Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

35.6: Pflanzengewebekultur
INHALTSVERZEICHNIS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Plant Tissue Culture
 
PROTOKOLLE

35.6: Plant Tissue Culture

35.6: Pflanzengewebekultur

Plant tissue culture is widely used in both primary and applied science. Applications range from plant development studies to functional gene studies, crop improvement, commercial micropropagation, virus elimination, and conservation of rare species.

Plant tissue culture depends on the ability of plant tissue to give rise to an entire new plant when provided with a growth medium and appropriate environment. This ability of plant cells or tissues is termed ‘totipotency.’

The fundamental steps of plant tissue culture are fourfold:

  1. Select a healthy parent plant (explant).
  2. Eliminate any microbial contamination from any exposed explant surfaces.
  3. Inoculation the explant in an adequate culture medium.
  4. Incubation of the explant in a controlled environment with appropriate temperature, humidity, air quality, and illumination.

There are also four different types of plant tissue culture, which may be chosen based upon the goals of the culture, or plant species:

  1. cell culture (such as gametic cells, cell suspension, and protoplast culture).
  2. tissue culture (callus and differentiated tissues).
  3. organ culture (any organs such as roots, shoots, and anthers).

One of the popular applications of plant tissue culture is the in vitro clonal propagation - also known as micropropagation. Plant tissue culture, in this case, can aid in the reproduction of plants that have problems with seed germination (recalcitrant plants), or have short-seed viability. Although micropropagation can be applied to any species, it is recommended for commercially essential plants or those at risk of extinction. For example, micropropagation is widely used for the cultivation of orchids such as Paphiopedilum delenatii - a species native to the Himalayas. These orchids are traditionally propagated through seeds. However, it takes about 2-3 years for mature orchids to produce these. Therefore, plant tissue culture has become an ideal method to protect this species from extinction and achieve commercial viability.

Micropropagation can be carried out in three different ways:

  1. using an apical or axillary bud.
  2. using the adventitious bud.
  3. through the formation of a somatic embryo, using somatic parent plant cells.

The success of each of the techniques depends on the genetic background, culture media, and incubation conditions.

Pflanzengewebekultur ist weit verbreitet in der Primär- und Angewandten Wissenschaft. Die Anwendungen reichen von Pflanzenentwicklungsstudien bis hin zu funktionellen Genstudien, Pflanzenverbesserung, kommerzieller Mikropropagation, Viruseliminierung und Erhaltung seltener Arten.

Pflanzengewebekultur hängt von der Fähigkeit des Pflanzengewebes ab, eine ganze neue Pflanze hervorzuführen, wenn sie mit einem Wachstumsmedium und einer geeigneten Umgebung versorgt wird. Diese Fähigkeit von Pflanzenzellen oder Geweben wird als "Totipotenz" bezeichnet.

Die grundlegenden Schritte der Pflanzengewebekultur sind vierfach:

  1. Wählen Sie eine gesunde Mutterpflanze (Explant).
  2. Beseitigen Sie jede mikrobielle Kontamination von exponierten Explantationsoberflächen.
  3. Inokulation der Explantation in einem geeigneten Kulturmedium.
  4. Inkubation der Explantation in einer kontrollierten Umgebung mit entsprechender Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und Beleuchtung.

Es gibt auch vier verschiedene Arten von Pflanzengewebekultur, die basierend auf den Zielen der Kultur gewählt werden können, oder Pflanzenarten:

  1. Zellkultur (z. B. Gametische Zellen, Zellsuspension und Protoplastkultur).
  2. Gewebekultur (Callus und differenziertegewebe).
  3. Organkultur (alle Organe wie Wurzeln, Triebe und Anther).

Eine der beliebtesten Anwendungen der Pflanzengewebekultur ist die in vitro klonale Vermehrung - auch bekannt als Mikropropagation. Pflanzengewebekultur kann in diesem Fall bei der Fortpflanzung von Pflanzen helfen, die Probleme mit der Samenkeimung haben (widerspenstige Pflanzen), oder kurzsaatelebensfähigkeit haben. Obwohl Die Mikropropagation auf jede Art angewendet werden kann, wird sie für kommerziell essentielle Pflanzen oder vom Aussterben bedrohte Pflanzen empfohlen. Zum Beispiel, Mikropropagation ist weit verbreitet für den Anbau von Orchideen wie Paphiopedilum delenatii - eine Art im Himalaya beheimatet. Diese Orchideen werden traditionell durch Samen vermehrt. Jedoch, Es dauert etwa 2-3 Jahre für reife Orchideen, um diese zu produzieren. Daher ist die Pflanzengewebekultur zu einer idealen Methode geworden, um diese Art vor dem Aussterben zu schützen und kommerzielle Lebensfähigkeit zu erreichen.

Die Mikropropagation kann auf drei verschiedene Arten durchgeführt werden:

  1. mit einer apikalen oder axillären Knospe.
  2. mit der zufälligen Knospe.
  3. durch die Bildung eines somatischen Embryos unter Verwendung somatischer Elternpflanzenzellen.

Der Erfolg jeder der Techniken hängt vom genetischen Hintergrund, den Kulturmedien und den Inkubationsbedingungen ab.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter