Az Anthurium spp.mikroszaporítása

2.1. Az Anthurium szövettenyésztése

A szövettenyésztési módszerek számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos szaporítással szemben, mint például a regenerációt befolyásoló tényezők, mint az explantátum típusa, a tápanyagok és a növényi növekedésszabályozók szintje és a környezeti feltételek rugalmas beállítása, klónok előállítása a kívánt ütemben, folyamatos termelés a szezonális változások során a szövettenyésztési módszerek használatával a növények szaporítási aránya is növekszik.

Az explantátum típusa

A szövettenyésztés sikere az explantumok helyes kiválasztásával függ össze. A növények mikroszaporításában leggyakrabban használt kultúratípusok a hajtás- vagy hajtáscsúcsok és a csomókultúrák. A hajtáscsúcsokból és a csomós szárrészekből származó explantátumok alkalmasak a fokozott hónalji elágazásra. Az anthurium mikroszaporítását hónaljrügyekből, hajtáscsúcsból, levéllemezből, csomóból, levélnyélből és mikrodugványokból sikeresen alkalmazták. Ezek közül a növényi részek közül a levelek a leggyakrabban használt explantátumforrás az Anthurium vitrokultúrájában.

Az Anthurium genotípusa fontos szerepet játszik a vitropropagációban. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a különböző genotípusok különbözőképpen reagáltak ugyanazokra a tenyésztési körülményekre. Ezért az egyes Anthurium-fajták számára olyan megfelelő eljárást kell kidolgozni, amely a kereskedelmi termeléshez igazítható.

A növények számára fontos az explantátumtípus kiválasztása a callogenezis és az orgonogenezis indukálásához. A közvetlen és közvetett orgonogenezis vizsgálatokban a fiatal levélminták használata fontos a tenyésztés sikere szempontjából. Martin és munkatársai nagyobb számú hajtást figyeltek meg a barna fiatal levéllemezkékből származó explantátumokban, mint a fiatal zöld levéllemezkékben. Viégas et al. szintén rámutatott az új barna levelek használatának fontosságára a kalluszindukcióhoz. Bejoy és munkatársai arról számoltak be, hogy a halványzöld levelekből kivágott explantátumok jobb kalluszfejlődést mutattak, mint a halványbarna levelek. Atak és Çelik az Anthurium andreanum fiatal barna és zöld leveleit is felhasználta a kalluszképzés hatékonyságának értékelésére. Elérték, hogy a kalluszképződés idejét a barna levelek explantátumainak használatával csökkentették, és 50%-kal több kalluszképződési százalékot indukáltak, mint a zöld levelek által végzettek.

Aszeptikus kultúra létrehozása

A mikroszaporítás második fontos lépése a növényi anyag aszeptikus kultúrájának előállítása. Az aszeptikus tenyésztési rendszerek hatékonyan irtják a bakteriális, gombás és rovaros szennyeződéseket. A különböző Anthuriumnövényforrásokhoz használt sterilizálási protokollokat az 1. táblázat tartalmazza. A NaOCl a fő fertőtlenítő anyag, amelyet az Anthurium aszeptikus tenyésztési körülményeinek kialakításakor használnak. A NaOCl-t 1%-5%-os koncentrációban használták. A nátrium-hipokloridban lévő explantátumok inkubációs ideje a koncentrációknak köszönhetően különbséget mutatott. A gombás és bakteriális szennyeződések kiirtása érdekében további fertőtlenítő oldatokat kell használni. A Benomyl , Cetrimite, Gentamicin és Streptomycin Sulfate hatékonyan alkalmazható erre a célra .

A termesztőközeg

A termesztőközeg befolyásolja a szaporítás hatékonyságát a növényi szövettenyésztési alkalmazásokban. Az egészséges növekedés serkentésére szerves vegyületeket, vitaminokat és növényi növekedésszabályozókat használnak. A szövetnövekedés sebességét és a morfogenetikai válaszokat nagymértékben befolyásolják a benne lévő tápanyagok jellemzői.

