La propagazione del meristema è ancora un tipo abbastanza nuovo di propagazione delle piante. Ma è già ampiamente utilizzato. Da un lato perché alcune piante possono essere propagate solo in questo modo senza virus e batteri. D' altro canto, perché questo metodo permette di far crescere numerose giovani piante geneticamente identiche da un'unica pianta madre. Tuttavia, la procedura in sé è difficile da eseguire a causa delle attrezzature, delle precauzioni e delle conoscenze richieste. Tuttavia, se hai pazienza e un po’ di volontà di sperimentare, puoi comunque ottenere risultati sorprendenti.
Definizione
La propagazione del meristema è anche conosciuta come propagazione in vitro. “In vitro” significa “in un bicchiere” in latino. Ciò che intendiamo qui è la propagazione in una capsula di Petri o in una provetta. Ciò potrebbe rappresentare una sorpresa per i giardinieri amatoriali che hanno già lavorato con semi, talee e radici divisorie. In effetti, la proliferazione dei meristemi viene già effettuata su larga scala. Le piante si riproducono da singoli gruppi cellulari e in condizioni sterili.
Le cellule vengono rimosse dalla pianta, poste su un mezzo nutritivo e trattate con sostanze nutritive e fitormoni fino alla formazione di radici e germogli. Vengono poi posti nel substrato e coltivati secondo le esigenze della rispettiva pianta. In parole povere e molto semplificate, si tratta di un tipo di propagazione per talea su scala microscopica e in condizioni sterili.
Vantaggi
Come già accennato all'inizio, la proliferazione dei meristemi offre due vantaggi decisivi. Soprattutto è difficile ignorare il vantaggio economico: da un’unica pianta madre si possono far crescere molti più discendenti che da talee o semi. Alla fine, sono necessarie solo poche cellule come materiale di partenza per una pianta figlia. Inoltre, alcune piante difficilmente possono essere propagate in altro modo. Le possibili ragioni di ciò sono che la divisione, la formazione di talee o la coltivazione dei semi sono estremamente complesse e richiedono molto tempo.
Inoltre batteri, funghi, virus e altri fitopatogeni rendono difficile la propagazione di alcune piante tramite talea e coltura. Per questo motivo, ad esempio, fragole, lamponi e kiwi vengono oggi generati principalmente attraverso la proliferazione dei meristemi. Le giovani piante così ottenute sono prive di agenti patogeni perché coltivate in condizioni sterili. Anche il rischio di figli malati è ridotto.
Il Meristema
Il materiale di partenza per la proliferazione del meristema è il meristema. Questo è il tessuto formativo della pianta. Questo tipo di tessuto è ancora indifferenziato. Possono quindi svilupparsi in radici, frutti o foglie e, almeno teoricamente, dividersi all'infinito. Le migliori condizioni per la propagazione e per creare numerose piante a partire da piccole quantità di cellule.
Queste cellule staminali vegetali si trovano all'estremità degli apici delle radici e degli apici dei germogli. Hanno anche pareti cellulari sottili con un contenuto di cellulosa molto basso. Differiscono dalle cellule circostanti proprio per quanto riguarda le pareti cellulari. Naturalmente questo è visibile solo al microscopio.
Condizioni sterili
Gli apici superiori dei germogli sono generalmente particolarmente adatti come meristema per la propagazione in vitro, poiché di solito sono ancora privi di virus anche se è presente una malattia virale. Affinché gli agenti patogeni non possano successivamente diffondersi alle cellule o alle parti della pianta, per la propagazione dei meristemi sono essenziali condizioni sterili. I contenitori di coltivazione devono quindi essere sterili e chiudibili a chiave. Le piastre Petri con coperchio si sono rivelate utili per le fasi iniziali. Successivamente vengono utilizzati bicchieri più alti. Nell'attuazione professionale della proliferazione dei meristemi si crea un'atmosfera speciale che viene continuamente regolata. Ciò richiede, tra le altre cose, un banco da lavoro sterile o un banco da lavoro di sicurezza.
