Micropropagazione di Anthurium spp.

2.1. I metodi di vitropropagazione presentano diversi vantaggi rispetto alla propagazione convenzionale, come la regolazione flessibile dei fattori che influenzano la rigenerazione, come il tipo di espianto, i livelli di nutrienti e di regolatori di crescita delle piante e le condizioni dell’ambiente, la produzione di cloni nel tasso desiderato, la produzione continua durante i cambiamenti stagionali utilizzando i metodi di coltura dei tessuti e aumentando il tasso di moltiplicazione delle piante. Le colture di germogli o di punte di germogli e di nodi sono i tipi di coltura più comunemente usati nella micropropagazione delle piante. Gli espianti dalle punte dei germogli e dai segmenti di fusto nodali sono adatti per una maggiore ramificazione ascellare. La micropropagazione dell’Anthurium da gemme ascellari, punte di germogli, espianti di lamine, nodi, piccioli e micro talee è stata utilizzata con successo. Tra queste parti della pianta, le foglie sono la fonte di espianto più utilizzata nella vitrocultura dell’Anthurium.

Il genotipo dell’Anthurium gioca un ruolo importante nella vitropropagazione. Gli studi hanno mostrato che i diversi genotipi hanno risposte diverse alle stesse condizioni di coltura. Per questo motivo, è necessario stabilire una procedura adatta per ogni varietà di Anthurium che possa essere adattata alla produzione commerciale.

La selezione del tipo di espianto per indurre la callogenesi e l’orgonogenesi è importante per le piante. Negli studi di orgonogenesi diretta e indiretta, l’uso di espianti di foglie giovani è importante per il successo della cultura. Martin et al. hanno osservato un numero maggiore di germogli negli espianti di lamina giovane marrone rispetto alla lamina giovane verde. Viégas et al. hanno anche indicato l’importanza di usare nuove foglie marroni per l’induzione del callo. Bejoy et al. hanno riferito che gli espianti escissi da foglie verde chiaro hanno mostrato un migliore sviluppo del callo rispetto alle foglie marrone chiaro. Anche Atak e Çelik hanno utilizzato giovani foglie marroni e verdi di Anthurium andreanum per valutare l’efficacia della formazione del callo. Sono riusciti a diminuire il tempo di formazione del callo utilizzando gli espianti di foglie marroni e hanno indotto la percentuale di formazione del callo del 50% in più rispetto alle foglie verdi.

Stabilire una cultura asettica

Il secondo passo importante nella micropropagazione è ottenere una cultura asettica del materiale vegetale. I sistemi di coltura asettica sono efficaci per sradicare i contaminanti batterici, fungini e insetti. I protocolli di sterilizzazione utilizzati per diverse fonti di Anthuriumexplant sono riportati nella tabella 1. L’NaOCl è il principale materiale di disinfezione utilizzato per stabilire condizioni di coltura asettica dell’Anthurium. L’NaOCl è stato utilizzato in concentrazioni che variano dall’1% al 5%. I tempi di incubazione degli espianti nell’ipocloruro di sodio hanno mostrato differenze dovute alle sue concentrazioni. C’è anche bisogno di utilizzare soluzioni disinfettanti extra per sradicare i contaminanti fungini e batterici. Benomyl, Cetrimite, gentamicina e solfato di streptomicina sono efficacemente utilizzati per questo scopo.

Mezzo di coltura

Il mezzo di coltura influenza l’efficienza di propagazione nelle applicazioni della coltura di tessuti vegetali. Composti organici, vitamine e regolatori della crescita delle piante sono usati per stimolare una crescita sana. Il tasso di crescita dei tessuti e le risposte morfogenetiche sono altamente influenzate dalle caratteristiche dei nutrienti inclusi.

Ci sono diversi terreni di coltura come Chu, Gamborg’s B5, Murashige e Skoog, Murashige e Tucker e Nitsch e Nitsch. Questi media sono utilizzati con successo per stabilire colture di tessuti di diversi espianti di varie piante.

Negli studi di coltura di tessuti vegetali, sono state utilizzate diverse combinazioni di ogni mezzo basate su diverse concentrazioni di macro e micronutrienti per sviluppare protocolli efficienti. I protocolli di coltura di tessuti rapidi ed efficienti sono importanti per la micropropagazione dell’Anthurium come per altre piante.

Il successo della coltura di tessuti vegetali dipende dalla composizione del mezzo utilizzato. Diverse combinazioni di macronutrienti come azoto, potassio, calcio, fosforo, magnesio e zolfo e di micronutrienti come ferro, nichel, cloro, manganasi, zinco, boro, rame e molibdeno cambiano la natura del terreno. Le modifiche possono riguardare i macro e i micronutrienti, il contenuto di zuccheri, i regolatori della crescita delle piante, le vitamine e altri supplementi di azoto.

I mezzi MS con alcune modifiche sono stati spesso applicati nella coltura di tessuti di Anthurium. Le differenze causate dall’utilizzo di diverse concentrazioni di regolatori di crescita delle piante in combinazione con i terreni MS utilizzati per ottenere i tessuti desiderati.

L’azoto è un macronutriente essenziale nella vita delle piante. È un componente importante delle proteine e degli acidi nucleici. Il nitrato è la principale fonte di azoto. NO3- è ridotto ad ammonio dopo l’assorbimento. Le piante hanno la capacità di usare la forma ridotta di azoto per il loro metabolismo. L’assorbimento del nitrato avviene efficacemente in un pH acido. Ma dopo l’assorbimento dei nitrati, il mezzo diventa meno acido. Quando l’assorbimento dell’ammonio rende il mezzo più acido. Il pH del mezzo di coltura è importante perché in un mezzo tamponato, l’esistenza di entrambi gli ioni influisce sull’assorbimento efficiente dell’azoto. La forma e la quantità di azoto nei media hanno effetti significativi sulla crescita e la differenziazione delle cellule. Il controllo del pH nei media non è l’unica ragione per usare entrambi gli ioni, gli ioni di ammonio in eccesso sono tossici per le piante. I mezzi contenenti alti livelli di NH4+ inibiscono anche la sintesi della clorofilla.

