Meristemų dauginimas vis dar yra gana naujas augalų dauginimo būdas. Bet jis jau plačiai naudojamas. Viena vertus, nes kai kurie augalai gali būti dauginami tik tokiu būdu, be virusų ir bakterijų. Kita vertus, kadangi šis metodas leidžia iš vieno motininio augalo išauginti daugybę ir genetiškai identiškų jaunų augalų. Tačiau pačią procedūrą sunku atlikti dėl reikalingos įrangos, atsargumo priemonių ir žinių. Tačiau, jei turite kantrybės ir šiek tiek noro eksperimentuoti, vis tiek galite pasiekti nuostabios sėkmės.
Apibrėžimas
Meristemų dauginimas taip pat žinomas kaip dauginimas in vitro. „In-vitro“lotyniškai reiškia „stiklinėje“. Čia turime omenyje dauginimąsi Petri lėkštelėje arba mėgintuvėlyje. Tai gali nustebinti sodininkus mėgėjus, kurie anksčiau dirbo su sėklomis, auginiais ir dalijančiais šaknis. Tiesą sakant, meristemų platinimas jau vykdomas dideliu mastu. Augalai dauginasi iš atskirų ląstelių grupių ir steriliomis sąlygomis.
Ląstelės pašalinamos iš augalo, dedamos ant maistinės terpės ir apdorojamos maistinėmis medžiagomis bei fitohormonais, kol susiformuoja šaknys ir ūgliai. Tada jie dedami į substratą ir kultivuojami pagal atitinkamo augalo reikalavimus. Grubiai tariant ir labai supaprastinta, tai yra pjovimo dauginimo būdas mikroskopiniu mastu ir steriliomis sąlygomis.
Privalumai
Kaip jau minėta pradžioje, meristemų platinimas turi du lemiamus pranašumus. Visų pirma sunku nepaisyti ekonominio pranašumo: iš vieno motininio augalo galima išauginti žymiai daugiau palikuonių nei iš auginių ar sėklų. Galiausiai reikia tik kelių ląstelių kaip pradinės medžiagos dukteriniam augalui. Be to, kai kuriuos augalus vargu ar galima kitaip padauginti. Galimos priežastys yra tai, kad dalijimas, auginių formavimas ar sėklų auginimas yra labai sudėtingas ir užima daug laiko.
Be to, dėl bakterijų, grybų ir virusų bei kitų fitopatogenų kai kuriems augalams sunku daugintis auginiais ir kultūromis. Dėl šios priežasties, pavyzdžiui, braškės, avietės ir kiviai dabar daugiausia susidaro dėl meristemų dauginimosi. Tokiu būdu gauti jauni augalai neturi ligų sukėlėjų, nes auginami steriliomis sąlygomis. Taip pat sumažėja rizika susirgti palikuonims.
Meristema
Pradinė meristemų dauginimosi medžiaga yra meristema. Tai augalą formuojantis audinys. Šio tipo audiniai vis dar nėra diferencijuoti. Todėl jie gali išsivystyti į šaknis, vaisius ar lapus ir, bent jau teoriškai, dalytis neribotą laiką. Geriausios sąlygos naudoti dauginimui ir daugybei augalų iš nedidelių ląstelių kiekių.
Šios augalų kamieninės ląstelės yra pačiuose šaknų ir ūglių galiukų galuose. Jie taip pat turi plonas ląstelių sieneles, kuriose yra labai mažai celiuliozės. Nuo aplinkinių ląstelių jos skiriasi būtent ląstelių sienelėmis. Žinoma, tai matoma tik pro mikroskopą.
Sterilios sąlygos
Viršutiniai ūglių galiukai paprastai yra ypač tinkami kaip meristema dauginant in vitro, nes juose virusų paprastai nėra, net jei yra virusinė liga. Siekiant užtikrinti, kad patogenai vėliau negalėtų išplisti į ląsteles ar augalų dalis, meristemų dauginimui būtinos sterilios sąlygos. Todėl auginimo konteineriai turi būti sterilūs ir užrakinami. Petri lėkštelės su dangteliais pasirodė naudingos pradiniuose etapuose. Vėliau naudojami aukštesni akiniai. Profesionaliai įgyvendinant meristemų platinimą, sukuriama ypatinga atmosfera, kuri nuolat reguliuojama. Tam, be kita ko, reikalingas sterilus darbastalis arba saugos darbastalis.
