Meristemformering er fortsatt en ganske ny type planteformering. Men det er allerede mye brukt. På den ene siden fordi noen planter kun kan formeres på denne måten, fri for virus og bakterier. På den annen side, fordi denne metoden lar mange og genetisk identiske unge planter dyrkes fra en enslig morplante. Selve prosedyren er imidlertid vanskelig å gjennomføre på grunn av utstyr, forholdsregler og kunnskap som kreves. Men hvis du har tålmodighet og litt vilje til å eksperimentere, kan du fortsatt oppnå utrolig suksess.
Definisjon
Meristem-formering er også kjent som in vitro-formering. "In vitro" betyr "i et glass" på latin. Det vi mener her er forplantning i en petriskål eller et reagensrør. Dette kan komme som en overraskelse for hobbygartnere som tidligere har jobbet med frø, stiklinger og deling av røtter. Faktisk blir meristemspredning allerede utført i stor skala. Planter formerer seg fra individuelle cellegrupper og under sterile forhold.
Cellene fjernes fra planten, legges på et næringsmedium og behandles med næringsstoffer og fytohormoner til røtter og skudd dannes. De legges deretter i substrat og dyrkes i henhold til kravene til den respektive planten. Grovt sett og sterkt forenklet er det en type skjæreformidling i mikroskopisk skala og under sterile forhold.
Fordeler
Som allerede nevnt i begynnelsen, gir meristemspredning to avgjørende fordeler. Fremfor alt er den økonomiske fordelen vanskelig å ignorere: Betydelig flere avkom kan dyrkes fra en enslig morplante enn fra stiklinger eller frø. Til syvende og sist er det bare noen få celler som kreves som utgangsmateriale for en datterplante. I tillegg kan enkelte planter neppe formeres på annen måte. Mulige årsaker til dette er at deling, dannelse av stiklinger eller dyrking av frø er ekstremt komplekst og tar mye tid.
I tillegg gjør bakterier, sopp og virus samt andre fytopatogener det vanskelig for enkelte planter å forplante seg via stiklinger og kultur. Av denne grunn blir for eksempel jordbær, bringebær og kiwi nå hovedsakelig generert via meristemspredning. Unge planter oppnådd på denne måten er fri for patogener fordi de dyrkes under sterile forhold. Risikoen for syke avkom reduseres også.
The Meristem
Utgangsmaterialet for spredning av meristem er meristem. Dette er plantens formende vev. Denne typen vev er fortsatt udifferensiert. De kan derfor utvikle seg til røtter, frukt eller blader og, i det minste teoretisk, dele seg i det uendelige. De beste forholdene for å brukes til reproduksjon og for å lage mange planter fra små mengder celler.
Disse plantestamcellene er plassert helt i endene av rotspissene og skuddspissene. De har også tynne cellevegger med svært lavt celluloseinnhold. De skiller seg fra de omkringliggende cellene nettopp med hensyn til celleveggene. Dette er selvfølgelig bare synlig under mikroskopet.
Sterile forhold
De øvre skuddspissene er generelt spesielt egnet som meristem for in vitro-formering, da de vanligvis fortsatt er fri for virus selv om det er en virussykdom. For å sikre at patogenene ikke senere kan spre seg til cellene eller plantedelene, er sterile forhold avgjørende for forplantning av meristem. Dyrkningsbeholderne skal derfor være sterile og låsbare. Petriskåler med lokk har vist seg nyttige for de innledende stadiene. Senere brukes høyere briller. I den profesjonelle gjennomføringen av meristemspredning skapes det en spesiell atmosfære som er kontinuerlig regulert. Dette krever blant annet en steril arbeidsbenk eller sikkerhetsbenk.
Desinfiser
Steril arbeidsbenk og kar er nødvendig for meristemformidling, men alene er ikke tilstrekkelig. Bakterier kan introduseres med meristemcellene. Det spiller ingen rolle om disse allerede fantes på planten eller ble tilsatt næringsmediet på vei fra planten. Bakterier, sopp og virus kan i sin tur redusere suksessraten betydelig. Det er derfor nødvendig å i tillegg desinfisere celleklyngene etter fjerning fra planten for å drepe bakterier og soppsporer.
I følge ulike kilder brukes følgende tre virkemidler for dette:
- Natriumhypokloritt
- Hydrogenperoxide
- Mercury II klorid
Natriumhypokloritt og hydrogenperoksid er hver tilgjengelig på apoteket. Bruk av kvikksølv II-klorid for å desinfisere planter og frø er forbudt, i hvert fall i privat sektor. Konsentrasjonen av de tilgjengelige stoffene må imidlertid også følges veldig nøye med.
Natriumhypokloritt for desinfeksjon
I profesjonell meristemformering brukes natriumhypokloritt til å desinfisere celleklyngene. Det kjemiske stoffet er også kjent som klorblekemiddel og blir ofte referert til som "aktivt klor" i rengjøringsprodukter. Det aggressive middelet bør derfor ikke brukes ufortynnet på planteceller.
Konsentrasjoner på 5 til 25 prosent er vanlige her med en eksponeringstid på 5 til 30 minutter. Natriumhypokloritt bør derfor kun brukes i en passende fortynning. Etter desinfeksjon skylles også cellene flere ganger med destillert og sterilt vann.
