Meristeemin lisääminen on vielä melko uusi kasvien lisäystapa. Mutta se on jo laaj alti käytössä. Toisa alta siksi, että joitain kasveja voidaan lisätä vain tällä tavalla, viruksista ja bakteereista vapaina. Toisa alta, koska tämä menetelmä mahdollistaa lukuisten ja geneettisesti identtisten nuorten kasvien kasvattamisen yhdestä emokasvista. Itse toimenpide on kuitenkin vaikea suorittaa tarvittavien laitteiden, varotoimien ja tietämyksen vuoksi. Jos sinulla on kuitenkin kärsivällisyyttä ja halukkuutta kokeilla, voit silti saavuttaa hämmästyttävän menestyksen.
Määritelmä
Meristeemin lisääntyminen tunnetaan myös in vitro -lisäyksenä. "In vitro" tarkoittaa latinaksi "lasissa". Tarkoitamme tässä lisääntymistä petrimaljassa tai koeputkessa. Tämä saattaa tulla yllätyksenä harrastuspuutarhureille, jotka ovat aiemmin työskennelleet siementen, pistokkaiden ja jakavien juurien kanssa. Itse asiassa meristeemien leviäminen on jo käynnissä suuressa mittakaavassa. Kasvit lisääntyvät yksittäisistä soluryhmistä ja steriileissä olosuhteissa.
Solut poistetaan kasvista, asetetaan ravintoalustaan ja käsitellään ravinteilla ja fytohormoneilla, kunnes juuret ja versot muodostuvat. Sitten ne sijoitetaan alustaan ja viljellään kunkin kasvin vaatimusten mukaisesti. Karkeasti sanottuna ja suuresti yksinkertaistettuna se on eräänlainen leikkauslisäys mikroskooppisessa mittakaavassa ja steriileissä olosuhteissa.
Edut
Kuten jo alussa mainittiin, meristeemien leviäminen tarjoaa kaksi ratkaisevaa etua. Ennen kaikkea taloudellinen etu on vaikea sivuuttaa: yhdestä emokasvista voidaan kasvattaa huomattavasti enemmän jälkeläisiä kuin pistokkeista tai siemenistä. Loppujen lopuksi tytärkasvin lähtöaineena tarvitaan vain muutama solu. Lisäksi joitain kasveja tuskin voidaan lisätä millään muulla tavalla. Mahdollisia syitä tähän ovat, että jakaminen, pistokkaiden muodostaminen tai siementen kasvattaminen on erittäin monimutkaista ja vie paljon aikaa.
Lisäksi bakteerit, sienet ja virukset sekä muut fytopatogeenit vaikeuttavat joidenkin kasvien lisääntymistä pistokkaiden ja viljelmien kautta. Tästä syystä esimerkiksi mansikat, vadelmat ja kiivit syntyvät nykyään pääasiassa meristeemiproliferaation kautta. Tällä tavalla saadut nuoret kasvit ovat vapaita taudinaiheuttajista, koska niitä kasvatetaan steriileissä olosuhteissa. Myös sairaiden jälkeläisten riski pienenee.
Meristeemi
Meristeemien leviämisen lähtöaine on meristeemi. Tämä on kasvin muodostavaa kudosta. Tämäntyyppinen kudos on edelleen erilaistamaton. Ne voivat siksi kehittyä juuriksi, hedelmiksi tai lehtiksi ja ainakin teoreettisesti jakautua loputtomiin. Parhaat olosuhteet lisääntymiseen ja lukuisten kasvien luomiseen pienistä solumääristä.
Nämä kasvien kantasolut sijaitsevat juurien ja versojen päissä. Niissä on myös ohuet soluseinämät, joissa on erittäin alhainen selluloosapitoisuus. Ne eroavat ympäröivistä soluista juuri soluseinien suhteen. Tämä näkyy tietysti vain mikroskoopin alla.
Steriilit olosuhteet
Ylemmän verson kärjet sopivat yleensä erityisen hyvin meristeemiksi in vitro -lisäykseen, koska ne ovat yleensä edelleen viruksetta, vaikka virustauti olisikin olemassa. Jotta taudinaiheuttajat eivät voi myöhemmin levitä soluihin tai kasvin osiin, steriilit olosuhteet ovat välttämättömiä meristeemien lisääntymiselle. Viljelyastioiden tulee siksi olla steriilejä ja lukittavia. Kannelliset petrimaljat ovat osoittautuneet hyödyllisiksi alkuvaiheessa. Myöhemmin käytetään korkeampia laseja. Meristeemiproliferaation ammattimaisessa toteutuksessa luodaan erityinen ilmapiiri, jota säädellään jatkuvasti. Tämä edellyttää muun muassa steriiliä työpöytää tai turvatyöpöytää.
