Mikropropagace tkáňových kultur
Pěstování rostlin ze semen či klonů jsou dva způsoby propagace rostlin, o kterých jste pravděpodobně již slyšeli nebo je možná i sami vyzkoušeli. Pro většinu pěstitelů to byly donedávna jediné cesty množení rostlin.
Mikropropagace tkáňových kultur je novým revolučním způsobem klonování, který má šanci změnit budoucnost pěstování.
Co je mikropropagace tkáňových kultur?
Jak již samotný název napovídá, při mikropropagaci tkáňových kultur se k množení rostlin používají buněčné kultury pěstované na Petriho miskách. Při procesu se z mateřské rostliny odebere rostlinný vzorek (označovaný jako explantát) a umístí se do sterilního prostředí nebo nádoby obsahující želírovací médium bohaté na živiny a vitamíny, které zajistí zdravý růst. Médium poskytuje vyvíjejícím se rostlinám potřebné živiny a hormony nezbytné pro zdravý vývoj kořenů a výhonků.
Tkáňová kultura může zůstat ve sterilním prostředí teoreticky navždy až do doby, kdy si pěstitel přeje se vzorkem pracovat. Přidáním nových hormonů a pěstebních roztoků bohatých na živiny může pěstitel kdykoliv nastartovat růst, vývoj kořenů a množení. Jakmile je rostlina dostatečně velká, aby se mohla množit, je připravena k rozdělení na doslova stovky samostatných, ale přesně naklonovaných jedinců.
Jaké jsou výhody tkáňových kultur?
Proces výroby tkáňových kultur vyžaduje čisté pracovní prostředí, což zaručí, že nové rostliny jsou očištěné od všech škůdců i chorob. Zároveň zůstávají geneticky identické s původní matkou. Klasické klonování může být také rychlou alternativou a způsobem, jak zajistit požadovanou genetiku rostlin. Nicméně tradiční klonování má i své nevýhody. Klony mohou snáze podléhat chorobám nebo genetickým mutacím přenášeným z matečních rostlin. Jsou případy, kdy je pro pěstitele mimořádně důležitá genetika rostlin a tradiční klonování nemusí stačit.
Pěstováním ze semen se můžeme vyhnout některým škůdcům a chorobám, ale semena vyžadují při růstu neustálou pozornost a mohou z nich vyrůst samčí rostliny, což je v některých případech nežádoucí. Pěstování ze semen je také o poznání pomalejší než z klonů a nezachovává genetickou stabilitu, která je pro mnohé pěstitele nesmírně důležitá.
Zejména pro velkokapacitní provozy jsou tkáňové kultury zajímavým řešením, neboť množení ve velkých počtech pomocí mikropropagace je velmi efektivní. Oproti klasickým klonům, které vyžadují neustálou péči o mateční rostliny, lze tkáňové kultury dlouhodobě ukládat na poměrně malém prostoru. Během velmi krátké doby můžeme uložené kultury zmnožit na tisíce jedinců.
Výhody tkáňových kultur se netýkají jen komerčních pěstíren, ale mohou být značným přínosem i pro menší pěstitele. S domácí sadou na mikropropagaci tkáňových kultur může každý pěstitel vzít genetickou výbavu svých rostlin do vlastních rukou. Jakmile si komerční provozy osvojí tuto techniku, bude pro menší pěstitele jistě dostupnější.
Využití tkáňových kultur při množení rostlin
V závislosti na druhu, způsobu pěstování a konečnému využití úrody mohou pěstitelé všech druhů rostlin obvykle volit mezi dvěma způsoby jejich množení. Prvním je tradiční pěstování ze semen a druhým je rozmnožování rostlin pomocí řízků.
U druhů, které snadno zakořeňují, je řízkování časově i finančně výhodnější než pěstování ze semen. To platí zejména při pěstování rostlin pro medicinální či ornamentální účely. Semena některých těchto druhů mohou být těžko dostupná, drahá a někdy bývá obtížné je vyklíčit. Další nespornou výhodou řízkování je i to, že pěstitel získá geneticky a fenotypově jednotné klony mateřské rostliny.
O mateční rostliny je potřeba neustále pečovat a při odebírání řízků hrozí zavlečení patogenů, které se pak přenášejí na klony. U takzvaných samonakvétacích odrůd rostlin, které nereagují na změny fotoperiody klasickým způsobem, je udržování matek v podstatě nemožné.
Použití tkáňových kultur při rozmnožování rostlin má několik výhod. Stejně jako při řízkování jsou jedinci vypěstovaní ve zkumavce geneticky a fenotypově identičtí s dárcovskou rostlinou. Při procesu odebírání a následné propagaci tkáňových kultur je rostlinný materiál několikrát sterilizován. Díky tomu jsou takto získané klony očištěné od všech zárodků patogenů a mají prokazatelně vyšší vitalitu i výnosnost. Navíc mohou být ve zkumavce naklíčena i vzácná semena desítky let stará, která by jinak neměla šanci vzejít.
V komerčním prostředí využívají tkáňové kultury například pěstitelé banánů či borůvek, kteří jsou schopni ve svých dobře zaběhlých laboratořích vyprodukovat obrovské množství rostlin předpěstovaných ve zkumavce, a to během relativně krátkého času. V případě méně komerčně zavedených plodin je obvykle výhodnější z tkáňové kultury vypěstovat zdravé mateční rostliny, ze kterých je pak snadné odebrat prvotřídní řízky. Tento proces je poměrně rychlý a méně náročný na zdroje.
Dlouhodobé skladování genetického materiálu
Klonování z mateřských rostlin vyžaduje jejich neustálé udržování ve vegetativním stavu, a to s sebou nese řadu problémů. „Matky“ dosahují značných rozměrů a zabírají prostor. V komerčních pěstírnách, které tuto metodu používají, to bývá okolo 10 až 15 % z celkové pěstební plochy. Tkáňové kultury mohou být skladovány na zlomku této plochy.
Pokud jste někdy měli svoji oblíbenou mateční rostlinu, pak se vám možná stalo, že po nějakém čase se řízky z ní staly méně vitální a nevypadaly zdaleka tak zdravě jako původní mateřská rostlina. K postupnému zhoršování zdraví přispívá postupné hromadění bakteriálních, plísňových, virových nebo viroidních onemocnění v celé klonální linii.
Tkáňové kultury jsou prosté od zárodků všech nemocí, a navíc mohou být skladovány v bezpečném prostředí, kde nehrozí opětovná nákaza.
Druhou příčinou může být takzvané „senescence“, což je termín pro vrozené biologické stárnutí. Nezapomínejme, že rostliny, stejně jako živočichové, mají omezenou délku života a klony v sobě nesou informaci o biologickém stáří rostliny.
Při mikropropagaci může zkušený laborant odebrat tisíce až desetitisíce vybraných mladých buněk z konkrétních částí rostliny a v podstatě resetovat biologické hodiny.
