млади растения от едно майчино растение. Въпреки това, самата процедура е трудна за извършване поради необходимото оборудване, предпазни мерки и знания. Въпреки това, ако имате търпение и малко желание да експериментирате, все пак можете да постигнете невероятен успех.
Определение
Меристемното размножаване е известно още като ин витро размножаване. „Ин витро“означава „в чаша“на латински. Това, което имаме предвид тук, е размножаване в петриево блюдо или епруветка. Това може да се окаже изненада за хоби градинарите, които преди това са работили със семена, резници и разделящи се корени. Всъщност пролиферацията на меристема вече се извършва в голям мащаб. Растенията се размножават от отделни клетъчни групи и при стерилни условия.
Клетките се отстраняват от растението, поставят се върху хранителна среда и се третират с хранителни вещества и фитохормони, докато се образуват корени и издънки. След това се поставят в субстрат и се култивират според изискванията на съответното растение. Грубо казано и много опростено, това е вид размножаване чрез рязане в микроскопичен мащаб и при стерилни условия.
Предимства
Както вече беше споменато в началото, меристемната пролиферация предлага две решаващи предимства. Преди всичко, икономическото предимство е трудно за пренебрегване: значително повече потомство може да се отгледа от едно майчино растение, отколкото от резници или семена. В крайна сметка са необходими само няколко клетки като изходен материал за дъщерно растение. Освен това някои растения трудно могат да бъдат размножени по друг начин. Възможните причини за това са, че разделянето, формирането на резници или отглеждането на семена е изключително сложно и отнема много време.
В допълнение, бактерии, гъбички и вируси, както и други фитопатогени затрудняват размножаването на някои растения чрез резници и култивиране. Поради тази причина ягодите, малините и кивито, например, сега се генерират главно чрез пролиферация на меристема. Младите растения, получени по този начин, са чисти от патогени, тъй като се отглеждат в стерилни условия. Рискът от болно потомство също е намален.
Меристемата
Изходният материал за пролиферация на меристема е меристема. Това е образуващата тъкан на растението. Този тип тъкан все още е недиференциран. Следователно те могат да се развият в корени, плодове или листа и, поне теоретично, да се делят за неопределено време. Най-добрите условия за използване за размножаване и за създаване на множество растения от малки количества клетки.
Тези растителни стволови клетки се намират в самите краища на върховете на корените и върховете на издънките. Те също имат тънки клетъчни стени с много ниско съдържание на целулоза. Те се различават от околните клетки именно по клетъчните стени. Разбира се, това се вижда само под микроскоп.
Стерилни условия
Върховете на горните издънки обикновено са особено подходящи като меристема за размножаване in vitro, тъй като те обикновено все още са свободни от вируси, дори ако е налице вирусно заболяване. За да се гарантира, че патогените не могат впоследствие да се разпространят в клетките или растителните части, стерилните условия са от съществено значение за размножаването на меристема. Следователно контейнерите за култивиране трябва да са стерилни и да могат да се заключват. Петриевите панички с капак се оказаха полезни за началните етапи. По-късно се използват по-високи очила. При професионалното изпълнение на меристемната пролиферация се създава специална атмосфера, която непрекъснато се регулира. Това изисква, наред с други неща, стерилна работна маса или безопасна работна маса.
Дезинфекция
Стерилна работна маса и съдове са необходими за размножаване на меристема, но сами по себе си не са достатъчни. Зародишите могат да бъдат въведени с меристемните клетки. Няма значение дали те вече присъстват в растението или са добавени към хранителната среда по пътя от растението. Бактериите, гъбичките и вирусите могат от своя страна значително да намалят степента на успех. Следователно е необходимо допълнително да се дезинфекцират клетъчните клъстери след отстраняването им от растението, за да се унищожат бактериите и гъбичните спори.
Според различни източници за това се използват следните три средства:
- Натриев хипохлорит
- Водороден пероксид
- Меркурий II хлорид
Натриев хипохлорит и водороден прекис се предлагат в аптеката. Използването на живачен II хлорид за дезинфекция на растения и семена е забранено, поне в частния сектор. Въпреки това концентрацията на наличните вещества също трябва да се обърне много внимателно.
Натриев хипохлорит за дезинфекция
При професионалното размножаване на меристема, натриевият хипохлорит се използва за дезинфекция на клетъчните клъстери. Химическото вещество е известно още като хлорна белина и често се нарича „активен хлор“в почистващите продукти. Следователно агресивният агент не трябва да се използва неразреден върху растителни клетки.
Концентрации от 5 до 25 процента са обичайни тук с време на експозиция от 5 до 30 минути. Следователно натриевият хипохлорит трябва да се използва само в подходящо разреждане. След дезинфекцията клетките също се изплакват няколко пъти с дестилирана и стерилна вода.
