35.6: Plantenweefselcultuur

Het kweken van plantenweefsel wordt veel gebruikt in zowel de primaire als de toegepaste wetenschap. Toepassingen variëren van plantontwikkelingsstudies tot functionele genenstudies, gewasverbetering, commerciële micropropogatie, eliminatie van virussen en de instandhouding van zeldzame soorten.

Het kweken van plantenweefsel hangt af van het vermogen van plantenweefsel om een geheel nieuwe plant te laten ontstaan wanneer het wordt voorzien van een groeimedium en een geschikte omgeving. Dit vermogen van plantencellen of weefsels wordt 'totipotentie' genoemd.

De vier fundamentele stappen van het kweken van plantenweefsel zijn als volgt:

1. Kies een gezonde ouderplant (explantaat).
2. Verwijder microbiële besmetting van blootgestelde oppervlakken van het explantaat.
3. Inoculeer het explantaat in een geschikt kweekmedium.
4. Incubeer het explantaat in een gecontroleerde omgeving met de juiste temperatuur, vochtigheid, luchtkwaliteit en verlichting.

Er zijn ook vier verschillende soorten plantenweefselkweek, waaruit gekozen kan worden afhankelijk van de doelen van de kweek of de plantensoort:

1. celkweek (zoals gametische cellen, celsuspensie en protoplastcultuur).
2. weefselkweek (callus en gedifferentieerde weefsels).
3. orgelcultuur (alle organen zoals wortels, scheuten en helmknoppen).

Een van de populaire toepassingen van plantenweefselkweek is de in vitro klonale voortplanting – die ook wel bekend staat als micropropagatie. Deze plantenweefselkweek kan helpen bij de reproductie van planten die problemen hebben met het ontkiemen van zaden (weerspannige planten), of die een korte levensvatbaarheid als zaadje hebben. Hoewel micropropogatie op elke soort kan worden toegepast, wordt het aanbevolen voor commercieel essentiële planten of planten die met uitsterven worden bedreigd. Micropropogatie wordt bijvoorbeeld veel gebruikt voor de teelt van orchideeën zoals Paphiopedilum delenatii – een soort die inheems is in de Himalaya. Deze orchideeën worden traditioneel vermeerderd via zaden. Het duurt echter ongeveer 2-3 jaar voor volwassen orchideeën om deze te produceren. Daarom is plantenweefselkweek een ideale methode geworden om deze soort tegen uitsterven te beschermen en commerciële levensvatbaarheid te bereiken.

Micropropagatie kan op drie verschillende manieren worden uitgevoerd:

1. met behulp van een apicale of okselknop.
2. met behulp van de adventieve knop.
3. door de vorming van een somatisch embryo met behulp van somatische ouderplantencellen.

Het succes van elk van de technieken hangt af van de genetische achtergrond, het kweekmedia en de incubatieomstandigheden.