Dezinfekuoti
Sterilus darbastalis ir indai yra būtini meristemų plitimui, tačiau vien jų nepakanka. Mikrobai gali būti įvedami su meristemine ląstelėmis. Nesvarbu, ar jie jau buvo ant augalo, ar buvo įdėta į maistinę terpę pakeliui iš augalo. Savo ruožtu bakterijos, grybai ir virusai gali žymiai sumažinti sėkmės rodiklį. Todėl, pašalinus iš augalo, būtina papildomai dezinfekuoti ląstelių sankaupas, kad būtų sunaikintos bakterijos ir grybelių sporos.
Įvairių š altinių teigimu, tam naudojamos trys priemonės:
- Natrio hipochloritas
- Vandenilio peroksidas
- Merkurijaus II chloridas
Vaistinėje galima įsigyti natrio hipochlorito ir vandenilio peroksido. Naudoti gyvsidabrio II chloridą augalams ir sėkloms dezinfekuoti draudžiama, bent jau privačiame sektoriuje. Tačiau labai daug dėmesio reikia skirti ir turimų medžiagų koncentracijai.
Natrio hipochloritas dezinfekcijai
Profesionalios meristemos dauginimo metu natrio hipochloritas naudojamas ląstelių sankaupoms dezinfekuoti. Cheminė medžiaga taip pat žinoma kaip chloro baliklis ir valymo priemonėse dažnai vadinama „aktyviuoju chloru“. Todėl agresyvios medžiagos negalima naudoti neatskiesto ant augalų ląstelių.
Įprasta koncentracija nuo 5 iki 25 procentų, ekspozicijos laikas nuo 5 iki 30 minučių. Todėl natrio hipochloritas turi būti naudojamas tik tinkamu praskiedimu. Po dezinfekcijos ląstelės taip pat keletą kartų perplaunamos distiliuotu ir steriliu vandeniu.
Vandenilio peroksidas
Augalams ir augalų ląstelėms skalauti kai kurie š altiniai siūlo tirpalą su 0,15 promilės arba 0,015 procento vandenilio peroksido. Buities reikmėms vaistinėse galima įsigyti 3 procentų vandenilio peroksido tirpalo. Kad tai būtų suderinta su 0,015 procento vandenilio peroksido kiekiu, reikia atlikti tokį skaičiavimą: Pradinio tirpalo procentas - norimas dezinfekavimo tirpalo procentas=skirtumas, taigi ir vandens kiekis maišymo santykiu
Su 3 procentų tirpalu apskaičiuojama: 3 – 0,015=2,985
Tai reiškia, kad 0,015 dalių 3 procentų tirpalo reikia įpilti į 2,985 dalis sterilaus distiliuoto vandens. Šiek tiek labiau aprašomasis ir praktiškesnis meristemos plitimas yra 1,5 mililitro tirpalo 29,85 litro vandens.
Kultūros terpė ir maistinės medžiagos
Štai kur viskas komplikuojasi. Nors maistinių medžiagų terpėje visada turi būti, atitinkama koncentracija priklauso nuo atitinkamos augalų rūšies. Pagrindas gali būti agaro, kaip želė formuojančios medžiagos, ir sacharozės kaip maistinio tirpalo mišinys. Tirpale turi būti 20–30 gramų sacharozės viename litre vandens. Agaras naudojamas pagal poreikį.
Makroelementai
Svarbūs makroelementai meristemų proliferacijai yra:
- Azotas
- Fosforas
- Kalis
- Kalcis
- Magnesis
- Siera
Šių medžiagų koncentracijos labai priklauso nuo rūšies. Netgi moksliniuose š altiniuose yra didelių informacijos skirtumų, pavyzdžiui, vien kalio kiekis yra nuo 0,95 iki 1,9 gramo litre.
Patarimas:
Jei norite patys pradėti eksperimentus, eksperimentuokite atsargiai. Atskirų makroelementų kiekis specialiose šio tipo augalams skirtose trąšose gali būti nurodytas čia.
