Biljke iz staklenke kultura biljnih tkiva i stanica in vitro

Biljke iz staklenke kultura biljnih tkiva i stanica in vitro

Kultura biljnih tkiva i stanica in vitro (kultura u staklu) vrlo je zanimljiva metoda vegetativnog razmnoavanja bilja, pri kojoj se iz sitnih djelova tkiva ili stanica mogu uzgojiti minijaturni izdanci ili biljice. Ova metoda zasigurno e odueviti svakoga tko se bavi razmnoavanjem bilja, bilo profesionalno ili iz hobija, a ima mnoge prednosti u odnosu na proizvodnju presadnica u plasteniku.Na vrlo malom prostoru mogue je proizvesti veliki broj sadnica, a od samo jedne majinske biljke mogue je proizvesti i do 20 milijuna sadnica. Uteda energije u odnosu na grijani plastenik je velika, jer se sadnice slau na police te je klimatizirani prostor maksimalno iskoriten.Metodom razmnoavanja biljaka, koje su dobivene izoliranjem meristemskog tkiva iz vrnih pupova, mogua je proizvodnja sadnog materijala osloboenog patogenih klica, posebice virusa koji su danas vrlo veliki problem u npr. voarstvu ili vrtlarstvu.Posebno je zanimljivo to se na ovaj nain mogu uzgojiti mnoge biljne vrste kojima u prirodi prijeti izumiranje, ime bi se moglo pridonijeti ouvanju bioloke raznolikosti ukoliko bi to dozvolile i potaknule nadlene institucije.Metoda kulture tkiva i biljnih stanica in vitro, koristi se za vegetativno razmnoavanje brojnih biljnih vrsta, posebno onih koje stvaraju malu koliinu sjemena, ije sjeme ima slabu klijavost ili onih koje se teko razmnoavaju vegetativnim putem. Primjerice, orhideje je umjetno mogue razmnoiti jedino na ovaj nain (iz sjemena). One stvaraju velike koliine sjemena ali u prirodi njihovo sjeme moe klijati samo u simbiozi s gljivama. Simbioza im je potrebna zbog toga, to sjeme orhideja nema ili ima vrlo mali endosperm te pomou gljiva dobivaju hranjiva potrebna za klijanje. In vitro metodom im hranjiva podloga moe nadoknaditi potebne hranjive tvari.

Ovom tehnologijom razmnoavanju se razne ukrasne biljke poput gerbera, rua, ukrasnog drvea i grmlja, sobnog i akvarijskog bilja i voaka, a moe sluiti i za dobivanje nekih kompleksnih spojeva, koje je teko i skupo dobiti kemijskim putem.Zainteresirani za ovu vrstu uzgoja, posjetili smo laboratorij za in vitro uzgoj bilja, mladog direktora tvrtke Hortilab d.o.o. Vilima Eleza. Vlastitim trudom, sa puno volje i znanja, u podrumu obiteljske kue uredio je prekrasan mali laboratorij za razmnoavanje bilja in vitro tehnologijom. Laboratorij je osmiljen vrlo jednostavno, praktino i funkcionalno. U svom laboratoriju trenutno proizvodi 15 biljnih vrsta, sa preko 40 raznih sorti. U uzgoju ima 6 vrsta ukrasnih, sobnih biljaka i egzota kao to su muholovke, orhideje, tilandsije i akvarijsko bilje, 7 vrsta vrtnih ukrasnih biljaka, npr. mini rua, gerbera i vie od 12 sorti krizantema. U uzgoj uvodi stalno nove biljne vrste te mnogo ulae u razvoj i eksperimentalnu proizvodnju s ciljem strunog usavravanja. Posebno su nam se svidjele minijaturne muholovke i orhideje te mini ruice i dipladenije. Ljubazni domain potrudio se objasniti nam i pokazati tehnologiju in vitro proizvodnje, a imali smo i priliku prisustvovati proizvodnom procesu.Proces proizvodnje izgleda ovako:Biljke se pripremaju za uvoenje u in vitro kulturu. Iz sitnih dijelova biljaka (eksplantata) u kontroliranim uvjetima, uzgajaju se male presadnice na hranjivoj podlozi koja omoguuje njihov normalan rast i razvoj. Ovaj postupak se naziva mikrorazmnoavanje. Prvo slijedi faza umnoavanja, zatim ukorjenjivanja. Presadnice se moe proizvesti iz pojedinanih stanica (nastaje kalusno tkivo, kojem pomou biljnih hormona potiemo rast), iz adventivnih izdanaka, iz meristemskog tkiva vrnih pupova ili stolona. Kako je podloga povoljna za razvoj velikog broja patogena, treba paziti da pri rukovanju sa sadnim materijalom uvijek vladaju potpuno sterilni uvjeti.Postupak:Prvo pripremamo hranjivu podlogu za razmnoavanje buduih presadnica. Kemijski sastav podloge se razlikuje ovisno o biljnoj vrsti.Hranjiva podloga sadri u pravilu: makro i mikroelemente, organske tvari (npr.saharozu), vitamine, biljne hormone i agar. Omjer biljnih hormona bitan je, jer utjee na formiranje i razvoj stanica izdanka, korijena ili kalusnog tkiva. Hranjiva podloga za razmnoavanje sadri fitohormon citokinin koji pospjeuje stvaranje postranih pupova. Sastojke mijeamo prema odreenoj recepturi te ih zagrijavamo do temperature 95-98 C. Mjerimo pH vrijednost otopine koja za veinu vrsta treba iznositi oko pH 5-6 te vrimo korekcija pH dodavanjem kiseline ili luine prema potrebi.

