Pflanzliche Gewebekultur

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In-vitro-Kultur von Weinreben.
Axenische in-vitro Kultivierung von Physcomitrella patens auf Agarplatten (Petrischale, 9 cm Durchmesser)

Unter der Pflanzlichen Gewebekultur versteht man alle Methoden der Klonierung von pflanzlichen Zellen für bestimmte Zwecke unter In-vitro-Bedingungen. Man macht sich dabei die prinzipielle Totipotenz jeder Pflanzenzelle zunutze. Ziel ist dabei, aus einem Explantat (in der Regel ein Stück pflanzliches Gewebe) eine vollständige und genetisch identische Pflanze (Klone) zu erzeugen. Dabei vermehren sich die Zellen des Explantats in einer sterilen Umgebung auf einem Nährmedium unter Zugabe von Pflanzenhormonen und Licht und bilden im Rahmen einer Adventivorganogenese Wurzeln und Blätter aus.

Die Pflanzliche Gewebekultur ist ein wichtiger Bestandteil in der Phytosanierung und Pathogenfreiheit von Pflanzen für die Massenvermehrung von Pflanzen, die sich entweder mit herkömmlichen Vermehrungsmethoden schwieriger (beispielsweise die meisten Vertreter der Orchideen) oder aber mittels der pflanzlichen Gewebekultur in großen Mengen ökonomischer vermehren lassen (beispielsweise Usambaraveilchen). Bei vielen Pflanzenarten ist die Pflanzliche Gewebekultur die einzige Möglichkeit, pathogenfreie (Viren, Bakterien) Jungpflanzen zu erzeugen. Ein weiteres Einsatzfeld liegt in der Pflanzenzüchtung wobei es hier Überschneidungen mit der pflanzlichen Einzelzellkultur geben kann.

Etablierung[Bearbeiten]

Zunächst müssen die Explantate desinfiziert werden, um eventuell anhaftende Pilze und Bakterien abzutöten. Hierzu verwendet man häufig Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid oder Quecksilberchlorid. Anschließend werden die Pflanzen auf ein individuell geeignetes Nährmedium gesetzt. In den folgenden Tagen müssen die Gefäße bonitiert und bei Bakterien- oder Pilzbewuchs aussortiert und verworfen werden.

Kallusformation ( Proliferation )[Bearbeiten]

Einige kultivierte Gewebe sind langsam in ihrem Wachstum. Für sie gäbe es zwei Optionen: (i) die Optimierung der Kulturmedium, (ii) Kulti gesund und stark wachsende Gewebe oder Sorten.[1] Nekrose konnte kultivierten Gewebe zu verwöhnen. Generell, Pflanzen-Sorten sind unterschiedlich in der Gewebekultur Nekrose. Somit kann durch Kultivieren gesund und kräftig wachsende Sorten (oder Gewebe), kann gesteuert werden.[1]

Vermehrung[Bearbeiten]

Zur Vermehrung werden die aus dem Primärexplantat entstehenden Pflanzen auf spezielle Festnährmedien wie beispielsweise das Murashige-Skoog-Medium (MS) gesetzt. Diese enthalten neben den üblichen Makro-, Mikronährstoffen und verschiedenen Vitaminen auch Phytohormone in Form von Auxinen oder Cytokinine. Es können auch Gewebestücke wie Kallus in einem Flüssigmedium untervermehrt und dann zur Organogenese auf ein Festmedium transferiert werden. Vor allem mittels Auswahl und Dosierung einzelner Phytohormone kann dann die Organogenese der in vitro-Pflänzchen gesteuert werden so dass Pflanzen in der in vitro-Kultur in gewissem Umfang vermehrt werden können.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Meristemvermehrung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Literatur[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Arman Pazuki, Mehdi Sohani: Phenotypic evaluation of scutellum-derived calluses in ‘Indica’ rice cultivars. (PDF) In: Acta Agriculturae Slovenica. 101, Nr. 2, 2013, S. 239–247. doi:10.2478/acas-2013-0020. Abgerufen am 2. Februar 2014.