Vai stādi, slāņošana un sēklu sēšana ir vienīgais veids, kā palielināt pārdošanai piedāvāto stādu skaitu? Kā izrādās – vairs ne! Arvien biežāk lietotajām metodēm pievienojāsaugu pavairošana in vitroSkatiet, kā izskatās augu in vitro pavairošana, kā tā tiek veikta un kādus augus visbiežāk pavairo ar in vitro metodi.
In vitro augu pavairošana
Dārzkopība ir iegājusi jaunā ērā, kas nozīmē, ka mūsdienās līdztekus tradicionālajām augu pavairošanas metodēm tiek izmantota vesela virkne, bieži vien visai neparastu metožu.Pirmajā vietā starp šīm neparastajām metodēm tiek veicināta mikroreprodukcija, t.i.in vitro pavairošanaTas nozīmē to pašu, ko stikla kultivēšana, un tas nav jauns paņēmiens, kā varētu šķist, jo tā metrika norāda vairākus desmitus gadu mēģinājumus, kuru rezultātā tika izveidots skaitlis fragmentu pavairošanas augu metodes laboratorijas apstākļos.
In vitro augu pavairošanabalstās uz gandrīz neierobežotām visu augu šūnu reģenerācijas spējām ar neskartu kodolu. Šīs dzīvo augu šūnu noslieces, lai saglabātu pilnīgu ģenētisko informāciju un pilnīgas attīstības spējas, neatkarīgi no to diferenciācijas pakāpes, tiek sauktas par totipotenci. Šī īpašība daudzos gadījumos ļauj atjaunot pilnīgu augu organismu no mazām lapu daļām, dzinumiem, saknēm vai pat ārkārtējos gadījumos - no atsevišķām šūnām
Pašlaikin vitro augu pavairošanaizmanto gandrīz visus dekoratīvos, kultivētos un arī augļaugus.Pietiek aplūkot garo sugu sarakstu, kuras katru gadu iegūst simtiem tūkstošu jaunu īpatņu, izmantojot tikaiin vitro pavairošanuŠeit atradīsim min. krustnagliņas, gerberas, antūrijas, no dārza augiem būs narcises, dienlilijas un lilijas, un no augļaugiem - zemenes, mellenes, kizils un daudzi, daudzi citi.
Tehnikapavairošanas augi in vitroir pavisam vienkārši - pietiek iegūt augu augšanas konusu vai pat meristemātisko audu lūžņu ar nediferencētām šūnām ar milzīgu reģenerācijas potenciālu un novietot to uz pareizi līdzsvarotas barotnes, iespējams, sterilos laboratorijas apstākļos. Šķiet triviāli, vai ne? Nu nav tā
Jain vitro reprodukcijai savāktie audiir inficēti ar patogēniem, visa kultūra jau pašā sākumā izrādīsies liela neveiksme . Lielākie draudi ir vīrusi, kas augu šūnās var dzīvot ilgu laiku, neizraisot nekādus simptomus.Ja mēs ražosim (es domāju, ka ar šo metodi var saukt par liela mēroga augu ražošanu) jaunus īpatņus no vīrusu inficēta mātes auga, mūs gaida nepatīkams pārsteigums …
"Tomēr, lai aizsargātos pret slimu indivīdu pavairošanas iespējamo ietekmi, katra lielākāin vitro kultūras laboratorijapārbauda pavairojamo augu materiālu, lai noteiktu vīrusu klātbūtni, un, ja tādi ir, visa cilmes šūnu kolonija tiek pakļauta termoterapijai (t.i., augstas temperatūras iedarbībai), kas efektīvi kavē vīrusa vairošanos augā
Nākamais posmsaugu in vitro pavairošanair audu fragmentu novietošana uz pareizi izvēlētas agara barotnes. Tam jāsatur ne tikai pamata barības vielas, no kurām attīstošais augs varēs iegūt, bet galvenokārt pareizi sastādīts augu hormonu kopums. Tieši fitohormoni ietekmē augu šūnu dalīšanos, to augšanu, diferenciāciju un līdz ar to arī pilna auga atjaunošanos tikai no kallusa mezgliņa, t.i., nediferencētas cilmes šūnu kolonijas.
Lai stimulētu šūnu augšanu, barotnei tiek pievienota stingri noteikta auksīnu un citokinīnu koncentrācija - divas fitohormonu pamatgrupas, kas nosaka visa auga pareizu augšanu un attīstību. Jau pašā pētījuma sākumā paraugu in vitro reprodukcijutika atklāts, ka, neskatoties uz to, ka daži augu hormoni tieši nestimulē jauna auga pumpuru, to klātbūtne nepareizā. koncentrācija izraisa augšanas kavēšanu un bieži vien kā sekas kallusa nāvei. Daudzu gadu pētījumu rezultātā ir izveidotas detalizētas tabulas par fitohormonu koncentrāciju barotnē katrā no augšanas fāzēm un par laiku, cik ilgi šiem savienojumiem vajadzētu būt barotnē atsevišķu sugu un pat augu šķirņu pavairošanas laikā. Un tāpēc, lai stimulētu sakņu attīstību, auksīna un citokinīna koncentrāciju attiecība ir citādāka nekā dzinumu un lapu attīstības gadījumā
Normaaugu in vitro pavairošanas laikāir tas, ka, lai stimulētu jaunu dzinumu attīstību, barotnē jāpalielina citokinīna hormonu īpatsvars.Taču, lai stādam attīstītos spēcīga sakņu sistēma, tas jāpārvieto uz agara barotni ar paaugstinātu auksīnu un citokinīnu proporciju
Parasti augošās šūnu masas transplantācijas laikā uz jaunu barotni ar stingri noteiktu sastāvu var savākt arī šūnu grupas, lai palielinātu pēcnācēju skaitu. To darot, rekordīsā laikā no vienas kallusa granulas tiek iegūts milzīgs skaits jaunu augu. Šo darbības metodi atbalsta arī finansiāli apsvērumi, jo uz salīdzinoši neliela laboratorijas galdu laukuma var iegūt lielu skaitu jaunu stādu, bieži vien miljonos gabalu.