Pripremljenu otopinu razlijemo u dno staklenki, koje nakon toga sloimo u ureaj za sterilizaciju (autoklav).

Nakon provedene sterilizacije pripremamo majinske biljke za uvoenje u kulturu in vitro. Odabiremo sortno iste i zdrave biljke te pripremamo poetni material za razmnoavanje (eksplantat).Ako elimo proizvesti presadnice iz meristemskog tkiva vegetacijskog vrha prvo, odabrane dijelove biljke podvrgavamo povrinskoj sterilizaciji. Nakon toga se vri izolacija meristemskog tkiva vegetacionog vrha u laminaru, koji osigurava sterilne uvjete.Izdvojen eksplantat brzo se prebacuje na pripremljenu hranjivu podlogu, kako bi se izbjeglo isuivanje tkiva. Staklenke se slau u klima komoru u kontrolirane uvjete (temperature, vlage i svjetlosti) te u njoj zapoinje proces razmnoavanja.

Nakon odreenog vremena biljke se vade iz staklenih posuda, iste od medija i dijele, kako bi se mogle staviti na ukorjenjivanje. Priprema se nova hranjiva podloga, za ukorjenjivanje, koja sadri hormon auksin. Auksin zaustavlja postrani rast i razmnoavanje biljke, a potie stvaranje korijena.Hranjiva otopina se ulijeva u nove staklenke te se u svaku presauje po nekoliko biljaka. Staklenke se zatvaraju i ponovo vraaju u klima komoru.Aklimatizacija:Kada biljice narastu, moraju se pripremiti za uzgoj u vanjskim uvjetima (in vivo). Biljke se iste od hranjive podloge, prenose u plastenik te se presauju u kontejnere u dezinficirani supstrat, uz zatitu od irenja vektora zaraza. Unose se u male plastine tunele zatiene od svjetlosti u kojima vladaju uvjeti visoke relativne vlage zraka, oko 95 %, koju postiemo ureajem za fino oroavanje i temperature od oko 25C.Presadnice se postepeno privikavaju na smanjenje relativne vlanosti. Prvi dan se izlau svjetlosti samo sat vremena, a svaki sljedei dan se biljke izlau neto duem periodu osvijetljenosti kako bi se privikle na prirodno osvjetljenje. Relativna vlaga se prati uz pomo higrometara i postupno se smanjuje tijekom desetak dana.Aklimatizacija traje 6 12 tjedana, a nakon toga su biljke spremne za ivot u in vivo uvjetima.Oslobaanje od virusa:Biljke je mogue od virusa osloboditi kombinacijom termoterapije i mikrorazmnoavanja, no termoterapija nije uvijek potrebna. Tehnologija oslobaanja sadnog materijala od virusa zasniva se na injenici, da se virusi ne nalaze u svim dijelovima biljke. Vrni pup (meristem) gotovo nikada nije zaraen. Meristemsko tkivo vrnog pupa se izdvaja te se iz njega, na hranjivoj podlozi moe uzgojiti mlada biljka. S obzirom da su virusi termolabilni i da se najveim dijelom unitavaju na temperaturama od 37- 38 C, biljke je potrebno oko 21 dan izloiti navedenoj temperaturi uz regulaciju relativne vlage zraka (tzv. termoterapija).Nakon to smo se upoznali sa procesima proizvodnje kulture biljnih tkiva i stanica in vitro, zahvaljujemo direktoru tvrtke Hortilab d.o.o. Vilimu Elezu to je odvojio vremena za nas i pokazao nam, kako se iz jednog obinog podruma, moe uz puno volje, rada i kreativnosti napraviti fantastian laboratorij.

S obzirom da se uz voenje laboratorija, bavi i prodajom i montaom opreme za navodnjavanje, sustavima za kontrolu prihrane u hidroponskim i kontroliranim uvjetima, uvozom i prodajom raznih vrsta mineralnih gnojiva, kemikalija za poljoprivredu, biljnih hormona, zatitnih sredstava i ostale opreme za poljoprivredu, sigurna sam da emo o njemu jo puno uti i pisati.