Disinfetta
Un banco da lavoro e dei vasi sterili sono necessari per la propagazione dei meristemi, ma da soli non sono sufficienti. I germi possono essere introdotti con le cellule del meristema. Non importa se questi fossero già presenti sulla pianta o se siano stati aggiunti al mezzo nutritivo durante il percorso dalla pianta. Batteri, funghi e virus possono, a loro volta, ridurre significativamente la percentuale di successo. È quindi necessario disinfettare ulteriormente i cluster cellulari dopo la rimozione dalla pianta per uccidere batteri e spore fungine.
Secondo diverse fonti vengono utilizzati i seguenti tre mezzi:
- Ipoclorito di sodio
- Perossido di idrogeno
- Cloruro di mercurio II
L'ipoclorito di sodio e il perossido di idrogeno sono disponibili in farmacia. L'uso del cloruro di mercurio II per disinfettare piante e semi è vietato, almeno nel settore privato. Bisogna però prestare molta attenzione anche alla concentrazione delle sostanze disponibili.
Ipoclorito di sodio per la disinfezione
Nella propagazione professionale dei meristemi, l'ipoclorito di sodio viene utilizzato per disinfettare i cluster cellulari. La sostanza chimica è nota anche come candeggina e viene spesso definita “cloro attivo” nei prodotti per la pulizia. L'agente aggressivo non deve quindi essere utilizzato puro sulle cellule vegetali.
Qui di solito sono presenti concentrazioni dal 5 al 25% con un tempo di esposizione da 5 a 30 minuti. Pertanto l'ipoclorito di sodio deve essere utilizzato solo in una diluizione appropriata. Dopo la disinfezione, le cellule vengono anche risciacquate più volte con acqua distillata e sterile.
Perossido di idrogeno
Per il risciacquo delle piante e delle cellule vegetali, alcune fonti suggeriscono una soluzione con 0,15 per mille o 0,015% di perossido di idrogeno. Per uso domestico, in farmacia è disponibile una soluzione di perossido di idrogeno al 3%. Per allinearlo con un contenuto di perossido di idrogeno dello 0,015%, è necessario il seguente calcolo: percentuale della soluzione iniziale - percentuale desiderata della soluzione disinfettante=differenza e quindi contenuto di acqua nel rapporto di miscelazione
Con la soluzione al 3% il calcolo è: 3 – 0,015=2,985
Ciò significa che 0,015 parti della soluzione al 3% devono essere aggiunte a 2,985 parti di acqua distillata sterile. Un po' più descrittivo e pratico per la propagazione dei meristemi è 1,5 ml di soluzione in 29,85 litri di acqua.
Mezzo di coltura e sostanze nutritive
È qui che le cose si complicano. Sebbene ci siano sostanze nutritive che devono essere sempre contenute nel mezzo nutritivo, la rispettiva concentrazione dipende dalla rispettiva specie vegetale. Come base può servire una miscela di agar come agente gelificante e saccarosio come soluzione nutritiva. La soluzione dovrebbe contenere da 20 a 30 grammi di saccarosio per litro d'acqua. L'agar viene utilizzato secondo necessità.
Macronutrienti
I macronutrienti importanti per la proliferazione dei meristemi sono:
- Azoto
- Fosforo
- Potassio
- Calcio
- Magnesio
- Zolfo
Le concentrazioni di queste sostanze dipendono molto dalla specie. Anche nelle fonti scientifiche ci sono notevoli differenze nei dati, che ad esempio si attestano tra 0,95 e 1,9 grammi per litro per il solo potassio.
Suggerimento:
Se vuoi iniziare tu stesso gli esperimenti, devi sperimentare con attenzione. Il contenuto dei singoli macronutrienti nei fertilizzanti speciali per questo tipo di pianta può fornire indicazioni qui.
