Roślinne kultury tkankowe in vitro hodowla roślin, części roślin, tkanek lub pojedynczych komórek na sztucznych pożywkach w sterylnych warunkach. TOTIPOTENCJA Zdolności do odtworzenia poszczególnych organów, a nawet całej rośliny z pojedynczej komórki. Gdy komórkę tę odłączy się od wpływu całego organizmu, zawarta w niej informacja genetyczna może zostać uruchomiona i wykorzystana w określony sposób.
Roślinne kultury tkankowe in vitro hodowla roślin, części roślin, tkanek lub pojedynczych komórek na sztucznych pożywkach w sterylnych warunkach. TOTIPOTENCJA Zdolności do odtworzenia poszczególnych organów, a nawet całej rośliny z pojedynczej komórki. Gdy komórkę tę odłączy się od wpływu całego organizmu, zawarta w niej informacja genetyczna może zostać uruchomiona i wykorzystana w określony sposób.
Merystemy wierzchołkowe, mikrospory, pyłek, zalążki, zalążnie Blaszka liściowa Materiał wyjściowy do kultury in vitro, wykładany na pożywkę, nosi nazwę - eksplantatu pierwotnego. Merystemy kątowe Fragmenty pędu Korzenie, cebule, bulwy, rozłogi
Pełna kompetencja Kompetencja linii komórek Kompetencja pojedynczych komórek Brak kompetencji
Reakcja obiektu umieszczonego na pożywce: kontynuacja naturalnego wzoru rozwojowego, zgodnego z kompetencjami tkanki czy organu rośliny zmiana naturalnego wzoru rozwojowego, która może nastąpić w sposób spontaniczny lub po zastosowaniu określonych fitohormonów w różnych kombinacjach i stężeniach
Najczęściej stosowane kultury in vitro: - kultury kalusa - kultury merystemów - kultury protoplastów - kultury zawiesin komórkowych - kultury pylników, mikrospor i niezapłodnionych zalążków lub zalążni - kultury zarodków (dojrzałych i niedojrzałych)
Kultura kalusa
Kultura kalusa
Czynniki, od których zależy wynik kultury in vitro: 1. Wewnętrzne (związane bezpośrednio z eksplantatem): genotyp rośliny, dawcy eksplantatu (rodzaj, gatunek, odmiana) rodzaj organu, tkanki oraz jego wielkość oraz stopień zróżnicowania eksplantatu stan fizjologiczny rośliny dawcy eksplantatu wiek rośliny dawcy eksplantatu 2. Zewnętrzne: światło spektrum, natężenie, cykl dobowy temperatura pożywka
Funkcje pożywki: 1. Dostarcza składników do wzrostu i rozwoju ekspalantatów 2. Odbiera metabolity wtórne i substancje szkodliwe oraz je neutralizuje 3. Spełnia rolę fizycznego utrzymania
Wybór odpowiedniej pożywki musi uwzględniać: Specyfikę uprawianego obiektu (gatunek, odmiana, wymagania pokarmowe); Stopień złożoności ekspalntatu (fragmenty organów roślinnych, konkretne tkanki, zawiesina komórek, protoplasty); Cel kultury i jego zgodność z naturalnym wzorem rozwojowym uprawianego obiektu.
Najczęściej używane pożywki 1. O wszechstronnym zastosowaniu MS Murashige i Skoog, 1962; LS Linsmeier i Skoog, 1965 B5 Gamborg i in. 1968 2. Inne N6 Nitsch i Nitsch, 1969 kultura pylników K3 Kao i in. 1974 kultura protoplastów WPM Lloyd i McCown, 1981 rośliny drzewiaste
Składniki pożywki: 1. Makroelementy podawana w postaci soli rozpuszczalnych w wodzie 2. Mikroelementy podawana w postaci soli rozpuszczalnych w wodzie 3. Związki organiczne: A. Witaminy a) Kwas nikotynowy b) Pirydoksyna c) Tiamina d) M-inosytol B. Aminokwasy a) Glicyna C. Źródło węgla organicznego a) Monocukry glukoza, fruktoza b) Dwucukry sacharoza
Regulatory wzrostu: 1) Auksyny: A. Naturalne a) IAA kwas indolilo-3-octowy b) IBA kwas indolilo-3-masłowy B. Syntetyczne a) NAA kwas naftylo-1-octowy b) 2,4-D kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy c) 2,4,5-T kwas 2,4,5-trichlorofenoksyoctowy d) Dicamba - kwas 2-metoksy-3,6-dichlorobenzoesowy e) Picloran - kwas 4-amino-3,5,6-trichloropikolinowy 2) Cytokininy: a) Zeatyna 6-(γ-hydroksymetylo, γ-metyloalliloamino)puryna b) Kinetyna N-6-furfuryladenina (Kin) c) 6-benzyloaminopuryna (BAP) d) 2-izopentyloadenina (2iP) e) Thidiazuron - 1-fenylo-3-(1,2,3-thiadiazolo-5-ylo) mocznik
Regulatory wzrostu: 3) Gibereliny: a) Kwas giberelinowy GA 3 4) Inhibitory wzrostu: a) ABA kwas abscysynowy