Meristēmu pavairošana joprojām ir diezgan jauns augu pavairošanas veids. Bet tas jau ir plaši izmantots. No vienas puses, tāpēc, ka dažus augus var pavairot tikai šādā veidā, brīvus no vīrusiem un baktērijām. No otras puses, tāpēc, ka šī metode ļauj no viena mātes auga izaudzēt daudzus un ģenētiski identiskus jaunus augus. Tomēr pašu procedūru ir grūti veikt aprīkojuma, piesardzības pasākumu un nepieciešamo zināšanu dēļ. Tomēr, ja jums ir pacietība un neliela vēlme eksperimentēt, jūs joprojām varat sasniegt pārsteidzošus panākumus.
Definīcija
Meristēmu pavairošana ir pazīstama arī kā in vitro pavairošana. “In-vitro” latīņu valodā nozīmē “glāzē”. Šeit mēs domājam pavairošanu Petri trauciņā vai mēģenē. Tas var būt pārsteigums hobiju dārzniekiem, kuri iepriekš ir strādājuši ar sēklām, spraudeņiem un dalot saknes. Patiesībā meristēmu izplatība jau tiek veikta plašā mērogā. Augi vairojas no atsevišķām šūnu grupām un sterilos apstākļos.
Šūnas tiek izņemtas no auga, novietotas uz barotnes un apstrādātas ar barības vielām un fitohormoniem, līdz veidojas saknes un dzinumi. Pēc tam tos ievieto substrātā un kultivē atbilstoši attiecīgā auga prasībām. Aptuveni runājot un ļoti vienkāršoti, tas ir griešanas pavairošanas veids mikroskopiskā mērogā un sterilos apstākļos.
Priekšrocības
Kā jau minēts sākumā, meristēmu izplatīšana piedāvā divas izšķirošas priekšrocības. Pirmkārt, ir grūti ignorēt ekonomisko priekšrocību: no viena mātes auga var izaudzēt ievērojami vairāk pēcnācēju nekā no spraudeņiem vai sēklām. Galu galā meitas auga izejvielai ir vajadzīgas tikai dažas šūnas. Turklāt dažus augus diez vai var pavairot citādā veidā. Iespējamie iemesli ir tādi, ka sadalīšana, spraudeņu veidošana vai sēklu audzēšana ir ārkārtīgi sarežģīta un aizņem daudz laika.
Turklāt baktērijas, sēnītes un vīrusi, kā arī citi fitopatogēni apgrūtina dažu augu pavairošanu ar spraudeņiem un kultūru. Šī iemesla dēļ, piemēram, zemenes, avenes un kivi tagad galvenokārt rodas meristēmu proliferācijas ceļā. Šādi iegūti jauni augi ir brīvi no patogēniem, jo tie tiek audzēti sterilos apstākļos. Samazinās arī risks saslimt ar pēcnācējiem.
Meristēma
Sākuma materiāls meristēmu izplatībai ir meristēma. Tie ir augu veidojošie audi. Šis audu veids joprojām ir nediferencēts. Tāpēc tie var attīstīties saknēs, augļos vai lapās un, vismaz teorētiski, sadalīties uz nenoteiktu laiku. Labākie apstākļi, ko izmantot pavairošanai un daudzu augu veidošanai no nelieliem šūnu daudzumiem.
Šīs augu cilmes šūnas atrodas sakņu galos un dzinumu galos. Viņiem ir arī plānas šūnu sienas ar ļoti zemu celulozes saturu. Tās atšķiras no apkārtējām šūnām tieši ar šūnu sieniņām. Protams, tas ir redzams tikai zem mikroskopa.
Sterili apstākļi
Augšējie dzinumu gali parasti ir īpaši piemēroti kā meristēma pavairošanai in vitro, jo tie parasti joprojām ir brīvi no vīrusiem, pat ja ir vīrusu slimība. Lai nodrošinātu, ka patogēni pēc tam nevar izplatīties uz šūnām vai augu daļām, meristēmu pavairošanai ir nepieciešami sterili apstākļi. Tāpēc kultivēšanas konteineriem jābūt steriliem un aizslēdzamiem. Petri trauciņi ar vākiem ir izrādījušies noderīgi sākumposmā. Vēlāk tiek izmantotas garākas brilles. Profesionāli īstenojot meristēmu proliferāciju, tiek radīta īpaša atmosfēra, kas tiek nepārtraukti regulēta. Tam, cita starpā, ir nepieciešams sterils darbagalds vai drošības darbagalds.
