Mikroförökning av Anthurium spp.

2.1. Vävnadskultur av Anthurium

In vitroförökningsmetoder har flera fördelar jämfört med konventionell förökning som flexibel justering av faktorer som påverkar regenereringen, t.ex. explanttyp, nivåer av näringsämnen och växttillväxtregulatorer och miljöförhållanden, produktion av kloner i önskad takt, fortsatt produktion under säsongsförändringar med hjälp av vävnadskulturmetoder ökar också växternas multiplikationshastighet .

Explanttyp

Framgången med vävnadskultur är relaterad till rätt val av explanter. Skott eller skottspetsar och nodkulturer är de vanligaste kulturtyperna vid mikroförökning av växter. Explanter från skottspetsar och nodala stjälksegment är lämpliga för ökad axillär förgrening. Anthuriummikroförökning från axillära knoppar, skottspetsar, laminaexplantat, knutar, bladskaft och mikrosticklingar har använts med framgång. Bland dessa växtdelar är bladen den mest använda explantkällan vid vitrokultur av Anthurium.

Genotypen hos Anthurium spelar en viktig roll vid vitroförökning. Studierna visade att olika genotyper reagerade olika på samma odlingsförhållanden. Av denna anledning är det nödvändigt att fastställa ett lämpligt förfarande för varje Anthurium-sort som kan anpassas till kommersiell produktion.

Väljning av explanttyp för att inducera callogenes och orgonogenes är viktigt för växter. I direkta och indirekta orgonogenesestudier är det viktigt att använda unga bladexplantat för att odlingen ska lyckas. Martin et al. observerade ett högre antal skott i bruna unga bladexplantat än unga gröna bladexplantat. Viégas et al. pekade också på vikten av att använda nya bruna blad för callusinduktion. Bejoy et al. rapporterade att explanter från blekgröna blad uppvisade bättre callusutveckling än blekbruna blad. Atak och Çelik använde också unga bruna och gröna blad av Anthurium andreanum för att utvärdera callusbildningens effektivitet. De lyckades minska callusbildningstiden genom att använda bruna bladexplantat och inducerade callusbildningsprocenten 50 % mer än vad som utfördes med gröna blad.

Att etablera en aseptisk odling

Det andra viktiga steget i mikroförökning är att få fram en aseptisk odling av växtmaterialet. Aseptiska odlingssystem är effektiva för att utrota bakterie-, svamp- och insektsföroreningar. De steriliseringsprotokoll som använts för olika Anthuriumexplantkällor anges i tabell 1. NaOCl är det huvudsakliga desinfektionsmaterialet som används för att skapa aseptiska odlingsförhållanden för Anthurium. NaOCl har använts i koncentrationer som varierar mellan 1 % och 5 %. Inkuberingstiderna för explanterna i natriumhypoklorid uppvisade skillnader på grund av koncentrationerna. Det finns också behov av att använda extra desinfektionslösningar för att utrota svamp- och bakterieföroreningar. Benomyl , Cetrimite, gentamicin och streptomycinsulfat används effektivt för detta ändamål.

Kulturmedium

Kulturmediet påverkar förökningseffektiviteten i växtvävnadskulturtillämpningar. Organiska föreningar, vitaminer och växttillväxtregulatorer används för att stimulera sund tillväxt. Vävnadstillväxtens hastighet och morfogenetiska reaktioner påverkas i hög grad av egenskaperna hos de näringsämnen som ingår.

Det finns flera basmedier som Chu , Gamborgs B5 , Murashige och Skoog , Murashige och Tucker och Nitsch och Nitsch . Dessa medier används framgångsrikt för att etablera vävnadskulturer av olika explanter av olika växter.

I studier av växtvävnadskulturer har olika kombinationer av varje medium baserat på olika koncentrationer av makro- och mikronäringsämnen använts för att utveckla effektiva protokoll. De snabba och effektiva vävnadskulturprotokollen är viktiga för mikroförökning av Anthuriumas lika mycket som för andra växter.

Framgången av växtvävnadskultur beror på sammansättningen av det medium som används. Olika kombinationer av makronäringsämnen som kväve, kalium, kalcium, fosfor, magnesium och svavel och mikronäringsämnen som järn, nickel, klor, manganas, zink, bor, koppar och molybden förändrar mediets beskaffenhet.

Varje växtart har sin egen sammansättning av mediet eller bör förbättras för att få bättre resultat. Ändringarna kan göras i makro- och mikronäringsämnen, sockerhalt, växttillväxtregulatorer, vitaminer och andra kvävetillskott.

MS-medier med vissa ändringar har ofta använts i vävnadskultur av Anthurium. Skillnaderna beror på att man använder olika koncentrationer av växttillväxtregulatorer i kombination med MS-organiska ämnen som används för att erhålla önskade vävnader .

Kväve är ett viktigt makronäringsämne i växtlivet. Det är en viktig komponent i proteiner och nukleinsyror. Nitrat är den viktigaste kvävekällan. NO3- reduceras till ammonium efter upptag. Växter har förmåga att använda den reducerade formen av kväve för sin ämnesomsättning. Nitratupptagningen sker effektivt i sura pH-värden. Men efter nitratupptagningen blir mediet mindre surt. När ammonium tas upp blir mediet surare. Växtodlingsmediernas pH-värde är viktigt eftersom förekomsten av båda jonerna i ett buffrat medium påverkar ett effektivt kväveupptag. Formen och mängden kväve i medierna har betydande effekter på celltillväxt och differentiering. pH-reglering i medierna är inte den enda orsaken till att man använder båda jonerna, för mycket ammoniumjoner är giftiga för växterna. Medier som innehåller höga halter av NH4+ hämmar också klorofyllsyntesen .

