Pembiakan meristem masih merupakan jenis pembiakan tumbuhan yang agak baharu. Tetapi ia sudah digunakan secara meluas. Di satu pihak, kerana sesetengah tumbuhan hanya boleh dibiakkan dengan cara ini, bebas daripada virus dan bakteria. Sebaliknya, kerana kaedah ini membolehkan tumbuhan muda yang banyak dan serupa secara genetik ditanam daripada tumbuhan ibu tunggal. Walau bagaimanapun, prosedur itu sendiri sukar untuk dijalankan kerana peralatan, langkah berjaga-jaga dan pengetahuan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, jika anda mempunyai kesabaran dan sedikit kesediaan untuk mencuba, anda masih boleh mencapai kejayaan yang menakjubkan.
Definisi
Penyebaran meristem juga dikenali sebagai penyebaran in vitro. "In-vitro" bermaksud "dalam gelas" dalam bahasa Latin. Apa yang kami maksudkan di sini ialah pembiakan dalam cawan petri atau tabung uji. Ini mungkin mengejutkan tukang kebun hobi yang sebelum ini bekerja dengan biji, keratan dan akar pembahagi. Malah, percambahan meristem sudah pun dijalankan secara besar-besaran. Tumbuhan membiak daripada kumpulan sel individu dan dalam keadaan steril.
Sel dikeluarkan dari tumbuhan, diletakkan di atas medium nutrien dan dirawat dengan nutrien dan fitohormon sehingga akar dan pucuk terbentuk. Mereka kemudiannya diletakkan di dalam substrat dan ditanam mengikut keperluan tumbuhan masing-masing. Secara kasar dan sangat dipermudahkan, ia adalah sejenis pembiakan pemotongan pada skala mikroskopik dan dalam keadaan steril.
Kelebihan
Seperti yang telah disebutkan pada permulaan, percambahan meristem menawarkan dua kelebihan yang menentukan. Di atas segala-galanya, kelebihan ekonomi sukar untuk diabaikan: lebih banyak anak boleh ditanam dari tumbuhan ibu tunggal daripada dari keratan atau benih. Akhirnya, hanya beberapa sel diperlukan sebagai bahan permulaan untuk tumbuhan anak. Di samping itu, sesetengah tumbuhan hampir tidak boleh dibiakkan dengan cara lain. Sebab yang mungkin berlaku ialah pembahagian, pembentukan keratan atau penanaman benih adalah sangat kompleks dan mengambil banyak masa.
Selain itu, bakteria, kulat dan virus serta fitopatogen lain menyukarkan sesetengah tumbuhan untuk membiak melalui keratan dan kultur. Atas sebab ini, strawberi, raspberi dan kiwi, sebagai contoh, kini dijana terutamanya melalui percambahan meristem. Tumbuhan muda yang diperoleh dengan cara ini bebas daripada patogen kerana ia ditanam dalam keadaan steril. Risiko anak yang sakit juga berkurangan.
Meristem
Bahan permulaan untuk percambahan meristem ialah meristem. Ini adalah tisu pembentuk tumbuhan. Tisu jenis ini masih belum dibezakan. Oleh itu, mereka boleh berkembang menjadi akar, buah atau daun dan, sekurang-kurangnya secara teori, membahagi selama-lamanya. Keadaan terbaik untuk digunakan untuk pembiakan dan untuk mencipta banyak tumbuhan daripada jumlah sel yang kecil.
Sel stem tumbuhan ini terletak di hujung hujung akar dan hujung pucuk. Mereka juga mempunyai dinding sel nipis dengan kandungan selulosa yang sangat rendah. Mereka berbeza daripada sel-sel di sekeliling dengan tepat berkenaan dengan dinding sel. Sudah tentu, ini hanya boleh dilihat di bawah mikroskop.
Keadaan steril
Petua pucuk atas secara amnya amat sesuai sebagai meristem untuk pembiakan in vitro, kerana ia biasanya masih bebas daripada virus walaupun terdapat penyakit virus. Untuk memastikan bahawa patogen tidak boleh merebak kemudiannya ke sel atau bahagian tumbuhan, keadaan steril adalah penting untuk pembiakan meristem. Oleh itu, bekas penanaman mestilah steril dan boleh dikunci. Piring petri dengan penutup telah terbukti berguna untuk peringkat awal. Kemudian, cermin mata yang lebih tinggi digunakan. Dalam pelaksanaan profesional proliferasi meristem, suasana istimewa dicipta yang dikawal secara berterusan. Ini memerlukan, antara lain, meja kerja steril atau meja kerja keselamatan.