È noto che la crescita delle radici è indotta da NO3- e ridotta da NH4+. Ma la morfogenesi è controllata dalla quantità totale di azoto nel mezzo e ha bisogno sia di NO3- che di NH4+. A causa dell’uso ottimale di NH4+: NO3- ha un ruolo chiave nella morfogenesi, quindi l’equilibrio tra NO3- e NH4+ differisce per diverse piante e diversi tipi di colture. Questa situazione implica che questo rapporto dovrebbe essere regolato in modo specifico per ogni specie di pianta e per diversi scopi. Cambiare il rapporto NO3- a NH4+ con piccole alterazioni influenza la differenziazione e la crescita.

Media MS usato frequentemente per la coltura di tessuti di Anthurium e il rapporto di NO3- e NH4+ è 66:34 in questo terreno. Per questo motivo, il terreno MS generalmente modificato viene utilizzato per l’organogenesi dell’Anthurium. Le modifiche della concentrazione di nitrato di ammonio sono state studiate dai ricercatori sui terreni di Anthurium. Hamidah et al. hanno utilizzato macroelementi MS a metà forza con 2,5 mM di nitrato di ammonio per le colture di stock in vitro. Mentre Puchooa ha usato 200 mg/L di concentrazione ridotta di nitrato di ammonio per la coltura del callo, hanno aumentato la quantità a 720 mg/L per la rigenerazione. Dufour e Guérin hanno usato diverse composizioni di NO3 e NH4 per valutare i risultati dello sviluppo. Secondo i loro risultati, il rapporto di 0,37 ha mostrato una migliore crescita e sviluppo delle piante. Atak e Çelik hanno preferito usare sali MS a metà forza con NH4NO3 abbassato a 250 mg/L per la rigenerazione dei germogli. Winarto et al. hanno migliorato un protocollo per l’induzione del callo e la rigenerazione delle piante e NWT-3 media contiene 750 mg/l NH4NO3.

In condizioni di coltura, utilizzando sostanze chimiche sintetiche con attività fisiologiche simili agli ormoni delle piante hanno capacità di indurre la crescita delle piante come desiderato. L’auxina e le citochinine sono gli ormoni più importanti che regolano la crescita e la morfogenesi nelle colture di tessuti vegetali. Il loro uso combinato promuove la crescita di calli, sospensioni cellulari, lo sviluppo di radici e germogli e ha la capacità di regolare la morfogenesi. Ci sono auxina e citochinine sintetiche oltre a quelle naturali. Diverse combinazioni e concentrazioni di regolatori di crescita delle piante come l’acido 2,4-diclorofenossiacetico, l’acido naftalenico acetico, la benzilaminopurina e la cinetina sono state utilizzate per indicare la formazione di callo da diversi tipi di espianti di cultivar di Anthurium. Negli studi preliminari, l’induzione e la rigenerazione del callo seguita dalla rigenerazione di germogli e radici sono le fasi principali della coltura di tessuti di piante intere. Come importante pianta commerciale, sviluppare un protocollo di coltura di tessuti rapido e più efficace per ridurre i tempi è l’obiettivo principale della coltura di tessuti di Anthurium.

Come indicato nella tabella 2, la combinazione di 2,4-D e BA nei terreni di coltura per indurre l’inizio del callo da espianti fogliari in diverse varietà di Anthurium è spesso utilizzata. Anche l’aggiunta di BAP e 2-iP al terreno per il callo è stata valutata da diversi ricercatori. Le concentrazioni di 2,4-D usate nel terreno per il callo vanno da 0,08 mg/l a 1 mg/l di 2,4-D. Le concentrazioni di BA stanno cambiando tra 0.1 mg/l e 1 mg/l.

Le piante micropropagate richiedono un sistema di radici sviluppato per resistere alle condizioni ambientali esterne. La radicazione dei germogli avviene in vitro. Pertanto, la determinazione del tipo e dei livelli di auxina appropriati nei media necessari per promuovere la radicazione.

Il carbone attivo viene aggiunto al terreno per promuovere la crescita delle radici. L’AC è composto da carbonio ed è spesso usato nella cultura dei tessuti vegetali per assorbire i gas e i solidi dissolti. Non è un regolatore di crescita ma ha la capacità di modificare la composizione del mezzo.

Ci sono diversi usi vantaggiosi del carbone sul tipo di cultura. Questi sono l’adsorbimento dei composti secreti dai tessuti coltivati, la diminuzione delle ossidazioni fenoliche, i cambiamenti di pH del mezzo per ottimizzare la morfogenesi, la prevenzione della crescita di callo indesiderato, la simulazione delle condizioni del suolo a causa della capacità di promuovere la formazione di radici, la capacità di utilizzare nella produzione di prodotti vegetali secondari in condizioni di cultura .

L’effetto più importante dell’utilizzo di AC al mezzo è la rigorosa diminuzione delle concentrazioni di regolatori di crescita delle piante e altri integratori organici. AC mostra una maggiore capacità adsorbente ai fenoli comunemente prodotti dai tessuti feriti, agli ormoni vegetali come IAA, NAA, IBA, BA, kinetina, zeatina e altri ormoni. La proprietà adsorbente dell’AC cambia con la purezza, il pH e la densità. Le piantine di Anthurium propagate da Atak e Çelik sono state fatte radicare in un terreno contenente AC e riportate nella Figura 1.

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