Micronutrienti
I micronutrienti importanti per le piante in generale e per la riproduzione dei meristemi in particolare sono:
- Ferro
- Manganese
- Zinco
- Boro
- Rame
- Molibdeno
Se mancano completamente o sono presenti in una concentrazione troppo bassa, si verificano sintomi di carenza. Si dice che anche lo iodio e il cob alto abbiano un effetto sulla crescita. Tuttavia, ciò non è stato ancora scientificamente dimostrato. Anche in questo caso le quantità variano molto e dipendono dal tipo di pianta. Anche in questo caso è possibile utilizzare fertilizzanti speciali per la rispettiva pianta come guida.
Vitamine e aminoacidi
Le vitamine del gruppo B sono fondamentali per la proliferazione dei meristemi.
Conta qui:
- Biotina – Vitamina B7
- Acido folico – vitamina B9 o vitamina B11
- Acido nicotinico – vitamina B3
- Piridossina – Vitamina B6
- Tiamina – Vitamina B1
Sebbene le piante possano produrli da sole, vengono comunque aggiunti ad alcuni comuni substrati di coltivazione per promuovere la crescita e aumentare il tasso di successo.
Fitoormoni
Poiché il meristema è costituito da cellule ancora indifferenziate, necessitano di impulsi adeguati. Altrimenti non si svilupperebbero in radici, germogli e foglie. Ricevono questi impulsi dai quattro fitormoni:
- Auxina
- Citochinine
- Gibberellins
- Acido abscissico
Alcuni terreni nutritivi già pronti li contengono già, oltre ai macro e micronutrienti. Se prepari la tua miscela, devono essere aggiunti. Questo a sua volta rappresenta una sfida, poiché la quantità e il rapporto reciproco devono essere testati.
Voto
Se durante la riproduzione dei meristemi le cellule si dividono con successo e i fitormoni assicurano lo sviluppo desiderato dei singoli organi vegetali, le giovani piante crescono. Questi sono geneticamente identici alla pianta madre, quindi in senso stretto sono cloni. Nonostante questo successo, potrebbero esserci ancora problemi lungo il percorso. Di norma, questi vengono innescati da germi introdotti che possono prosperare sul mezzo nutritivo proprio come le cellule vegetali stesse, per questo le valutazioni sono molto importanti. Se il mezzo nutritivo diventa torbido, si deposita o scolorisce, il campione in questione deve essere separato. Il controllo e la rimozione si chiamano valutazione.
Piantare
Una volta che le giovani piante avranno raggiunto un' altezza di circa cinque centimetri e saranno forti e sane, potranno essere piantate in un substrato adeguato. Da questo momento in poi possono essere coltivati secondo quanto richiesto dalle rispettive specie vegetali.
L' alternativa alla tua propagazione dei meristemi
A causa dei requisiti e dell'attrezzatura necessaria, i propri tentativi di propagazione dei meristemi hanno senso solo se si deve propagare più di una pianta madre. Inoltre non è un’impresa facile. Preparare un terreno di coltura adatto e coordinato e mantenere sterili le cellule è difficile da realizzare in una casa privata. I gel nutrienti possono essere acquistati anche già pronti. Ad esempio ai Laboratori di Fitotecnologia.
Se vuoi risparmiare fatica e spese, compreso il banco da lavoro sterile, puoi anche far propagare le tue piante. Questo viene offerto, ad esempio, dal servizio di piante in vitro di Quedlinburg.
Conclusione
La propagazione del meristema è un buon modo per coltivare numerose piante da un'unica pianta madre ed è spesso l'unico modo per ottenere una prole sana, soprattutto con piante sensibili ai virus. Con la giusta attrezzatura può essere effettuato anche da non addetti ai lavori. Dall'ottenimento delle cellule meristematiche al microscopio alla preparazione di un mezzo nutritivo adatto e all'incisione, anche questa variante di propagazione rappresenta una sfida.