Ezek között számos alapközeg van, mint például a Chu , Gamborg’s B5 , Murashige és Skoog , Murashige és Tucker és Nitsch és Nitsch . Ezeket a táptalajokat sikeresen használják különböző növények különböző explantátumainak szövettenyészeteinek létrehozására .

A növényi szövettenyésztési vizsgálatokban a makro- és mikrotápanyagok különböző koncentrációin alapuló minden táptalaj különböző kombinációit használták a hatékony protokollok kidolgozásához. A gyors és hatékony szövettenyésztési protokollok fontosak az Anthurium mikroszaporításában éppúgy, mint más növényeknél.

A növényi szövettenyésztés sikere a használt táptalaj összetételétől függ. A makrotápanyagok, mint a nitrogén, kálium, kalcium, foszfor, magnézium és kén, valamint a mikrotápanyagok, mint a vas, nikkel, klór, mangán, cink, bór, réz és molibdén különböző kombinációi megváltoztatják a táptalaj jellegét.

Minden növényfajnak saját táptalaj-összetétele van, vagy azt kell javítani a jobb eredmények érdekében. A módosítások a makro- és mikrotápanyagokban, a cukortartalomban, a növényi növekedésszabályozókban, a vitaminokban és más nitrogén-kiegészítőkben történhetnek.

Az MS táptalajokat néhány módosítással gyakran alkalmazták az Anthurium szövettenyészetben. A különböző koncentrációjú növényi növekedésszabályozók és a kívánt szövetek előállításához használt MS-szervezetek kombinációja által okozott különbségeket .

A nitrogén a növényi életben nélkülözhetetlen makrotápanyag. A fehérjék és a nukleinsavak fontos összetevője. A nitrát a nitrogén fő forrása. A NO3- a felvételt követően ammóniumra redukálódik. A növények képesek a nitrogén redukált formáját felhasználni anyagcseréjükhöz. A nitrátfelvétel savas pH-n történik hatékonyan. A nitrátfelvétel után azonban a közeg egyre kevésbé savasodik. Az ammónium felvételekor a közeg savasabbá válik. A növényi táptalaj pH-ja azért fontos, mert a pufferelt táptalajban mindkét ion megléte befolyásolja a hatékony nitrogénfelvételt. A közegben lévő nitrogén formája és mennyisége jelentős hatással van a sejtek növekedésére és differenciálódására. A közeg pH-jának szabályozása nem az egyetlen oka a két ion használatának, a túlzott ammóniumionok mérgezőek a növényekre. A magas NH4+-tartalmú médiumok gátolják a klorofillszintézist is .

Tudott, hogy a gyökérnövekedést az NO3- indukálja, az NH4+ pedig csökkenti. A morfogenezist azonban a közegben lévő teljes nitrogénmennyiség szabályozza, és ehhez mind NO3-, mind NH4+-ra szükség van. Az optimális NH4+ használata miatt: Az NO3-nak kulcsszerepe van a morfogenezisben, ezért az NO3- és az NH4+ közötti egyensúly a különböző növények és a különböző kultúrák esetében eltérő. Ez a helyzet azt jelenti, hogy ezt az arányt minden egyes növényfajra és különböző célokra specifikusan kell beállítani. Az NO3- és NH4+ arány kis változtatásokkal történő megváltoztatása befolyásolja a differenciálódást és a növekedést.

Az Anthurium szövettenyésztéséhez gyakran használt MS táptalaj, az NO3- és NH4+ aránya 66:34 ennél a táptalajnál. Ezért az Anthurium organogenezisénél általában módosított MS táptalajt használnak. A kutatók tanulmányozták az ammónium-nitrát koncentrációjának módosítását az Anthurium táptalajon. Hamidah és munkatársai 2,5 mM ammónium-nitrátot tartalmazó félerős MS makroelemeket használtak in vitro törzstenyészetekhez. Míg Puchooa 200 mg/L csökkentett ammónium-nitrát-koncentrációt használt kallusztenyészethez, addig a regenerációhoz 720 mg/L-re növelték a mennyiséget. Dufour és Guérin különböző NO3 és NH4 összetételeket használt a fejlődési eredmények értékeléséhez. Eredményeik szerint a 0,37-es arány jobb növénynövekedést és fejlődést mutatott. Atak és Çelik a hajtásregenerációhoz a 250 mg/L-re csökkentett NH4NO3-t tartalmazó félerős MS-sókat részesítette előnyben. Winarto és munkatársai továbbfejlesztettek egy protokollt a kalluszindukcióhoz és a növényi regenerációhoz, és az NWT-3 táptalaj 750 mg/l NH4NO3-t tartalmazott.