Basmi kuman
Meja kerja dan bekas yang steril diperlukan untuk penyebaran meristem, tetapi sahaja tidak mencukupi. Kuman boleh diperkenalkan dengan sel meristem. Tidak kira sama ada ini sudah ada pada tumbuhan atau telah ditambahkan pada medium nutrien semasa dalam perjalanan dari tumbuhan. Bakteria, kulat dan virus boleh, seterusnya, mengurangkan kadar kejayaan dengan ketara. Oleh itu, adalah perlu juga untuk membasmi kuman gugusan sel selepas penyingkiran dari tumbuhan untuk membunuh bakteria dan spora kulat.
Menurut pelbagai sumber, tiga cara berikut digunakan untuk ini:
- Natrium hipoklorit
- Hidrogen peroksida
- Merkuri II klorida
Natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida masing-masing boleh didapati di farmasi. Penggunaan merkuri II klorida untuk membasmi kuman tumbuhan dan benih adalah dilarang, sekurang-kurangnya di sektor swasta. Walau bagaimanapun, kepekatan bahan yang ada juga mesti diberi perhatian yang sangat teliti.
Natrium hipoklorit untuk pembasmian kuman
Dalam pembiakan meristem profesional, natrium hipoklorit digunakan untuk membasmi gugusan sel. Bahan kimia juga dikenali sebagai peluntur klorin dan sering dirujuk sebagai "klorin aktif" dalam produk pembersihan. Oleh itu, agen agresif tidak boleh digunakan tanpa cair pada sel tumbuhan.
Kepekatan 5 hingga 25 peratus adalah biasa di sini dengan masa pendedahan 5 hingga 30 minit. Oleh itu, natrium hipoklorit hanya boleh digunakan dalam pencairan yang sesuai. Selepas pembasmian kuman, sel juga dibilas beberapa kali dengan air suling dan steril.
Hidrogen peroksida
Untuk membilas tumbuhan dan sel tumbuhan, sesetengah sumber mencadangkan penyelesaian dengan 0.15 per mille atau 0.015 peratus hidrogen peroksida. Untuk tujuan isi rumah, larutan hidrogen peroksida 3 peratus boleh didapati di farmasi. Untuk menyelaraskan ini dengan kandungan hidrogen peroksida sebanyak 0.015 peratus, pengiraan berikut diperlukan: Peratusan larutan permulaan - peratusan larutan disinfektan yang dikehendaki=perbezaan dan oleh itu kandungan air dalam nisbah pencampuran
Dengan penyelesaian 3 peratus pengiraan ialah: 3 – 0.015=2.985
Ini bermakna 0.015 bahagian larutan 3 peratus mesti ditambah kepada 2.985 bahagian air suling steril. Sedikit lebih deskriptif dan praktikal untuk pembiakan meristem ialah 1.5 mililiter larutan kepada 29.85 liter air.
Medium kultur dan nutrien
Di sinilah keadaan menjadi rumit. Walaupun terdapat nutrien yang mesti sentiasa terkandung dalam medium nutrien, kepekatan masing-masing bergantung kepada spesies tumbuhan masing-masing. Campuran agar-agar sebagai agen pembentuk gel dan sukrosa sebagai larutan nutrien boleh berfungsi sebagai asas. Penyelesaiannya harus mengandungi 20 hingga 30 gram sukrosa setiap liter air. Agar digunakan mengikut keperluan.
Makronutrien
Makronutrien penting untuk percambahan meristem ialah:
- Nitrogen
- Fosforus
- Potassium
- Kalsium
- Magnesium
- Sulfur
Kepekatan bahan ini sangat bergantung kepada spesies. Malah dalam sumber saintifik terdapat perbezaan yang besar dalam maklumat, yang contohnya terletak antara 0.95 dan 1.9 gram seliter untuk kalium sahaja.
Petua:
Jika anda ingin memulakan eksperimen sendiri, anda perlu mencuba dengan teliti. Kandungan makronutrien individu dalam baja khas untuk jenis tumbuhan ini boleh memberi panduan di sini.
