Kultura biljnih ćelija, tkiva i organa (kultura in vitro) predstavlja skup tehnika gajenja biljaka i biljnih delova u kontrolisanim, sterilnim uslovima i na definisanim hranljivim podlogama. Zasniva se na sposobnosti ćelija da se razvijaju van organizma (in vitro, što znači “u staklu”, mada sudovi za gajenje ne moraju biti od stakla).
Osnove kulture biljnih ćelija i tkiva postavili su nemački biolozi, botaničar Šlajden (Matthias Jakob Schleiden) i zoolog Švan (Theodor Schwann) 1838. godine, formulišući tzv. “teoriju totipotencije” koja kaže da su ćelije svih živih organizama u osnovi sposobne da regenerišu čitav organizam. Drugim rečima, to je mogućnost da se iz jedne već diferencirane ćelije razvije kompletna nova biljka. Začetnikom ove oblasti ipak se smatra austrijski botaničar Gotlid Haberland. On je pretpostavio da bi se mnogi korelativni odnosi kod biljaka, odnosno faktori koji uslovljavaju razvoj, rastenje, diferencijaciju i interakcije delova biljnog organizma, mogli razjasniti gajenjem izolovanih biljnih delova u veštačkim, laboratorijskim uslovima.
Gajenje kultura in vitro podrazumeva kontrolu različitih faktora, počev od izbora eksplantata, uspostavljanja aseptičnih uslova, definisanja sastava hranljivog medijuma, prvenstveno balansa hormona, do kontrole spoljašnjih, fizičkih faktora sredine, pre svih temperature i svetlosti. Biljne kulture se gaje u posebnim prostorijama sa kontrolisanom temperaturom, osvetljenjem, vlažnošću i odgovarajućom higijenom, ili u inkubatorima.
Pod eksplantatom se podrazumeva deo biljnog organa ili tkiva koji se sa jednog organizma prenosi na hranljivu podlogu. Sastav hranljivih podloga varira u zavisnosti od biljne vrste i cilja koji želimo da postignemo, ali postoje osnovni zahtevi za pripremu hranljivih podloga, bez obzira koji cilj je u pitanju. Svaka hranljiva podloga mora da sadrži sledeće sastojke: vodu, izvor mineralnih soli, izvor ugljenika, vitamine, organska azotna jedinjenja, hormone i agar (za očvršćavanje medijuma).
Tipovi biljnih kultura
Kultura semena (kultura celih, intaktnih biljaka): eksplantat je seme; sterilisana semena se zasejavaju na hranljivu podlogu i klijaju kao sterilni klijanci; iz semena se može razviti kompletna biljka kao što je slučaj kod orhideja ili vrsta roda Arabidopsis i Torenia.
Orhideja; regenaracija biljaka iz semena; Arabidopsis
Kultura embriona: eksplantat je embrion; izolovani embrioni (klica), nezreli ili zreli, nakon što se izoluju iz semena, prenose se na hranljivi medijum gde nastavljaju dalji rast i razvoj.
Kultura meristema: eksplantat je vršni meristem izdanka sa pridruženim jednim ili više parova lisnih primordija. Često se sličan meristem može dobiti i iz korena ili bočnih pupoljaka.
Embrion u semenu; vršni meristem izdanka
Kultura tkiva (kultura kalusa) predstavlja masu nediferenciranih ćelija koje se neprekidno dele. Kalusno tkivo nastaje neorganizovanim rastom manjih delova biljnih organa, otkinutih tkiva ili od prethodno kultiviranih ćelija.
Kalusno tkivo
Kultura ćelijske suspenzije sastoji se od populacija ćelija koje su raspršene i rastu u tečnom medijumu. U toku inkubacije ćelije se dele, čime se količina ćelijske mase povećava, sve dok kultura ne dostigne maksimalni prinos biljnog materijala.
Ćelijska suspenzija
Kultura pojedinačnih ćelija. Rast pojedinačnih ćelija postiže se njihovom izolacijom (pomoću enzima ili mehaničkog izdvajanja) iz kalusa ili kulture ćelija u suspenziji.
Kultura protoplasta. Ovo je tip kulture ćelija kojima je odstranjen ćelijski zid (najčešće enzimskim postupkom) i to tako da protoplasti ostanu očuvani i živi. Oni mogu ponovo regenerisati ćeliju, rasti i deliti se.
Faze u regeneraciji biljaka u kulturi in vitro
Foto: Vikipedija
Autor: prof. dr Biljana Bojović
Obradio: Dejan Milošević
UPOZNAJ PRIRODU DA BI JE VIŠE VOLEO
STRANICA KOJA SE ČUJE - ZORAN MODLI
PRVI PRVI NA SKALI FB STRANA, TVITER, INSTAGRAM
PODRŽI PPNS!
MIHAJLO PUPIN
ARČIBALD RAJS
Komentara: 0