Warum In-vitro-Pflanzen braun oder glasig werden oder das Wachstum einstellen
Nicht jedes Problem in der Gewebekultur ist auf eine Kontamination zurückzuführen. Pflanzen können vollkommen steril bleiben und sich dennoch schlecht entwickeln. Bräunung, glasiges Gewebe, gelbe Blätter und Wachstumsstillstand sind allesamt häufige Symptome, die Hinweise darauf geben können, was im Inneren des Kulturgefäßes vor sich geht.
Bräunung
Frisch geschnittenes Pflanzengewebe kann phenolische Verbindungen freisetzen. Wenn diese Verbindungen oxidieren, können sich das Explantat und das umgebende Medium braun verfärben. Manche Arten produzieren weitaus mehr phenolische Stoffe als andere. Eine starke Oxidation kann das Gewebe schädigen und das Explantat schließlich abtöten.
Bräunung kann sich verschlimmern nach:
- aggressivem Schneiden
- starker Sterilisierung
- Gewebeschäden
- anhaltendem Stress
Die Reduzierung unnötiger Gewebeschäden und das Überführen betroffener Explantate in frisches Medium können manchmal helfen.
Hyperhydrizität
Hyperhydrizität wird oft als glasiges, wässriges oder durchscheinendes Wachstum beschrieben. Betroffene Triebe können geschwollen und ungewöhnlich weich aussehen. Blätter können dick, brüchig oder verformt werden.
Hyperhydrizität kann in Verbindung stehen mit:
- überschüssigem Cytokinin
- schlechtem Gasaustausch
- sehr hoher Luftfeuchtigkeit
- zu nassem Medium
- niedriger Agarkonzentration
- bestimmten Nährstoffbedingungen
Die Verringerung der Cytokinin-Exposition oder die Verbesserung der physischen Kulturbedingungen kann manchmal das spätere Wachstum verbessern.
Gelbe Blätter
Gelbfärbung kann auf verschiedene Probleme hinweisen. Mögliche Ursachen sind unter anderem:
- Nährstoffungleichgewicht
- nachlassende Mediumqualität
- übermäßige Salzkonzentration
- ungeeigneter pH-Wert
- alternde Blätter
- Lichtstress
- schlechte Wurzelfunktion
Das Muster der Gelbfärbung ist oft aufschlussreicher als das Symptom allein.
Triebe, die sehr klein bleiben
Hohe Vermehrungsraten sind nicht immer wünschenswert. Eine starke Cytokinin-Exposition kann viele winzige Triebe hervorbringen, die sich nicht strecken. Wenn Triebe extrem kompakt bleiben, kann eine Verringerung der Cytokinin-Konzentration während der nächsten Subkultivierung helfen, dass sie sich normaler entwickeln.
Kulturen, deren Wachstum stoppt
Das Wachstum kann sich verlangsamen, wenn das Medium erschöpft ist oder die Pflanze zu lange im selben Gefäß geblieben ist. Weitere Möglichkeiten sind:
- unangemessenes Hormongleichgewicht
- ungeeignete Basalsalzkonzentration
- unzureichendes Licht
- niedrige Temperatur
- physiologischer Stress
- latente Kontamination
Eine frische Subkultivierung kann oft dabei helfen festzustellen, ob das Problem am alten Medium liegt.
Ein Symptom kann mehrere Ursachen haben
Die Fehlersuche in der Gewebekultur ist selten so einfach wie:
„Braun = ein spezifisches Problem.“
Betrachten Sie stattdessen mehrere Variablen zusammen.
Fragen Sie:
- Wann begann das Symptom?
- Trat es unmittelbar nach der Inokulation auf?
- Ist jede Kultur betroffen?
- Wurde in der letzten Charge etwas geändert?
- Ist das Medium dasselbe?
- Ist die Temperatur stabil?
- Wachsen andere Kulturen normal?
Gute Fehlersuche ist im Grunde kontrolliertes Experimentieren.
Nehmen Sie eine Änderung vor, beobachten Sie die Reaktion und führen Sie Aufzeichnungen.