Dezinficēt
Sterils darbagalds un trauki ir nepieciešami meristēmu pavairošanai, taču ar tiem vien nepietiek. Baktērijas var ievadīt ar meristēmām šūnām. Nav nozīmes tam, vai tie jau bija uz auga vai tika pievienoti barības vielu barotnei ceļā no auga. Baktērijas, sēnītes un vīrusi savukārt var ievērojami samazināt panākumu līmeni. Tāpēc ir nepieciešams papildus dezinficēt šūnu kopas pēc izņemšanas no auga, lai iznīcinātu baktērijas un sēnīšu sporas.
Saskaņā ar dažādiem avotiem, šim nolūkam tiek izmantoti šādi trīs līdzekļi:
- Nātrija hipohlorīts
- Ūdeņraža peroksīds
- Mercury II hlorīds
Aptiekā ir pieejams nātrija hipohlorīts un ūdeņraža peroksīds. Dzīvsudraba II hlorīda izmantošana augu un sēklu dezinfekcijai ir aizliegta, vismaz privātajā sektorā. Taču ļoti liela uzmanība jāpievērš arī pieejamo vielu koncentrācijai.
Nātrija hipohlorīts dezinfekcijai
Profesionālajā meristēmu pavairošanā nātrija hipohlorītu izmanto, lai dezinficētu šūnu kopas. Ķīmiskā viela ir pazīstama arī kā hlora balinātājs, un tīrīšanas līdzekļos to bieži dēvē par "aktīvo hloru". Tāpēc agresīvo līdzekli nedrīkst lietot augu šūnām neatšķaidītā veidā.
Koncentrācija no 5 līdz 25 procentiem šeit ir parasta ar ekspozīcijas laiku no 5 līdz 30 minūtēm. Tāpēc nātrija hipohlorītu drīkst lietot tikai atbilstošā atšķaidījumā. Pēc dezinfekcijas šūnas arī vairākas reizes izskalo ar destilētu un sterilu ūdeni.
Ūdeņraža peroksīds
Augu un augu šūnu skalošanai daži avoti iesaka šķīdumu ar 0,15 promilēm jeb 0,015 procentiem ūdeņraža peroksīda. Mājsaimniecības vajadzībām aptiekās ir pieejams 3 procentu ūdeņraža peroksīda šķīdums. Lai to saskaņotu ar ūdeņraža peroksīda saturu 0,015 procenti, ir nepieciešams šāds aprēķins: sākuma šķīduma procentuālais daudzums - vēlamais dezinfekcijas šķīduma procents=atšķirība un līdz ar to arī ūdens saturs maisīšanas proporcijā
Ar 3 procentu risinājumu aprēķins ir: 3 – 0,015=2,985
Tas nozīmē, ka 0,015 daļas 3 procentu šķīduma jāpievieno 2,985 daļām sterila, destilēta ūdens. Nedaudz aprakstošāks un praktiskāks meristēmu pavairošanai ir 1,5 mililitri šķīduma uz 29,85 litriem ūdens.
Kultūras vide un uzturvielas
Šeit lietas kļūst sarežģītas. Lai gan ir barības vielas, kurām vienmēr jābūt barības barotnē, attiecīgā koncentrācija ir atkarīga no attiecīgās augu sugas. Par pamatu var kalpot agara maisījums kā želejviela un saharozes kā uzturvielu šķīdums. Šķīdumam jābūt 20 līdz 30 gramiem saharozes uz litru ūdens. Agaru izmanto pēc vajadzības.
Makroelementi
Svarīgie makroelementi meristēmu proliferācijai ir:
- Slāpeklis
- Fosfors
- Kālijs
- Kalcijs
- Magnijs
- Sērs
Šo vielu koncentrācija ir ļoti atkarīga no sugas. Pat zinātniskajos avotos ir ievērojamas atšķirības informācijā, kas, piemēram, ir no 0,95 līdz 1,9 gramiem litrā tikai kālijam.
Padoms:
Ja vēlaties pats sākt eksperimentus, jums ir rūpīgi jāeksperimentē. Šeit var sniegt norādījumus par atsevišķu makroelementu saturu šim augu veidam paredzētajos speciālajos mēslošanas līdzekļos.