Det är känt att rottillväxten induceras av NO3- och reduceras av NH4+. Men morfogenesen styrs av den totala mängden kväve i mediet och den behöver både NO3- och NH4+. På grund av att man använder optimalt NH4+: NO3- har en nyckelroll i morfogenesen, och därför varierar balansen mellan NO3- och NH4+ för olika växter och olika typer av kulturer. Denna situation innebär att detta förhållande bör justeras specifikt för varje växtart och för olika ändamål. Att ändra förhållandet mellan NO3- och NH4+ genom små förändringar påverkar differentiering och tillväxt.

MS-medium som ofta används för vävnadskultur av Anthurium och förhållandet mellan NO3- och NH4+ är 66:34 i detta medium. Av denna anledning används i allmänhet modifierat MS-medium vid Anthuriums organogenes. Forskare har studerat ändringar av ammoniumnitratkoncentrationen i Anthurium-medier. Hamidah et al. använde halvstarka MS-makronivåer med 2,5 mM ammoniumnitrat för in vitro-stockkulturer. Medan Puchooa använde 200 mg/L reducerad ammoniumnitratkoncentration för callusodling, ökade de mängden till 720 mg/L för regenerering. Dufour och Guérin använde olika sammansättningar av NO3 och NH4 för att utvärdera utvecklingsresultaten. Enligt deras resultat visade förhållandet 0,37 bättre växttillväxt och utveckling. Atak och Çelik föredrog att använda halva MS-salter med NH4NO3 sänkt till 250 mg/L för skottföryngring. Winarto et al. förbättrade ett protokoll för callusinduktion och växtförnyelse och NWT-3-mediet innehåller 750 mg/l NH4NO3.

I odlingsförhållanden har användningen av syntetiska kemikalier med liknande fysiologiska aktiviteter som växthormoner kapacitet att inducera växttillväxt enligt önskemål. Auxin och cytokininer är de viktigaste hormonerna som reglerar tillväxt och morfogenes i växtvävnadskultur. Deras kombinerade användning främjar tillväxten av kalli, cellsuspensioner, rot- och skottutveckling och har förmåga att reglera morfogenesen. Det finns syntetiskt auxin och cytokininer vid sidan av de naturliga. Olika kombinationer och koncentrationer av växttillväxtregulatorer såsom 2,4-diklorfenoxiättiksyra, naftalenättiksyra, bensylaminopurin och kinetin användes för att indikera kallusbildning från olika typer av explantationer av Anthurium-odlingar. I preliminära studier är induktion och regenerering av callus följt av skott- och rotförnyelse de viktigaste stegen i vävnadskultur av hela växter. Eftersom Anthurium är en viktig kommersiell växt är det främsta målet för vävnadskultur av Anthurium att utveckla ett snabbt och effektivare vävnadskulturprotokoll för att förkorta tiden.

Som framgår av tabell 2 används ofta kombinationen av 2,4-D och BA i odlingsmedier för att inducera kallusinitiering från bladexploatanter i olika sorter av Anthurium. Också tillsättning av BAP och 2-iP till callusmediet har utvärderats av olika forskare. De koncentrationer av 2,4-D som används i callusmediet varierar från 0,08 mg/l till 1 mg/l 2,4-D. BA-koncentrationerna varierar mellan 0.1 mg/l och 1 mg/l.

Mikropropagerade växter kräver ett utvecklat rotsystem för att stå emot de yttre miljöförhållandena. Rötning av skotten sker in vitro. Därför måste man bestämma lämplig auxintyp och halter i de medier som krävs för att främja rotning .

Aktiverat träkol tillsätts till medium för att främja rottillväxt . AC består av kol och används ofta i växtvävnadskulturer för att absorbera gaser och lösta fasta ämnen. Det är inte en tillväxtregulator men det har en förmåga att modifiera mediets sammansättning .

Det finns flera fördelaktiga användningsområden för träkol beroende på typ av kultur. Dessa är adsorption av utsöndrade föreningar från odlade vävnader, minskningar av fenoliska oxidationer, pH-ändringar i mediet för att optimera för morfogenes, förebyggande av oönskad callustillväxt, simulering av markförhållanden på grund av förmågan att främja rotbildning, förmåga att använda vid produktion av sekundära växtprodukter i odlingsförhållanden .

Den viktigaste effekten av att använda AC till mediet är den rigorösa minskningen av koncentrationerna av växttillväxtregulatorer och andra organiska tillägg. AC visar större adsorptionsförmåga för fenoler som vanligen produceras av skadade vävnader, växthormoner som IAA, NAA, IBA, BA, kinetin, zeatin och andra hormoner. Den adsorberande egenskapen hos AC förändras med renhet, pH och densitet . Anthuriumplantorna som förökades av Atak och Çelik rotade sig i medium som innehöll AC och visas i figur 1.