Desinfioi
Steriili työpöytä ja suonet ovat välttämättömiä meristeemien leviämiseen, mutta eivät yksin riitä. Bakteereita voidaan tuoda meristeemisolujen avulla. Ei ole väliä, olivatko ne jo kasvissa vai lisättiinkö ne ravintoalustaan matkalla kasvista. Bakteerit, sienet ja virukset voivat puolestaan merkittävästi vähentää onnistumisastetta. Siksi soluklusterit on lisäksi desinfioitava kasvista poistamisen jälkeen bakteerien ja sieni-itiöiden tappamiseksi.
Tässä käytetään eri lähteiden mukaan seuraavia kolmea tapaa:
- Natriumhypokloriitti
- Vyperoksidi
- Elohopea II -kloridi
Apteekista saa kumpaakin natriumhypokloriittia ja vetyperoksidia. Elohopea II -kloridin käyttö kasvien ja siementen desinfiointiin on kielletty ainakin yksityisellä sektorilla. Myös saatavilla olevien aineiden pitoisuuksiin on kuitenkin kiinnitettävä erityistä huomiota.
Natriumhypokloriitti desinfiointiin
Ammattimaisessa meristeemilisäyksessä natriumhypokloriittia käytetään soluklustereiden desinfiointiin. Kemiallinen aine tunnetaan myös kloorivalkaisuaineena ja sitä kutsutaan usein "aktiiviseksi klooriksi" puhdistustuotteissa. Aggressiivista ainetta ei sen vuoksi saa käyttää laimentamattomana kasvisoluihin.
5–25 prosentin pitoisuudet ovat tavallisia täällä, ja valotusaika on 5–30 minuuttia. Siksi natriumhypokloriittia tulee käyttää vain sopivassa laimennuksessa. Desinfioinnin jälkeen solut huuhdellaan myös useita kertoja tislatulla ja steriilillä vedellä.
Vyperoksidi
Kasvien ja kasvisolujen huuhteluun jotkut lähteet ehdottavat liuosta, jossa on 0,15 promillea tai 0,015 prosenttia vetyperoksidia. Kotitalouskäyttöön apteekeista on saatavilla 3-prosenttista vetyperoksidiliuosta. Tämän kohdistamiseksi 0,015 prosentin vetyperoksidipitoisuuteen tarvitaan seuraava laskelma: Lähtöliuoksen prosenttiosuus - desinfiointiliuoksen haluttu prosenttiosuus=ero ja siten vesipitoisuus sekoitussuhteessa
3 prosentin ratkaisulla laskelma on: 3 – 0,015=2,985
Tämä tarkoittaa, että 0,015 osaa 3-prosenttista liuosta on lisättävä 2,985 osaan steriiliä, tislattua vettä. Hieman kuvaavampi ja käytännöllisempi meristeemin leviämisen kann alta on 1,5 millilitraa liuosta 29,85 litraan vettä.
Kulttuurialusta ja ravintoaineet
Tässä asiat monimutkaistuvat. Vaikka ravintoalustassa on aina oltava ravinteita, niiden pitoisuus riippuu kunkin kasvilajin mukaan. Seos, jossa on hyytelöimisaineena agar ja ravintoliuoksena sakkaroosia, voi toimia pohjana. Liuoksen tulee sisältää 20-30 grammaa sakkaroosia litrassa vettä. Agaria käytetään tarpeen mukaan.
Makroravinteet
Tärkeät makroravinteet meristeemien lisääntymiselle ovat:
- Typpi
- Fosfori
- Kalium
- Kalsium
- Magnesium
- Rikki
Näiden aineiden pitoisuudet ovat hyvin lajikohtaisia. Tieteellisissäkin lähteissä on huomattavia eroja tiedoissa, jotka ovat esimerkiksi 0,95-1,9 grammaa litrassa pelkällä kaliumilla.
Vinkki:
Jos haluat aloittaa kokeilut itse, sinun on kokeiltava huolellisesti. Yksittäisten makroravinteiden pitoisuudet tälle kasvityypille tarkoitetuissa erikoislannoitteissa voivat antaa ohjeita tästä.
