Тъканни култури и микроразмножаване

Растителни тъканни култури е техника на отглеждане в стерилни условия на растителни клетки, тъкани или органи върху изкуствена среда в специални съдове при контролирани условия на околната среда. Тази част от растенията, която се отглежда при тези условия се нарича експлант. Тъканните култури използват способността нарастенията да регенерират цяло растение от всяка клетка/експлант (клетъчна тотипотентност). Единични клетки, клетки без клетъчни стени (протопласти), парченца листа, стъбла или корени, зародиши, плодници и др. се използват като експланти и могат да дадат ново растение.

Какво ни е необходимо, за да отглеждаме растителни експланти „ин витро” (от латински „в стъкло”)?

Хранителна среда: Съставът на хранителната среда за растителни тъканни култури трябва да осигури всичко необходимо за растежа на клетките и много зависи от вида растителна тъкан или клетка, която се отглежда. Хранителната среда съдържа неорганични соли (макро и микро соли), източник на енергия (обикновено захароза), витамини (напр. тиамин, миоинозитол), аминокиселини и растежни регулатори (растителни хормони -ауксини, цитокинини, гиберелини). Оптимално pH на средата (най-често рН 5.7) е много важно.
Хранителната среда може да бъде течна или твърда. Обикновено се добавя желиращ агент-агар ( полизахарид, получен от червеното водорасло Gelidium amansi) за втвърдяване на средата.
Стерилни условия (Стерилизация): Хранителната среда съдържа захар, която увеличава растежа и на микроорганизмите (бактерии и гъби). Тези микроби се състезават с растителните тъкани и накрая могат да ги убият и затова е важно да се поддържат стерилни условия на тъканните култури. Растителният материал трябва първоначално да се стерилизира повърхностно, така че да се премахнат всички бактерии и спори на гъби. Целта е да се убият всички микроорганизми, без да се увреди сериозно растителния материал.
Стерилните експланти се прехвърлят върху стерилна хранителна среда в подходящи съдове при стерилен въздух в ламинарни боксове (осигуряват ХEПA-филтриран въздух).
Условия на отглеждане:Тъканните култури се отглеждат в растежни камери или фитостатни помещения при контролирани условия на температура и влажност и изкуствена осветеност .

Приложение на растителните тъканни култури

Микроразмножаване е метод от тъканните култури, който се използва за бързо вегетативно намножаване на растения в стерилни условия. Методът е предпочитан при множество видове, които са трудни и бавни за размножаване по традиционните методи. Всяко, получено чрез микроразмножаване растение е генетично идентично с оригиналното растение, от което е произлязло. Намножените растения, когато са добре вкоренени, се изваждат от стерилните съдове и се прехвърлят в саксии при контролирани, но не стерилни условия, за да се aклиматизират и впоследствие да се засадят на полето.

Предимства на микроразмножаването:

-Бързо намножаване на растения за кратко време и на малко място

-Получават се растения при контролирани условия, независимо от сезоните

-Стерилни растения или растения, които не могат да запазят характеристиките си при полово размножаване се размножават по този метод

-Редки и застрашени видове растения се намножават с този метод и така са спасяват от изчезване тези малобройни видове.

-Продукция на свободни от вируси растения, като картофи, захарна тръстика, банани, ябълки и др. за градинарство и земеделие.

Мащабно отглеждане на растителни клетки в течни среди в биореактори за производство на ценни съединения за фармацията.
Сливане на протопласти на отдалечени растителни видове и получаване на нови хибриди.
Бърза ин витро селекция на устойчиви на стрес растения –засоляване, суша, ниски температури, високи температури, тежки метали, хербициди.
Регенериране на цели растения от генетично модифицирани растителни клетки.