Etablierungs-, Vermehrungs- und Bewurzelungsmedien erklärt
Pflanzengewebekulturen werden selten von Anfang bis Ende in einem einzigen Nährmedium kultiviert. Stattdessen durchlaufen Kulturen oft mehrere Phasen, die jeweils ein anderes biologisches Ziel verfolgen.
Drei der wichtigsten sind Etablierung, Vermehrung und Bewurzelung. Wenn man diese Phasen versteht, lässt sich die Gewebekultur viel einfacher steuern.
Phase 1: Etablierung
Die Etablierung beginnt, wenn das ursprüngliche Explantat in eine sterile Kultur eingebracht wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind die primären Ziele einfach:
- das Gewebe am Leben erhalten
- eine kontaminationsfreie Kultur erhalten
- 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 hat einer chemischen Oberflächensterilisation unterzogen werden müssen. Aus diesem Grund ist die Etablierungsphase nicht unbedingt die Zeit, um die Sprossvermehrung zu maximieren. Eine erfolgreiche Etablierungskultur ist schlichtweg eine, die sauber bleibt und beginnt, gesundes neues Wachstum zu produzieren.
Phase 2: Vermehrung
Sobald eine Kultur stabil ist, ändert sich das Ziel. Anstatt einen Spross zu erhalten, möchte der Kultivator mehrere produzieren. Vermehrungsmedien enthalten oft einen stärkeren Cytokinin-Einfluss. Cytokinine regen bestehende Knospen zur Aktivierung an und können die Entwicklung zusätzlicher Sprosse fördern. Nachdem sich genügend Sprosse entwickelt haben, kann die Kultur geteilt und in frisches Vermehrungsmedium überführt werden. Dieser Vorgang wird Subkultivierung genannt. Wiederholte Subkultivierungen können ein einziges erfolgreiches Explantat in viele einzelne Pflänzchen verwandeln.
Wann sollten Kulturen subkultiviert werden?
Kulturen sollten nicht auf unbestimmte Zeit im selben Medium verbleiben.
Im Laufe der Zeit:
- werden Nährstoffe verbraucht
- geht der Zucker zur Neige
- kann der Agar austrocknen
- reichern sich Abfallprodukte an
- bleibt die Exposition gegenüber Wachstumsregulatoren bestehen
Der ideale Zeitabstand hängt von der Art und der Wachstumsrate ab. Beobachten Sie die Pflanzen, anstatt nur dem Kalender zu folgen. Gesunde, aktiv wachsende Sprosse sind im Allgemeinen bessere Kandidaten für die Subkultivierung als schwaches oder gestresstes Gewebe.
Phase 3: Bewurzelung
Ein während der Vermehrung produzierter Spross ist nicht automatisch bereit, die Gewebekultur zu verlassen. Er benötigt in der Regel ein funktionierendes Wurzelsystem. Während der Bewurzelung wird das Hormonverhältnis geändert, um die Wurzelbildung und -streckung zu fördern. Auxine wie IBA werden häufig zu diesem Zweck verwendet. Das Ziel ist nicht mehr, so viele Sprosse wie möglich zu erzeugen. Stattdessen besteht das Ziel darin, ein starkes, einzelnes Pflänzchen zu produzieren, das außerhalb des Kulturgefäßes überleben kann.
Warum nicht ein einziges Medium für alles verwenden?
Ein Medium, das eine hervorragende Vermehrung erzeugt, kann die Bewurzelung hemmen. Ein auf die Bewurzelung optimiertes Medium kann nur sehr wenig Sprossvermehrung erzeugen. Die Pflanzenentwicklung ändert sich je nach Nährstoffkonzentration, Zuckerkonzentration und Hormonverhältnis. Die Verwendung separater Phasen ermöglicht es dem Kultivator, diese Entwicklungssignale zu steuern.
Eine nützliche Art, das System zu betrachten, ist:
Etablierung → Überleben und sauber bleiben
Vermehrung → Mehr Sprosse produzieren
Bewurzelung → Eine eigenständige Pflanze aufbauen
Akklimatisierung → An normale Wachstumsbedingungen anpassen
Diese Abfolge ist eine der grundlegenden Ideen hinter der Mikrovermehrung.