Mikroelementai
Svarbūs mikroelementai augalams apskritai ir ypač meristemų reprodukcijai yra šie:
- Geležis
- Manganas
- Cinkas
- boras
- Varis
- Molibdenas
Jei jų visiškai trūksta arba jų koncentracija yra per maža, atsiranda trūkumo simptomų. Teigiama, kad jodas ir kob altas taip pat turi įtakos augimui. Tačiau tai dar nėra moksliškai įrodyta. Čia vėlgi kiekiai labai skiriasi ir priklauso nuo augalo rūšies. Vėlgi, patarimui gali būti naudojamos specialios trąšos, skirtos atitinkamam augalui.
Vitaminai ir aminorūgštys
B vitaminai yra labai svarbūs meristemų dauginimuisi.
Skaičiuokite čia:
- Biotinas – vitaminas B7
- Folio rūgštis – vitaminas B9 arba vitaminas B11
- Nikotino rūgštis – vitaminas B3
- Piridoksinas – vitaminas B6
- Tiaminas – vitaminas B1
Nors augalai gali jas pasigaminti patys, jie vis tiek dedami į kai kurias įprastas auginimo terpes, kad paskatintų augimą ir padidintų sėkmės rodiklį.
Fitohormonai
Kadangi meristema vis dar yra nediferencijuotos ląstelės, joms reikia atitinkamų impulsų. Kitaip iš jų neišsivystų šaknys, ūgliai ir lapai. Šiuos impulsus jie gauna iš keturių fitohormonų:
- Auxine
- Citokininai
- Giberellinai
- Abscizo rūgštis
Kai kuriose paruoštose maistinėse terpėse jau yra jų, taip pat makro ir mikroelementų. Jei gaminate savo mišinį, jų reikia pridėti. Tai savo ruožtu yra iššūkis, nes turi būti patikrintas kiekis ir santykis.
Įvertinimas
Jei meristemų dauginimosi metu ląstelės dalijasi sėkmingai ir fitohormonai užtikrina norimą atskirų augalo organų vystymąsi, auga jauni augalai. Jie yra genetiškai identiški motininiam augalui, todėl griežtai kalbant, jie yra klonai. Nepaisant šios sėkmės, kelyje vis tiek gali kilti problemų. Paprastai juos sukelia introdukuoti mikrobai, kurie gali klestėti maistinėje terpėje taip pat, kaip ir pačios augalų ląstelės, todėl vertinimas yra labai svarbus. Jei maistinė terpė tampa drumsta, nusėda arba pakitusi spalva, atitinkamas mėginys turi būti išrūšiuotas. Patikrinimas ir pašalinimas vadinamas klasifikavimu.
Pasodinimas
Kai jauni augalai pasiekia maždaug penkių centimetrų aukštį ir yra stiprūs bei sveiki, juos galima sodinti į tinkamą substratą. Nuo šio momento jie gali būti auginami taip, kaip to reikalauja atitinkamos augalų rūšys.
Alternatyva jūsų pačių meristemų dauginimui
Dėl reikalavimų ir būtinos įrangos jūsų pačių bandymai dauginti meristemą yra prasmingi tik tuo atveju, jei bus dauginamas daugiau nei vienas motininis augalas. Be to, tai nėra lengvas reikalas. Privačiame namų ūkyje sunku paruošti tinkamą ir suderintą maistinę terpę ir išlaikyti ląsteles sterilias. Maistinių gelių galima įsigyti ir jau paruoštų. Pavyzdžiui, fitotechnologijų laboratorijose.
Jei norite sutaupyti pastangų ir išlaidų, įskaitant sterilų darbastalį, galite padauginti savo augalus. Tai siūlo, pavyzdžiui, Kvedlinburgo gamyklos in vitro tarnyba.
Išvada
Meristemų dauginimas yra geras būdas iš vieno motininio augalo išauginti daugybę augalų ir dažnai tai yra vienintelis būdas sulaukti sveikų palikuonių, ypač naudojant virusams jautrius augalus. Turėdami tinkamą įrangą, tai gali atlikti ir pasauliečiai. Tačiau nuo meristemų ląstelių gavimo po mikroskopu iki tinkamos maistinės terpės paruošimo ir įvertinimo, šis dauginimo variantas taip pat yra iššūkis.