Mikroravinteet
Tärkeitä hivenravinteita kasveille yleensä ja meristeemeille erityisesti lisääntymiselle ovat:
- Rauta
- mangaani
- sinkki
- Boori
- Kupari
- Molybdeeni
Jos ne puuttuvat kokonaan tai niitä on liian vähän, ilmenee puutosoireita. Jodin ja koboltin sanotaan myös vaikuttavan kasvuun. Tätä ei kuitenkaan ole vielä tieteellisesti todistettu. Tässäkin määrät vaihtelevat suuresti ja riippuvat kasvityypistä. Ohjeena voidaan jälleen käyttää kulloisenkin kasvin erikoislannoitteita.
Vitamiinit ja aminohapot
B-vitamiinit ovat tärkeitä meristeemien lisääntymiselle.
Laske tästä:
- Biotiini – B7-vitamiini
- Foolihappo – B9-vitamiini tai B11-vitamiini
- Nikotiinihappo – B3-vitamiini
- Pyridoksiini – B6-vitamiini
- Tiamiini – B1-vitamiini
Vaikka kasvit voivat tuottaa näitä itse, niitä lisätään silti joihinkin yleisiin kasvualustoihin kasvun edistämiseksi ja onnistumisasteen lisäämiseksi.
Fytohormonit
Koska meristeemi on vielä erilaistumattomia soluja, ne tarvitsevat asianmukaisia impulsseja. Muuten niistä ei kehittyisi juuria, versoja ja lehtiä. He saavat nämä impulssit neljästä fytohormonista:
- Auxine
- Sytokiniinit
- Gibberelliinit
- Abskisiinihappo
Jotkut valmiit ravintoalustat sisältävät jo näitä sekä makro- ja mikroravinteita. Jos teet oman seoksen, ne on lisättävä. Tämä puolestaan on haaste, sillä määrä ja suhde toisiinsa on testattava.
Arviointi
Jos solut jakautuvat onnistuneesti meristeemin lisääntymisen aikana ja fytohormonit varmistavat yksittäisten kasvien elinten toivotun kehityksen, nuoret kasvit kasvavat. Nämä ovat geneettisesti identtisiä emokasvin kanssa, joten tarkalleen ottaen ne ovat klooneja. Tästä menestyksestä huolimatta matkan varrella saattaa silti esiintyä ongelmia. Pääsääntöisesti niitä laukaisevat tuodut bakteerit, jotka voivat viihtyä ravinneväliaineessa yhtä hyvin kuin kasvisolut itse, joten luokittelu on erittäin tärkeää. Jos ravintoalusta samenee, kerääntyy tai värjäytyy, kyseinen näyte tulee lajitella. Tarkastusta ja poistamista kutsutaan luokitukseksi.
Istutus
Kun nuoret kasvit ovat saavuttaneet noin viiden senttimetrin korkeuden ja ovat vahvoja ja terveitä, ne voidaan istuttaa sopivaan kasvualustaan. Tästä eteenpäin niitä voidaan viljellä kunkin kasvilajin vaatimalla tavalla.
Vaihtoehto omalle meristeemin leviämiselle
Vaatimusten ja tarvittavien laitteiden vuoksi omat meristeemilisäysyrityksesi ovat todellisuudessa järkeviä vain, jos on tarkoitus lisätä useampia emokasvia. Lisäksi se ei ole helppo yritys. Sopivan ja koordinoidun viljelyalustan valmistaminen ja solujen steriilinä pitäminen on vaikeata yksityistaloudessa. Ravintogeelejä voi ostaa myös valmiina. Esimerkiksi Phytotechnology Laboratories.
Jos haluat säästää vaivaa ja kustannuksia, mukaan lukien steriili työpöytä, voit myös lisätä omia kasvejasi. Tätä tarjoaa esimerkiksi Quedlinburgin In Vitro Plant Service.
Johtopäätös
Meristeemin lisääminen on hyvä tapa kasvattaa useita kasveja yhdestä emokasvista ja se on usein ainoa tapa saada terveitä jälkeläisiä, erityisesti viruksille herkkien kasvien kanssa. Oikeilla laitteilla sen voivat suorittaa myös maallikot. Meristemisolujen hankkimisesta mikroskoopin alla sopivan ravintoalustan valmistukseen ja pisteytykseen, tämä lisääntymisen variantti on myös haaste.