Mikronutrien
Mikronutrien yang penting untuk tumbuhan secara umum dan pembiakan meristem khususnya ialah:
- Besi
- Mangan
- Zink
- Boron
- Tembaga
- Molibdenum
Jika ia hilang sepenuhnya atau terdapat dalam kepekatan terlalu rendah, gejala kekurangan berlaku. Iodin dan kob alt juga dikatakan mempunyai kesan ke atas pertumbuhan. Walau bagaimanapun, ini masih belum dibuktikan secara saintifik. Di sini sekali lagi, kuantiti sangat berbeza dan bergantung pada jenis tumbuhan. Sekali lagi, baja khas untuk tumbuhan masing-masing boleh digunakan sebagai panduan.
Vitamin dan asid amino
vitamin B adalah penting untuk percambahan meristem.
Kira di sini:
- Biotin – Vitamin B7
- Asid folik – vitamin B9 atau vitamin B11
- asid nikotinik – vitamin B3
- Pyridoxine – Vitamin B6
- Thiamine – Vitamin B1
Walaupun tumbuhan boleh menghasilkannya sendiri, ia masih ditambah pada beberapa media tumbuh biasa untuk menggalakkan pertumbuhan dan meningkatkan kadar kejayaan.
Phytohormones
Memandangkan meristem masih merupakan sel yang tidak dibezakan, mereka memerlukan impuls yang sesuai. Jika tidak, mereka tidak akan berkembang menjadi akar, pucuk dan daun. Mereka menerima impuls ini daripada empat fitohormon:
- Auxine
- Sytokinin
- Gibberellin
- Asid absisik
Sesetengah media nutrien siap sedia sudah mengandungi ini serta makro dan mikronutrien. Jika anda membuat campuran anda sendiri, ia mesti ditambah. Ini seterusnya mewakili cabaran, kerana kuantiti dan nisbah antara satu sama lain perlu diuji.
Rating
Jika sel membahagi dengan jayanya semasa pembiakan meristem dan fitohormon memastikan perkembangan organ tumbuhan individu yang diingini, tumbuhan muda akan tumbuh. Ini secara genetik sama dengan tumbuhan induk, jadi secara tegasnya mereka adalah klon. Di sebalik kejayaan ini, mungkin masih ada masalah di sepanjang perjalanan. Sebagai peraturan, ini dicetuskan oleh kuman yang diperkenalkan yang boleh berkembang pada medium nutrien seperti juga sel tumbuhan itu sendiri. Oleh itu, penarafan adalah sangat penting. Jika medium nutrien menjadi keruh, mendapan atau berubah warna, spesimen yang berkenaan hendaklah diisih. Semakan dan pengalihan keluar dipanggil penggredan.
Menanam keluar
Setelah pokok muda mencapai ketinggian sekitar lima sentimeter dan kuat serta sihat, mereka boleh ditanam dalam substrat yang sesuai. Mulai saat ini mereka boleh ditanam seperti yang diperlukan oleh spesies tumbuhan masing-masing.
Alternatif kepada penyebaran meristem anda sendiri
Disebabkan keperluan dan peralatan yang diperlukan, percubaan anda sendiri pada pembiakan meristem sebenarnya hanya masuk akal jika lebih daripada satu tumbuhan induk ingin dibiakkan. Tambahan pula, ia bukanlah satu usaha yang mudah. Menyediakan medium nutrien yang sesuai dan diselaraskan serta memastikan sel steril adalah sukar untuk dicapai dalam rumah persendirian. Gel nutrien juga boleh dibeli siap sedia. Contohnya di PhytoTechnology Larboratories.
Jika anda ingin menjimatkan usaha dan perbelanjaan anda, termasuk untuk meja kerja steril, anda juga boleh membiak tanaman anda sendiri. Ini ditawarkan, sebagai contoh, oleh Perkhidmatan Loji In Vitro di Quedlinburg.
Kesimpulan
Pembiakan meristem ialah cara yang baik untuk menanam banyak tumbuhan daripada tumbuhan ibu tunggal dan selalunya merupakan satu-satunya cara untuk memperoleh keturunan yang sihat, terutamanya dengan tumbuhan yang mudah terdedah kepada virus. Dengan peralatan yang betul, ia juga boleh dijalankan oleh orang awam. Walau bagaimanapun, daripada mendapatkan sel meristem di bawah mikroskop kepada penyediaan medium nutrien dan pemarkahan yang sesuai, varian pembiakan ini juga merupakan satu cabaran.
