Kultura Tkankowa Rośliny Konopi: Co To Jest?
- 1. Historia kultury tkankowej
- 2. Czym jest kultura tkanki roślinnej i jak to działa?
- 3. Kultura tkankowa a klonowanie
- 3. a. Klonowanie
- 3. b. Kultury tkankowe roślin
- 4. 5 etapów hodowli tkankowej
- 4. a. Jak sadzić kulturę tkankową w domu
- 4. b. Wytyczne dotyczące składu chemicznego
- 5. Na zakończenie
Hodowla tkankowa polega na pobraniu żywej tkanki z rośliny i wyhodowaniu z niej pełnej rośliny w sterylnych warunkach. Ten proces sięga 1885 roku i jest stosunkowo nowy w konopiach, ale jest bardzo skuteczny i można go stosować w przypadku większości gatunków roślin.
1. Historia kultury tkankowej
Historia hodowli tkankowej sięga 1885 roku, kiedy Niemiecki zoolog próbował wyhodować tkankę z zarodka kurcząt, ale dopiero w 1907 roku Amerykański zoolog z powodzeniem wyhodował komórkę nerwową żaby.
Później, w 1910 roku, Francuski chirurg udoskonalił tę technikę i zdefiniował, czym jest hodowla tkanek, po zdefiniowaniu i ustaleniu tej techniki kilka innych eksperymentów zakończyło się sukcesem i umożliwiło innym badaczom hodowanie komórek macierzystych w sztucznych warunkach, co doprowadziło do większej wiedzy o biologii człowieka i wielki postęp w medycynie regeneracyjnej. Ale możesz zadać sobie pytanie, jak to się ma do konopi?
2. Czym jest kultura tkanki roślinnej i jak to działa?
Hodowla tkankowa jest dokładnie tym, co wyjaśniono powyżej, więc w zasadzie, uzyskując zaledwie kilka kawałków tkanki lub komórek roślinnych i rozwijając z nich setki, a nawet tysiące identycznych klonów, ta metoda pozwala hodowcom zachować pewien szczep prawie na zawsze, wymagając minimalnej przestrzeni i wysiłku.
Podobnie jak w przypadku zwykłego klonowania hodowla tkanek rozpoczyna się od małej części rośliny, którą chcesz sklonować, w przeciwieństwie do zwykłego klonowania, ta próbka tkanki jest przycinana, sterylizowana, a po oczyszczeniu trafia do kultury odżywczej, która zawiera nie tylko składniki odżywcze, ale także hormony i cukry.
Ta kultura odżywcza zależy i jest zasadniczo tworzona dla każdej kultury tkankowej, ponieważ niektóre składniki odżywcze i hormony wyzwalają określone etapy rozwoju, więc jeśli chcesz wywołać wzrost, rozwój korzeni i / lub rozmnażanie (gdy roślina jest wystarczająco duża, aby to zrobić), Będziesz musiał zapewnić określoną kulturę składników odżywczych dla pożądanego rozwoju.
Tak więc, w zasadzie, miałbyś kawałek tkanki, a gdy będzie wystarczająco duży, można go pociąć na setki kawałków, aby sklonować je osobno, jeśli chcesz to zrobić, gdy te tkanki będą wystarczająco duże, aby urosnąć, będą musiały być karmione kulturą składników odżywczych, która zachęci je do ukorzeniania się, a następnie wzrostu.
3. Kultura tkankowa a klonowanie
Wraz z rozwojem branży konopi indyjskich hodowcy komercyjni szukają najlepszego sposobu na uzyskanie większych plonów i mocy w krótszym czasie.
Gdy to możliwe, hodowcy przechodzą z klonowania na hodowlę tkankową, ale dlaczego?
Klonowanie
Jak być może już wiesz, klonowanie polega na pobieraniu sadzonek z rośliny i czekaniu, aż rozwiną się korzenie, aby móc ją wyhodować, klon ten stanie się dokładną kopią swojej matki.
Ale klony mogą być zawodne jako sadzonki, ponieważ uzyskanie dobrego wskaźnika przeżywalności może być dość trudne i nie tylko, są one podatne na szkodniki, infekcje, choroby, a wraz z upływem pokoleń coraz łatwiej jest uzyskać mutacje genetyczne. Teraz, w przypadku hodowli tkankowej, jest zupełnie inaczej.
Kultura tkankowa a klonowanie
| Hodowla tkankowa | Klonowanie |
|---|---|
| Droższe niż nasiona i klony. | Tańsze niż nasiona. |
| Wyższy wskaźnik przeżywalności, jeśli zostanie wykonany prawidłowo. | Niższy wskaźnik przeżycia. |
| Z jednego liścia można uzyskać setki, a nawet tysiące klonów. | Może uzyskać setki klonów z jednej rośliny. |
Kultury tkankowe roślin
Proces hodowli tkankowej jest stosunkowo prosty, ale wymaga dużej kontroli, aby zapewnić utrzymanie odpowiednich warunków, a laboratoria zajmujące się hodowlą tkankową potrzebują:
Sterylizacja
Kultury tkankowe wymagają idealnego środowiska do wzrostu roślin, więc to środowisko powinno dostarczać wszystko, czego potrzebuje roślina, w formie łatwej do przyswojenia, ale to środowisko jest również idealne dla bakterii i szkodliwych mikroorganizmów, więc wszystko powinno być sterylizowane.
