Etablierungs-, Vermehrungs- und Bewurzelungsmedien erklärt
Pflanzengewebekulturen werden selten von Anfang bis Ende auf demselben Nährmedium durchgeführt. Stattdessen durchlaufen die Kulturen oft mehrere Stadien, von denen jedes ein anderes biologisches Ziel verfolgt.
Drei der wichtigsten sind Etablierung, Vermehrung und Bewurzelung. Das Verständnis dieser Stadien macht die Gewebekultur wesentlich einfacher zu handhaben.
Stadium 1: Etablierung
Die Etablierung beginnt, wenn das ursprüngliche Explantat in die sterile Kultur eingebracht wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Hauptziele einfach:
- das Gewebe am Leben erhalten
- eine kontaminationsfreie Kultur gewinnen
- stabiles Wachstum fördern
- dem Explantat die Erholung von der Sterilisation ermöglichen
Frische Explantate haben oft erheblichen Stress erlebt. Blätter wurden möglicherweise entfernt, Gewebe wurde geschnitten und die Pflanze wurde einer chemischen Oberflächensterilisation unterzogen. Aus diesem Grund ist die Etablierungsphase nicht unbedingt der richtige Zeitpunkt, um die Triebvermehrung zu maximieren. Eine erfolgreiche Etablierungskultur ist einfach eine Kultur, die sauber bleibt und beginnt, gesundes neues Wachstum zu bilden.
Stadium 2: Vermehrung
Sobald eine Kultur stabil ist, ändert sich das Ziel. Anstatt einen Trieb zu erhalten, möchte der Züchter mehrere produzieren. Vermehrungsmedien enthalten oft einen stärkeren Cytokinin-Einfluss. Cytokinine regen vorhandene Knospen dazu an, sich zu aktivieren, und können die Entwicklung zusätzlicher Triebe fördern. Nachdem sich genügend Triebe entwickelt haben, kann die Kultur geteilt und auf ein frisches Vermehrungsmedium übertragen werden. Dieser Vorgang wird als Subkultivierung bezeichnet. Wiederholte Subkulturen können aus einem erfolgreichen Explantat viele einzelne Pflänzchen machen.
Wann sollten Kulturen subkultiviert werden?
Kulturen sollten nicht unbegrenzt auf demselben Medium verbleiben.
Im Laufe der Zeit:
- werden Nährstoffe verbraucht
- erschöpft sich der Zucker
- kann der Agar austrocknen
- sammeln sich Abfallprodukte an
- hält die Exposition gegenüber Pflanzenwachstumsregulatoren (PGR) an
Das ideale Intervall hängt von der Art und der Wachstumsgeschwindigkeit ab. Anstatt sich nur an den Kalender zu halten, beobachten Sie die Pflanzen. Gesunde, aktiv wachsende Triebe sind im Allgemeinen bessere Kandidaten für eine Subkultivierung als schwaches oder gestresstes Gewebe.
Stadium 3: Bewurzelung
Ein während der Vermehrung produzierter Trieb ist nicht automatisch bereit, die Gewebekultur zu verlassen. Er benötigt in der Regel ein funktionierendes Wurzelsystem. Während der Bewurzelung wird das Hormongleichgewicht verändert, um die Wurzelbildung und -verlängerung zu fördern. Auxine wie IBA werden häufig für diesen Zweck verwendet. Das Ziel ist nicht mehr, so viele Triebe wie möglich zu erzeugen. Stattdessen ist das Ziel, ein kräftiges, individuelles Pflänzchen zu produzieren, das in der Lage ist, außerhalb des Kulturgefäßes zu überleben.
Warum nicht ein Medium für alles verwenden?
Ein Medium, das eine exzellente Vermehrung ermöglicht, kann die Bewurzelung hemmen. Ein für die Bewurzelung optimiertes Medium kann nur sehr wenig Triebvermehrung hervorbringen. Die Pflanzenentwicklung ändert sich in Abhängigkeit von der Nährstoffkonzentration, der Zuckerkonzentration und dem Hormongleichgewicht. Die Verwendung separater Stadien ermöglicht es dem Züchter, diese Entwicklungssignale zu steuern.
Eine nützliche Art, über das System nachzudenken, ist:
Etablierung → Überleben und sauber werden
Vermehrung → Mehr Triebe produzieren
Bewurzelung → Eine unabhängige Pflanze aufbauen
Akklimatisierung → An normale Wachstumsbedingungen anpassen
Diese Abfolge ist eine der grundlegenden Ideen hinter der Mikrovermehrung.