A tenyésztési körülmények között a növényi hormonokhoz hasonló fiziológiai aktivitású szintetikus vegyi anyagok használata képes a kívánt növényi növekedést előidézni. Az auxin és a citokininek a legfontosabb növekedést és morfogenezist szabályozó hormonok a növényi szövettenyészetben. Kombinatív alkalmazásuk elősegíti a kalluszok, sejtszuszpenziók, gyökér- és hajtásfejlődés növekedését, és képesek szabályozni a morfogenezist. A természetes auxinok és citokininek mellett léteznek szintetikus auxinok és citokininek is. A növényi növekedésszabályozók, mint a 2,4-diklórfenoxi-ecetsav , naftalin-ecetsav , benzil-aminopurin és kinetin különböző kombinációit és koncentrációit használták az Anthurium kultivárok különböző típusú explantátumaiból történő kalluszképzés jelzésére. Az előzetes vizsgálatokban a kalluszok indukciója és regenerációja, majd a hajtás- és gyökérregeneráció a teljes növények szövettenyésztésének fő lépései. Mint fontos kereskedelmi növény, az Anthurium szövettenyésztésének fő célja egy gyors és hatékonyabb szövettenyésztési protokoll kidolgozása az idő lerövidítése érdekében.

Amint a 2. táblázatban látható, a 2,4-D és a BA kombinációját a táptalajban gyakran használják a kalluszok indukálására a különböző Anthurium-fajták leveles explantátumaiból. A BAP és a 2-iP hozzáadását a kalluszközeghez szintén különböző kutatók értékelték. A kalluszközegben használt 2,4-D koncentrációja 0,08 mg/l és 1 mg/l 2,4-D között változik. A BA-koncentrációk 0.1 mg/l és 1 mg/l.

A mikroszaporított növényeknek fejlett gyökérzetre van szükségük ahhoz, hogy ellenálljanak a külső környezeti feltételeknek. A hajtások gyökeresedése in vitro történik. Ezért a gyökeresedés elősegítéséhez szükséges megfelelő auxin típus és szint meghatározása a táptalajban .

A gyökérnövekedés elősegítése érdekében aktivált szenet adunk a táptalajhoz . Az AC szénből áll, és gyakran használják a növényi szövettenyészetben a gázok és oldott szilárd anyagok elnyelésére. Nem növekedésszabályozó, de képes módosítani a táptalaj összetételét .

A faszénnek számos előnyös felhasználási módja van a kultúra típusától függően. Ezek a termesztett szövetekből szekretált vegyületek adszorpciója, a fenolos oxidációk csökkenése, a közeg pH-értékének módosítása a morfogenezis optimalizálása érdekében, a nem kívánt kallusznövekedés megelőzése, a talajviszonyok szimulálása a gyökérképződést elősegítő képessége miatt, a másodlagos növényi termékek előállítására való képesség kultúrkörülmények között .

Az AC közeghez való alkalmazásának legfontosabb hatása a növényi növekedésszabályozók és más szerves kiegészítők koncentrációjának szigorú csökkentése. Az AC nagyobb adszorpciós kapacitást mutat a sérült szövetek által általában termelt fenolok, növényi hormonok, mint az IAA, NAA, IBA, BA, kinetin, zeatin és más hormonok számára . Az AC adszorpciós tulajdonsága a tisztaság, a pH és a sűrűség függvényében változik. Az Atak és Çelik által szaporított Anthurium palántákat AC-t tartalmazó táptalajban gyökereztették, és az 1. ábrán láthatóak.