Ta sterylizacja jest niezbędna, ponieważ grzyby lub bakterie mogą skończyć się zabiciem roślin, dlatego należy wysterylizować nie tylko laboratorium, ale także narzędzia, sprzęt, a także tkankę roślinną (inaczej „eksplantat”).
Aseptyczne środowisko
Konieczne jest, aby cały proces odbywał się w całkowicie sterylnym środowisku, dlatego w idealnych warunkach tworzona jest specjalna komora, dzięki której można dotykać sprzętu, który jest już sterylny.
To specjalne środowisko jest używane za każdym razem, gdy trzeba wystawić na działanie powietrza coś, na przykład narzędzia, sprzęt lub tkanki.
Specjalne podłoże do uprawy
W przypadku hodowli tkanek roślinnych wytwarza się sterylne podłoże, które zapewnia roślinie składniki odżywcze, cukier, wodę i miejsce do wzrostu, to podłoże zapewnia roślinom wszystko, czego potrzebują, aby przeżyć, dopóki nie zamieni się w całą roślinę.
To podłoże można przygotować w domu z gotowego proszku, cukru i wody destylowanej o pH 5,8, więc chociaż jest to stosunkowo proste, wymaga wielu środków bezpieczeństwa.
Zalety i wady kultury tkankowej
| Plusy | Minusy |
|---|---|
| Rośliny można uprawiać w krótkim czasie. | Wymaga więcej pracy i pieniędzy. |
| Potrzebna jest tylko niewielka ilość tkanki. | Mniejsza odporność dzięki sterylnemu środowisku. |
| Nowe rośliny z większym prawdopodobieństwem będą wolne od chorób. | Tkanka musi zostać dokładnie sprawdzona pod kątem nieprawidłowości. |
5. 5 etapów hodowli tkankowej
Oto 5 prostych kroków hodowli tkanki roślinnej w laboratorium, pamiętaj tylko, że jest to podsumowanie całego procesu.
- Wybierz roślinę, której chcesz użyć;
- Umieść tkankę w sterylnym środowisku, wyjmij kawałek, wyczyść go i pozwól mu rosnąć na odpowiednim podłożu;
- Zapewnij odpowiednie warunki i pozwól tkance rozmnażać się (zwykle zajmuje to 14 dni);
- Wymuś korzenie rośliny;
- Przeszczep do końcowego pojemnika i pozwól rosnąć.
Teraz, jeśli chcesz uzyskać bardziej szczegółowe instrukcje krok po kroku i jak zrobić to w domu, oto przewodnik. Pamiętaj, że będziesz potrzebować drogich narzędzi, więc nawet jeśli jest to majsterkowanie, potrzebujesz specjalnego sprzętu.
Jak sadzić kulturę tkankową w domu
Jeśli interesuje Cię przewodnik, jak przeprowadzić hodowlę tkanki roślinnej z konopi, oto szczegółowy opis krok po kroku, jak wspomniano powyżej, będziesz potrzebować specjalnego sprzętu, ale jest to całkowicie możliwe do zrobienia w domu.
Faza inicjacji (1-2 tygodnie)
Krok 1
Włącz okap i uruchom go na co najmniej 30 minut przed rozpoczęciem, jeśli nie masz okapu z przepływem laminarnym, użyj palnika / lampy alkoholowej i pracuj blisko płomienia.
Krok 2
Wysterylizuj okap przepływowy 70% etanolem, ale nie rozpylaj go bezpośrednio na filtr.
Krok 3
Włącz sterylizator i pozwól mu się rozgrzać przez 20 minut.
Krok 4
Wysterylizuj paczkę papieru w cyklu suchym, a następnie sterylizuj naczynia, wodę i animację w wolnym cyklu.
Krok 5
Następnie, aby przygotować medium, weź pojemnik, napełnij go odwróconą osmozą, wodą destylowaną lub wodą dejonizowaną (idealna). Jeśli robisz 1 litr podłoża, dodaj 900 ml wody.
Po przygotowaniu wody dodaj składniki odżywcze Grow, aż osiągniesz EC 1,5, następnie dodaj 30g/l cukru i dostosuj pH roztworu do 5,7, następnie dodaj 6g/l agaru i włóż do autoklawowalnej butelki, ale NIE przepełniaj go.
Uruchom butelkę w sterylizatorze na 15 minut, a następnie wlej około 50 ml do każdego sterylizowanego naczynia, którego będziesz używać.
