Množení meristémů je stále poměrně novým typem množení rostlin. Ale už se hojně používá. Jednak proto, že některé rostliny lze množit pouze tímto způsobem, bez virů a bakterií. Na druhou stranu proto, že tato metoda umožňuje vypěstovat z jediné mateřské rostliny četné a geneticky identické mladé rostliny. Samotný postup je však obtížně proveditelný kvůli potřebnému vybavení, preventivním opatřením a znalostem. Pokud však máte trpělivost a trochu ochoty experimentovat, stále můžete dosáhnout úžasného úspěchu.
Definice
Množení meristémů je také známé jako množení in vitro. „In-vitro“znamená v latině „ve sklenici“. Máme zde na mysli množení v Petriho misce nebo zkumavce. To může být překvapením pro hobby zahradníky, kteří dříve pracovali se semeny, řízky a dělením kořenů. Ve skutečnosti se proliferace meristemů již provádí ve velkém měřítku. Rostliny se rozmnožují z jednotlivých buněčných skupin a za sterilních podmínek.
Buňky jsou odstraněny z rostliny, umístěny na živné médium a ošetřeny živinami a fytohormony, dokud se nevytvoří kořeny a výhonky. Poté se umístí do substrátu a kultivují podle požadavků příslušné rostliny. Zhruba řečeno a značně zjednodušeně jde o typ množení řízkováním v mikroskopickém měřítku a za sterilních podmínek.
Výhody
Jak již bylo zmíněno na začátku, šíření meristemů nabízí dvě rozhodující výhody. Především je těžké ignorovat ekonomickou výhodu: z jedné mateřské rostliny lze vypěstovat podstatně více potomků než z řízků nebo semen. Nakonec je jako výchozí materiál pro dceřinou rostlinu vyžadováno pouze několik buněk. Některé rostliny se navíc jen stěží množí jiným způsobem. Možné důvody jsou, že dělení, tvorba řízků nebo pěstování semen je extrémně složité a zabere spoustu času.
Bakterie, houby a viry, stejně jako další fytopatogeny, navíc ztěžují některým rostlinám množení řízkováním a kulturou. Z tohoto důvodu jsou nyní například jahody, maliny a kiwi generovány hlavně proliferací meristemů. Mladé rostliny získané tímto způsobem jsou bez patogenů, protože jsou pěstovány ve sterilních podmínkách. Sníží se také riziko nemocných potomků.
The Meristem
Výchozím materiálem pro šíření meristémů je meristém. Toto je rostlina tvořící tkáň. Tento typ tkáně je stále nediferencovaný. Mohou se tedy vyvinout v kořeny, plody nebo listy a alespoň teoreticky se neomezeně dělit. Nejlepší podmínky pro množení a vytváření četných rostlin z malého množství buněk.
Tyto rostlinné kmenové buňky se nacházejí na samotných koncích kořenových špiček a špiček výhonků. Mají také tenké buněčné stěny s velmi nízkým obsahem celulózy. Od okolních buněk se liší právě buněčnými stěnami. To je samozřejmě vidět pouze pod mikroskopem.
Sterilní podmínky
Horní špičky výhonků jsou obecně zvláště vhodné jako meristém pro množení in vitro, protože obvykle stále neobsahují viry, i když je přítomno virové onemocnění. Aby se zajistilo, že se patogeny nemohou následně rozšířit do buněk nebo částí rostlin, jsou pro množení meristému nezbytné sterilní podmínky. Kultivační nádoby proto musí být sterilní a uzamykatelné. Pro počáteční fáze se osvědčily Petriho misky s víčkem. Později se používají vyšší brýle. Při profesionální realizaci proliferace meristémů se vytváří zvláštní atmosféra, která je průběžně regulována. To vyžaduje mimo jiné sterilní pracovní stůl nebo bezpečnostní pracovní stůl.
Dezinfikovat
Sterilní pracovní stůl a nádoby jsou nezbytné pro množení meristému, ale samy o sobě nestačí. Pomocí meristémových buněk lze zavést zárodky. Nezáleží na tom, zda byly již na rostlině přítomny nebo byly přidány do živného média na cestě z rostliny. Bakterie, plísně a viry mohou zase výrazně snížit úspěšnost. Je proto nutné buněčné shluky po odstranění z rostliny dodatečně dezinfikovat, aby se zničily bakterie a spory plísní.
Podle různých zdrojů se k tomu používají následující tři prostředky:
- Chlornan sodný
- Peroxid vodíku
- Chlorid rtuťnatý II
Chlornan sodný a peroxid vodíku jsou k dostání v lékárně. Použití chloridu rtuťnatého II k dezinfekci rostlin a semen je zakázáno, přinejmenším v soukromém sektoru. Koncentraci dostupných látek je však také třeba věnovat velkou pozornost.
Chlornan sodný k dezinfekci
Při profesionálním množení meristémů se chlornan sodný používá k dezinfekci buněčných shluků. Chemická látka je také známá jako chlorové bělidlo a v čisticích prostředcích je často označována jako „aktivní chlór“. Agresivní prostředek by se proto neměl používat neředěný na rostlinné buňky.
Obvyklé jsou zde koncentrace 5 až 25 procent s dobou expozice 5 až 30 minut. Chlornan sodný by se proto měl používat pouze ve vhodném zředění. Po dezinfekci se buňky také několikrát opláchnou destilovanou a sterilní vodou.