Hydrogenperoxide
For å skylle planter og planteceller foreslår noen kilder en løsning med 0,15 promille eller 0,015 prosent hydrogenperoksid. For husholdningsformål er en 3 prosent hydrogenperoksidløsning tilgjengelig på apotek. For å samkjøre dette med et hydrogenperoksidinnhold på 0,015 prosent kreves følgende beregning: Prosentandel av utgangsløsningen - ønsket prosentandel av desinfeksjonsmiddelløsningen=forskjell og derfor vanninnhold i blandingsforholdet
Med 3 prosent løsningen er beregningen: 3 – 0,015=2,985
Dette betyr at 0,015 deler av 3 prosent løsningen må tilsettes 2,985 deler sterilt, destillert vann. Litt mer beskrivende og praktisk for meristemutbredelse er 1,5 milliliter av løsningen til 29,85 liter vann.
Kulturmedium og næringsstoffer
Det er her ting blir komplisert. Selv om det er næringsstoffer som alltid må inneholdes i næringsmediet, avhenger den respektive konsentrasjonen av de respektive planteartene. En blanding av agar som geleringsmiddel og sukrose som næringsløsning kan tjene som base. Løsningen bør inneholde 20 til 30 gram sukrose per liter vann. Agar brukes etter behov.
Makronæringsstoffer
De viktige makronæringsstoffene for spredning av meristem er:
- Nitrogen
- Fosfor
- Kalium
- Calcium
- Magnesium
- Svovel
Konsentrasjonene av disse stoffene er veldig artsavhengige. Selv i de vitenskapelige kildene er det betydelige forskjeller i informasjonen, som for eksempel er mellom 0,95 og 1,9 gram per liter for kalium alene.
Tips:
Hvis du vil starte eksperimenter selv, må du eksperimentere nøye. Innholdet av de enkelte makronæringsstoffene i spesialgjødsel for denne plantetypen kan gi veiledning her.
Mikronæringsstoffer
De viktige mikronæringsstoffene for planter generelt og meristemreproduksjon spesielt er:
- Iron
- Mangan
- Sink
- Boron
- Kobber
- Molybden
Hvis de mangler helt eller er tilstede i for lav konsentrasjon, oppstår mangelsymptomer. Jod og kobolt sies også å ha en effekt på veksten. Dette er imidlertid ennå ikke vitenskapelig bevist. Også her varierer mengdene veldig og avhenger av plantetype. Igjen kan spesialgjødsel for den respektive planten brukes som veiledning.
Vitaminer og aminosyrer
B-vitaminer er avgjørende for spredning av meristem.
Tell her:
- Biotin – Vitamin B7
- Folsyre – vitamin B9 eller vitamin B11
- Nikotinsyre – vitamin B3
- Pyridoksin – Vitamin B6
- Tiamin – Vitamin B1
Selv om planter kan produsere disse selv, legges de fortsatt til noen vanlige vekstmedier for å fremme vekst og øke suksessraten.
Fytohormoner
Siden meristemet fortsatt er udifferensierte celler, trenger de passende impulser. Ellers ville de ikke utvikle seg til røtter, skudd og blader. De mottar disse impulsene fra de fire fytohormonene:
- Auxine
- Cytokininer
- Gibberellins
- Abscisic acid
Noen ferdige næringsmedier inneholder allerede disse samt makro- og mikronæringsstoffene. Lager du din egen blanding, må de tilsettes. Dette representerer igjen en utfordring, ettersom mengden og forholdet til hverandre må testes.
Rating
Hvis cellene deler seg vellykket under meristemreproduksjon og fytohormonene sørger for ønsket utvikling av de enkelte planteorganene, vokser unge planter. Disse er genetisk identiske med morplanten, så strengt tatt er de kloner. Til tross for denne suksessen kan det fortsatt være problemer underveis. Som regel utløses disse av introduserte bakterier som kan trives like godt på næringsmediet som selve plantecellene, og vurderinger er derfor svært viktige. Dersom næringsmediet blir grumsete, avleiringer eller misfarget, bør den aktuelle prøven sorteres ut. Kontrollen og fjerningen kalles gradering.
Planter ut
Når de unge plantene har nådd en høyde på rundt fem centimeter og er sterke og sunne, kan de plantes i et passende underlag. Fra dette tidspunktet kan de dyrkes etter behov for de respektive planteartene.
Alternativet til din egen meristemformidling
På grunn av kravene og nødvendig utstyr gir egne forsøk på meristemformering faktisk bare mening dersom mer enn en moderplante skal formeres. Dessuten er det ikke en lett oppgave. Å tilberede et passende og koordinert kulturmedium og holde cellene sterile er vanskelig å få til i en privat husholdning. Næringsgeler kan også kjøpes ferdige. For eksempel ved PhytoTechnology Laboratories.
Hvis du vil spare deg for krefter og utgifter, inkludert til den sterile arbeidsbenken, kan du også få forplantet dine egne planter. Dette tilbys for eksempel av In Vitro Plant Service i Quedlinburg.
Konklusjon
Meristemformering er en god måte å dyrke mange planter fra en enslig morplante og er ofte den eneste måten å oppnå sunne avkom på, spesielt med virusmottakelige planter. Med riktig utstyr kan det også utføres av lekfolk. Fra å skaffe meristemcellene under mikroskopet til å tilberede et passende næringsmedium og poengsum, representerer denne varianten av forplantning også en utfordring.