Ļoti svarīga loma viss ciklsin vitro augu reprodukcijaatskaņo pareizo temperatūru un fotoperiodu, t.i., dienas un nakts garumu, kas ir tikpat svarīgi kā pareizi sagatavots barības vielu šķīdums vai veselīgi mātesaugi. Kad stādi sasniedz pareizo izmēru, tie tiek viegli pārvietoti uz telpu, kur notiek to pakāpeniskais sacietēšanas process, t.i., auga pieradināšana pie apstākļiem tuneļos un siltumnīcās.
Tādā veidā praktiski visi dārza jaunumi un kuriozi tiek padarīti pieejami plašam klientu lokam un to cena krasi krītas. Piemēram, tas attiecas uz tikko izaudzētām dienliliju šķirnēm, kuras pēc pirmās ziedēšanas tiek pārnestas uz
pavairošanu in vitro kultūrāsAmerikāņi un holandieši ir sasnieguši šādu pilnību ar šo augu metodi. klonēšana, kas jaunā no konkrētā gada kļūst vispārēji pieejama pēc vienas vai divām sezonām. Un to cena samazinās no dažiem simtiem dolāru ieviešanas gadā līdz dažiem desmitiem nākamajā. Šķirnes ar vairāku gadu pieredzi tagad ir pieejamas katrai kabatai
In vitro augu selekcijanodrošina arī lieliskus apstākļus orhideju un paparžu pavairošanai, kas normālos apstākļos bija īsts dārznieku pacietības pārbaudījums. Ja papardes gadījumā jaunajiem gametofītiem sterilos laboratorijas apstākļos, kas ir brīvi no nevēlamiem apmeklētājiem no ārpuses, ir lieliski augšanas apstākļi, ar orhideju sēklām situācija ir citādāka.Orchideaceae dzimtai, pie kuras pieder visas kultivētās orhidejas, raksturīgs sarežģīts attīstības cikls. Šie augi dzīvo simbiozē ar sēnēm, arī to sēklām, lai pareizi dīgtu, ir nepieciešama micēlija klātbūtne, kas tos baro, tādējādi kompensējot endospermas trūkumu, kas kalpo kā rezerveUz agara barotnes tas ir daudz vieglāk uzturēt atbilstošus apstākļus sēnīšu hifu augšanai un aizsargāt tos pret inficēšanos ar kaitīgiem mikroorganismiem, kas varētu traucēt sēklu dīgtspēju un sekojošu stādu augšanu saistībā ar to sakņu simbiozi ar talusēnīti
In vitro kultūru metode
ir atradusi pielietojumu arī dārzkopības jomā, kas ir jaunu šķirņu audzēšana. Pateicoties tam, kļuva iespējams, dažkārt dabā spontāni, izveidot attālus hibrīdus, t.i., krustojumus starp indivīdiem, kas pieder pie divām dažādām sugām. Tas ir, lai iegūtu vērtīgus augus ar augstu īpatnējo ražu un augstu izturību pret slimībām un kaitēkļiem, un tajā pašā laikā neizvēlīgus augšanas apstākļu ziņā. Iegūt šādu hibrīdu ir ļoti sarežģīti un tikaisniegtās priekšrocības, ko piedāvā augu reprodukcija in vitro
ļāva selekcijas iestādēm uzsākt pētījumus šajā virzienā. Iepriekš nesaderības mehānismi, kas galvenokārt balstījās uz jaunattīstības embrija nepietiekamu uzturu vai dīgstošā auga nespēju uzņemt barības vielas no endospermas, neļāva krustoties divu dažādu sugu indivīdiem. Šobrīd embriji tiek pārvietoti uz pareizi izvēlētu barotni, no kura tie var iegūt visas pareizai attīstībai nepieciešamās vielasEs uzskatu, ka ar šo īso rakstu es nedaudz izgaismoju šo diezgan sarežģīto tēmu. Iepriekš sniegtā informācija ir tikai aisberga redzamā daļa. Savukārt pašu mikropavairošanas pielietojumu, ko dažkārt dēvē arī parin vitro kultūru metodi
, varētu atrast vēl daudz. Tādējādi šo paņēmienu nevajadzētu pielīdzināt tikai dekoratīvo augu masveida pavairošanai, bet plašāk aplūkot visus tās izmantošanas veidus mūsdienu pasaulē.
"
Emil Gwizdała