Mikroelementi
Svarīgie mikroelementi augiem kopumā un jo īpaši meristēmu reprodukcijai ir:
- Dzelzs
- mangāns
- Cinks
- Bors
- Varš
- Molibdēns
Ja to pilnībā trūkst vai ir pārāk zemā koncentrācijā, rodas deficīta simptomi. Tiek uzskatīts, ka jods un kob alts arī ietekmē augšanu. Tomēr tas vēl nav zinātniski pierādīts. Arī šeit daudzumi ir ļoti atšķirīgi un ir atkarīgi no auga veida. Atkal, norādei var izmantot īpašus mēslošanas līdzekļus attiecīgajam augam.
Vitamīni un aminoskābes
B vitamīni ir ļoti svarīgi meristēmu proliferācijai.
Skatiet šeit:
- Biotīns – B7 vitamīns
- Folskābe – vitamīns B9 vai vitamīns B11
- Nikotīnskābe – B3 vitamīns
- Piridoksīns – B6 vitamīns
- Tiamīns – B1 vitamīns
Lai gan augi tos var ražot paši, tie joprojām tiek pievienoti dažiem izplatītiem audzēšanas substrātiem, lai veicinātu augšanu un palielinātu panākumu līmeni.
Fitohormoni
Tā kā meristēma joprojām ir nediferencētas šūnas, tām ir nepieciešami atbilstoši impulsi. Citādi no tiem neizveidotos saknes, dzinumi un lapas. Viņi saņem šos impulsus no četriem fitohormoniem:
- Auksīns
- Citokinīni
- Giberelīni
- Abscīnskābe
Dažas gatavas uzturvielu barotnes jau satur šos, kā arī makro un mikroelementus. Ja jūs gatavojat savu maisījumu, tie ir jāpievieno. Tas savukārt ir izaicinājums, jo daudzums un attiecība viens pret otru ir jāpārbauda.
Vērtējums
Ja meristēmu vairošanās laikā šūnas dalās veiksmīgi un fitohormoni nodrošina atsevišķu augu orgānu vēlamo attīstību, izaug jauni augi. Tie ir ģenētiski identiski mātesaugam, tāpēc, stingri ņemot, tie ir kloni. Neskatoties uz šiem panākumiem, joprojām var rasties problēmas. Parasti tos izraisa ievazāti mikrobi, kas var zelt uz barības barotnes tikpat labi kā pašas augu šūnas, tāpēc vērtējumi ir ļoti svarīgi. Ja barotne kļūst duļķaina, nogulsnējas vai maina krāsu, attiecīgais paraugs ir jāizšķiro. Pārbaudi un izņemšanu sauc par šķirošanu.
Izstādīšana
Kad jaunie stādi ir sasnieguši aptuveni piecu centimetru augstumu un ir stipri un veseli, tos var stādīt atbilstošā substrātā. No šī brīža tos var kultivēt atbilstoši attiecīgās augu sugas prasībām.
Alternatīva savai meristēmu pavairošanai
Prasību un nepieciešamā aprīkojuma dēļ pašu centieniem pavairot meristēmu faktiski ir jēga tikai tad, ja paredzēts pavairot vairāk nekā vienu mātesaugu. Turklāt tas nav viegls pasākums. Privātajā mājsaimniecībā ir grūti sagatavot piemērotu un saskaņotu barotni un saglabāt šūnas sterilas. Uzturvielu želejas var iegādāties arī gatavus. Piemēram, Fitotehnoloģiju laboratorijās.
Ja vēlaties ietaupīt pūles un izdevumus, tostarp par sterilo darbagaldu, varat pavairot arī savus augus. To piedāvā, piemēram, In Vitro rūpnīcu dienests Kvedlinburgā.
Secinājums
Meristēmu pavairošana ir labs veids, kā no viena mātesauga izaudzēt daudzus augus, un bieži vien tas ir vienīgais veids, kā iegūt veselīgus pēcnācējus, īpaši ar pret vīrusiem uzņēmīgiem augiem. Ar pareizo aprīkojumu to var veikt arī nespeciālisti. No meristēmisko šūnu iegūšanas zem mikroskopa līdz piemērotas barotnes sagatavošanai un vērtēšanai, šis pavairošanas variants arī ir izaicinājums.