Peroxid vodíku
Pro oplachování rostlin a rostlinných buněk některé zdroje doporučují roztok s 0,15 promile nebo 0,015 procenta peroxidu vodíku. Pro domácí účely je v lékárnách k dostání 3procentní roztok peroxidu vodíku. Aby bylo možné toto sladit s obsahem peroxidu vodíku 0,015 procenta, je nutný následující výpočet: Procento výchozího roztoku - požadované procento dezinfekčního roztoku=rozdíl a tedy obsah vody ve směšovacím poměru
S 3procentním řešením je výpočet: 3 – 0,015=2,985
To znamená, že 0,015 dílů 3% roztoku musí být přidáno k 2,985 dílům sterilní destilované vody. Trochu popisnější a praktičtější pro množení meristémů je 1,5 mililitru roztoku na 29,85 litrů vody.
Kultivační médium a živiny
Tady se věci komplikují. I když existují živiny, které musí být vždy obsaženy v živném médiu, příslušná koncentrace závisí na příslušném rostlinném druhu. Jako základ může sloužit směs agaru jako želírovacího činidla a sacharózy jako živného roztoku. Roztok by měl obsahovat 20 až 30 gramů sacharózy na litr vody. Agar se používá podle potřeby.
Makroživiny
Důležité makroživiny pro proliferaci meristému jsou:
- Dusík
- Phosphorus
- Draslík
- Vápník
- Hořčík
- Síra
Koncentrace těchto látek jsou velmi závislé na druhu. I ve vědeckých zdrojích jsou značné rozdíly v informacích, které se například pohybují mezi 0,95 a 1,9 gramy na litr pro samotný draslík.
Tip:
Pokud chcete sami začít experimentovat, musíte experimentovat opatrně. Obsah jednotlivých makroživin ve speciálních hnojivech pro tento typ rostlin může poskytnout vodítko zde.
Mikronutrienty
Důležité mikroživiny pro rostliny obecně a zvláště pro reprodukci meristému jsou:
- Železo
- Mangan
- Zinek
- Bór
- Měď
- Molybden
Pokud zcela chybí nebo jsou přítomny v příliš nízké koncentraci, objevují se příznaky nedostatku. Vliv na růst má prý i jód a kob alt. To však dosud nebylo vědecky prokázáno. I zde se množství velmi liší a závisí na druhu rostliny. Pro orientaci lze opět použít speciální hnojiva pro příslušnou rostlinu.
Vitamíny a aminokyseliny
vitamíny B jsou klíčové pro proliferaci meristému.
Počítejte zde:
- Biotin – vitamín B7
- Kyselina listová – vitamín B9 nebo vitamín B11
- Kyselina nikotinová – vitamín B3
- Pyridoxin – vitamín B6
- Thiamin – vitamín B1
I když si je rostliny mohou vyrobit samy, stále se přidávají do některých běžných pěstebních médií, aby podpořily růst a zvýšily úspěšnost.
Fytohormony
Vzhledem k tomu, že meristém jsou stále nediferencované buňky, potřebují vhodné impulsy. Jinak by se z nich nevyvinuly kořeny, výhonky a listy. Tyto impulsy dostávají od čtyř fytohormonů:
- Auxine
- Cytokininy
- Gibberellins
- Kyselina abscisová
Některá hotová živná média je již obsahují, stejně jako makro a mikroživiny. Pokud vyrábíte vlastní směs, je nutné je přidat. To zase představuje výzvu, protože je třeba otestovat množství a vzájemný poměr.
Hodnocení
Pokud se buňky při rozmnožování meristému úspěšně dělí a fytohormony zajišťují požadovaný vývoj jednotlivých rostlinných orgánů, rostou mladé rostlinky. Ty jsou geneticky totožné s mateřskou rostlinou, takže přísně vzato jde o klony. Navzdory tomuto úspěchu mohou na cestě stále nastat problémy. Ty jsou zpravidla spouštěny zavlečenými zárodky, kterým se na živném médiu daří stejně dobře jako samotným rostlinným buňkám. Hodnocení je proto velmi důležité. Pokud se živná půda zakalí, usadí se nebo změní barvu, měl by být příslušný vzorek vytříděn. Kontrola a odstranění se nazývá klasifikace.
Výsadba
Jakmile mladé rostlinky dosáhnou výšky kolem pěti centimetrů a jsou silné a zdravé, lze je zasadit do vhodného substrátu. Od tohoto okamžiku je lze pěstovat podle požadavků příslušného rostlinného druhu.
Alternativa k rozmnožování vlastního meristému
Vzhledem k požadavkům a potřebnému vybavení mají vlastní pokusy o množení meristémů smysl vlastně jen v případě, že se má množit více matečných rostlin. Navíc to není snadný podnik. Příprava vhodného a koordinovaného živného média a udržování sterilních buněk je v soukromé domácnosti obtížné. Výživové gely lze zakoupit i hotové. Například ve Fytotechnologických laboratořích.
Pokud si chcete ušetřit námahu a náklady, včetně sterilního pracovního stolu, můžete si nechat množit i vlastní rostliny. To nabízí například In Vitro Plant Service v Quedlinburgu.
Závěr
Množení meristémem je dobrý způsob, jak vypěstovat mnoho rostlin z jedné mateřské rostliny a často je to jediný způsob, jak dosáhnout zdravého potomstva, zvláště u rostlin citlivých na viry. Se správným vybavením jej mohou provádět i laici. Avšak od získání meristémových buněk pod mikroskopem až po přípravu vhodného živného média a hodnocení představuje tato varianta množení také výzvu.