Krok 6
Teraz, gdy masz już przygotowane podłoże, przygotuj roztwór z 0,5% wybielacza i 0,1% sterylnego tween 20, jeśli masz tylko 2,75% wybielacza, dodaj 181 ml na 1 l.
Krok 7
Napełnij pojemnik niewielką ilością wody, weź materiał z konopi i umieść go w wodzie, upewnij się, że materiał roślinny jest zdrowy. Jeśli przechowujesz materiał roślinny dłużej niż 1 godzinę, umieść go w lodówce z lodem i spróbuj jak najszybciej zanurzyć go w wodzie.
Krok 8
Zdobądź zamykany sterylizowany pojemnik i napełnij go około 80% roztworem wybielacza / tween, a następnie dodaj materiał roślinny i zamknij go.
Krok 9
Wstrząsaj delikatnie przez 20 minut, a następnie energicznie wstrząsaj przez 20 sekund po pierwszych 20 minutach.
Krok 10
Przenieś materiał roślinny do innego naczynia wypełnionego w 80% sterylizowaną wodą i delikatnie wstrząsaj przez 5 minut i powtórz jeszcze 2 razy.
Krok 11
Użyj sterylnych szczypiec, aby przenieść materiał roślinny na sterylny kawałek papieru, aby wchłonąć nadmiar wody, a następnie umieść jeden kawałek materiału roślinnego na naczynie.
Roślinę należy umieścić w naczyniu w pozycji pionowej, a następnie umieścić na stojaku w temperaturze 2°C w cyklu oświetlenia 18/6 na co najmniej 3 tygodnie.
Gdy rośliny będą gotowe, z powodzeniem wyhodujesz klon, który jest teraz gotowy do uprawy na wybranym podłożu, na zewnątrz lub w pomieszczeniu.
Wytyczne dotyczące składu chemicznego
Pamiętaj, że istnieją różne rodzaje mediów, minerały i ich ilość mogą się zmieniać w zależności od rodzaju używanego medium, ten przewodnik został napisany na przykładzie medium Murashige-Skoog, więc koniecznie przeczytaj i dowiedz się jakie składniki i jaka ilość jest preferowana w używanym medium.
Makroskładniki
| Azot nieorganiczny | 25000-60000µmol/L |
|---|---|
| Potas | 20000-30000µmol/L |
| Fosfor, Magnez, Siarka i Wapń | 1000-3000µmol |
Są to składniki odżywcze, które twoja roślina konopi potrzebuje w dużych ilościach i są niezbędne w hodowli roślin, bez nich rośliny nie będą w stanie wyhodować zielonej masy.
Mikroelementy
| Kobalt i Miedź | 0.1µmol/L | Cynk | 5-3µmol/L |
|---|---|---|---|
| Żelazo i Molibden | 1µmol/L | Mangan | 20-90µmol/L |
| Jod | 5µmol/L | Bor | 25-100µmol/L |
Są to niezbędne składniki odżywcze, których rośliny konopi potrzebują w mniejszych ilościach, ale są również niezbędne w hodowli tkankowej, bez nich rośliny nie będą w stanie prawidłowo rosnąć i na pewno będą wykazywać objawy niedoboru.
Witaminy
| Tiamina | 0.1-10mg/L | Pirydoksyna | 0.1-10mg/L |
|---|---|---|---|
| Kwas Nikotynowy | 0.1-5mg/L | Mio-Inozytol | 50-500mg/L |
Te witaminy są niezbędne do wspomagania metabolizmu Twojej rośliny, zwłaszcza gdy chodzi o hodowle tkankową, więc upewnij się, że dostarczasz je we właściwych ilościach.
Aminokwasy
| Hydrolizat kazeiny | 0.25-1g/L | Asparagina | 100mg/L |
|---|---|---|---|
| Glycina | 2g/L | L-Arginina | 10mg/L |
| Glutamina | 8000µmol/L | L-Tyrozyna | 10mg/L |
7. Na zakończenie
Hodowla tkankowa konopi może wydawać się dość trudna, ale jest stosunkowo prosta, wystarczy upewnić się, że utrzymujesz najlepsze warunki i podjąć wszelkie środki ostrożności, aby zapewnić najwyższy wskaźnik przeżycia.
Wiemy, że ta technika jest stosunkowo nowa i może być dość droga, więc nie wszyscy hodowcy mogą mieć dostęp do potrzebnego sprzętu, ale jeśli pracujesz lub stworzyłeś swoje zwycięskie laboratorium do hodowli tkankowej w domu.
Podziel się swoją wiedzą z innymi hodowcami, zostaw komentarz w sekcji komentarzy poniżej!
Odniesienia zewnętrzne
- Plant Tissue Cultures. - Kärkönen, Anna & Santanen, Arja & Iwamoto, Kuninori & Fukuda, Hiroo. (2020).
- Nanotechnology and Plant Tissue Culture. - Tariq, Amina & Ilyas, Saiqa & Naz, Shagufta. (2020).
