Растения культуры тканей

На протяжении веков фермы и поля выращивания кормят всех на планете. Однако в последние несколько десятилетий, с ростом населения и колонизации, сокращение земель затрудняет получение достаточного количества растительной пищи наряду со сложными погодными условиями.
Следовательно, культура тканей была введена в качестве альтернативного метода культивирования в сочетании с обычными методами для получения большого количества генетически идентифицированных растений из одного растения, называемого родительским растением. Он широко используется для массового производства безболезненных коммерческих растений.

Что такое растение культуры тканей?

Tissue Culture Plant — это набор методов, используемых для выращивания растений в стерилизованных и контролируемых условиях света, температуры и влажности. Клетки, ткани и другие небольшие сегменты растений компостируются на химически определенной синтетической питательной среде для их роста и развития.
Также известный как микроразмножение, метод культивирования тканей помогает вам вырастить полную копию растения путем генетической модификации внутренних частей конкретного растения в более быстрой последовательности.
Как только новые растения успешно вылупятся, их переносят в более естественную среду, либо в теплицу, либо в питомник, для продуктивного и здорового зрелого роста.

Различные типы растений для тканевых культур:

А. Семенная культура:

В этой культуре семена выращивают в культуре in vitro и вводят в искусственную среду, чтобы предотвратить повреждение клеток и вырастить здоровые растения.

B. Культура эмбрионов:

Зрелые зародыши берут из созревших семян, а незрелые извлекают из мертвых семян. Эмбрион отделяют от организма и помещают в среду in vitro.

C. Каллюсная культура:

Эта культура помогает в производстве и поддержании неорганизованной массы делящихся клеток, развивая их на искусственной питательной основе в колбе или стеклянном флаконе в химически индуцированных контролируемых условиях.

D. Органная культура:

В качестве эксплантата можно воздействовать на любой орган растения, включая лист, корень и стебель. Несколько методов культивирования органов, таких как плазменная кроватка, сетка, плот и агаровый гель, применяются для сохранения структуры и функции организмов.

E. Культура протопластов:

Это можно описать как клетку без клеточной стенки, окруженную плазматической мембраной, которая способна генерировать клеточную стенку, делиться и регенерировать растения со здоровым ростом на подходящей среде.

Процесс выращивания растений высокого класса:

Начните с отбора растительных тканей здорового материнского растения, которые можно использовать в качестве эксплантата посредством микроразмножения.
Это искусственный процесс, который облегчает выращивание, обслуживание и хранение большого количества растений на небольших площадях, что также является экономически эффективным процессом для местных фермеров.

1. Подготовка растений-доноров:

Материнские растительные материалы ex-vitro, такие как лист, стебель или корень, следует культивировать в экстремально оптимальных и контролируемых условиях, чтобы повысить продуктивность и свести к минимуму загрязнение в культуре in vitro.

2. Стадия инициации:

После стерилизации поверхности эксплантата образцы ткани переносят в питательную среду для выращивания агара в светлых или темных условиях в зависимости от метода размножения.

3. Стадия умножения:

Стерилизованный эксплантат в этом методе вводят в среду, сформированную с помощью соответствующих регуляторов роста и питательных веществ, для увеличения количества пропагул.

4. Стадия укоренения:

Корни начинают формироваться, иногда одновременно с стадией размножения в той же культурной среде. В некоторых случаях это требует изменения окружающей среды, включая модификацию питательных веществ и состав регуляторов роста для стимулирования и формирования более сильных, незагрязненных корней.

5. Этап акклиматизации:

Когда растения in vitro развиваются, их затем перемещают в теплицу для выращивания в контролируемой среде. После наблюдения растения окончательно перевели в питомник для выращивания в естественной среде.

Можно ли проводить культуру тканей на любом растении?

Благодаря культуре тканей процесс воспроизводства урожая растений значительно усиливается и за более короткий период времени. Следовательно, важно разумно выбирать растительные материалы для внедрения в процесс культивирования тканей, который не содержит бактерий и загрязнений.
Метод культивирования тканей может быть реализован на любом растении с высоким уровнем тотипотентности, то есть на растительных клетках, которые могут регенерировать из эксплантатов, таких как стебель, листья или корень, в зрелые растения.

Некоторые общие проблемы, с которыми сталкиваются при культивировании растительных тканей:

Для создания эффективной культуры in vitro требуется много работы, поэтому требуется больше труда и места, которые могут стоить больше, чем вы заложили в бюджет. Наряду с этой проблемой, есть несколько общих проблем, с которыми вы можете столкнуться, например:

• Неправильный подбор питательной среды, вызывающий гормональный дисбаланс.
• Загрязнение является наиболее распространенной проблемой при посеве культур тканей, включая бактерии, грибки и дрожжи.
• Правильно построенная лаборатория с моечной комнатой, соответствующей стерилизацией и комнатой для выращивания является обязательным условием успешного культивирования и сокращения источников загрязнения.
• Правильное использование антибиотиков, таких как стрептомицин, рифампицин и цефотаксим, помогает увеличить рост растительной ткани.
• Высвобождение окислительного стресса фенола может привести к побурению эксплантов, что снижает скорость деления клеток и способность к регенерации.
• Концентрированные сомаклональные вариации могут влиять на генетическую изменчивость.

Преимущества тканевой культуры:

Tissue Culture Planting имеет прямое коммерческое применение и основные биологические, генетические и биохимические исследования. Такой подход может помочь аграриям с

• Разработка улучшенных растений из вкраплений эксплантов.
• Требуется минимальное количество ткани эксплантата.
• Культуральный метод не зависит от факторов внешней среды и может практиковаться в течение всего года.

Вывод:

С другой стороны, процесс культивирования тканей может помочь сохранить выживание редких растений и исчезающих видов.
Прежде чем приступить к процессу культивирования тканей на растениях, потребуются некоторые базовые и практические знания. Это поможет вам понять, какие факторы могут повлиять на производительность и как растения функционируют в вашей среде установки.