Водороден пероксид
За изплакване на растения и растителни клетки някои източници предлагат разтвор с 0,15 промила или 0,015 процента водороден пероксид. За битови нужди в аптеките се предлага 3-процентен разтвор на водороден прекис. За да се изравни това със съдържание на водороден пероксид от 0,015 процента, е необходимо следното изчисление: Процент от изходния разтвор - желан процент от дезинфектантния разтвор=разлика и следователно водно съдържание в съотношението на смесване
С 3-процентния разтвор изчислението е: 3 – 0,015=2,985
Това означава, че 0,015 части от 3-процентния разтвор трябва да се добавят към 2,985 части стерилна, дестилирана вода. Малко по-описателно и практично за размножаване на меристема е 1,5 милилитра от разтвора към 29,85 литра вода.
Хранителна среда и хранителни вещества
Тук нещата се усложняват. Въпреки че има хранителни вещества, които винаги трябва да се съдържат в хранителната среда, съответната концентрация зависи от съответния вид растение. Като основа може да служи смес от агар като желиращ агент и захароза като хранителен разтвор. Разтворът трябва да съдържа 20 до 30 грама захароза на литър вода. Агарът се използва при необходимост.
Макронутриенти
Важните макронутриенти за пролиферацията на меристема са:
- Азот
- фосфор
- Калий
- Калций
- Магнезий
- Сяра
Концентрациите на тези вещества са много зависими от вида. Дори в научните източници има значителни разлики в информацията, която например е между 0,95 и 1,9 грама на литър само за калий.
Съвет:
Ако искате сами да започнете експерименти, трябва да експериментирате внимателно. Съдържанието на отделните макроелементи в специалните торове за този вид растение може да даде насоки тук.
Микронутриенти
Важните микроелементи за растенията като цяло и за размножаването на меристема в частност са:
- Желязо
- манган
- Цинк
- Борон
- Мед
- Молибден
Ако те напълно липсват или присъстват в твърде ниска концентрация, се появяват симптоми на дефицит. Твърди се, че йодът и кобалтът също имат ефект върху растежа. Това обаче все още не е научно доказано. И тук количествата варират много и зависят от вида на растението. Отново ориентировъчно могат да се използват специални торове за съответното растение.
Витамини и аминокиселини
Витамините от група В са от решаващо значение за пролиферацията на меристема.
Бройте тук:
- Биотин – Витамин В7
- Фолиева киселина – витамин B9 или витамин B11
- Никотинова киселина – витамин B3
- Пиридоксин – витамин В6
- Тиамин – Витамин B1
Въпреки че растенията могат да ги произвеждат сами, те все още се добавят към някои обичайни среди за отглеждане, за да насърчат растежа и да увеличат степента на успех.
Фитохормони
Тъй като меристемата е все още недиференцирана клетка, те се нуждаят от подходящи импулси. В противен случай те не биха се развили в корени, издънки и листа. Те получават тези импулси от четирите фитохормона:
- Ауксин
- цитокинини
- Жиберелини
- Абсцицинова киселина
Някои готови хранителни среди вече съдържат тези, както и макро и микроелементи. Ако правите собствена смес, те трябва да бъдат добавени. Това от своя страна представлява предизвикателство, тъй като количеството и съотношението трябва да бъдат тествани.
Рейтинг
Ако клетките се делят успешно по време на размножаването на меристема и фитохормоните осигурят желаното развитие на отделните растителни органи, младите растения растат. Те са генетично идентични с майчиното растение, така че строго погледнато те са клонинги. Въпреки този успех все още може да има проблеми по пътя. По правило те се предизвикват от въведени микроби, които могат да виреят върху хранителната среда също толкова добре, колкото и самите растителни клетки. Следователно оценките са много важни. Ако хранителната среда стане мътна, отлага се или се обезцвети, въпросният образец трябва да се сортира. Проверката и премахването се нарича класиране.
Засаждане
След като младите растения достигнат височина от около пет сантиметра и са силни и здрави, те могат да бъдат засадени в подходящ субстрат. От този момент нататък те могат да бъдат култивирани според изискванията на съответните растителни видове.
Алтернативата на вашето собствено размножаване на меристема
Поради изискванията и необходимото оборудване, собствените опити за размножаване на меристема всъщност имат смисъл само ако трябва да се размножи повече от едно майчино растение. Освен това, това не е лесно начинание. Приготвянето на подходяща и координирана културална среда и поддържането на клетките стерилни е трудно постижимо в частно домакинство. Хранителните гелове могат да бъдат закупени и готови. Например във PhytoTechnology Larboratories.
Ако искате да си спестите усилията и разходите, включително за стерилната работна маса, можете също така да размножите свои собствени растения. Това се предлага например от In Vitro Plant Service в Кведлинбург.
Заключение
Меристемното размножаване е добър начин за отглеждане на множество растения от едно майчино растение и често е единственият начин за постигане на здраво потомство, особено при податливи на вируси растения. С подходящото оборудване може да се извърши и от неспециалисти. От получаването на меристемните клетки под микроскоп до приготвянето на подходяща хранителна среда и оценяването, този вариант на размножаване също представлява предизвикателство.
