Základy TC

1. Kultivačná nádoba

Kultivačná nádoba je nádoba, v ktorej sa počas rastu in vitro uchovávajú rastlinné tkanivá a kultivačné médium. Zabezpečuje kontrolované prostredie a zároveň poskytuje dostatok svetla a priestoru pre vyvíjajúcu sa rastlinu.

Medzi bežné príklady patria sklenené nádoby, plastové obaly a špeciálne nádoby na tissue culture.

2. Kultivačné médium

Kultivačné médium je prostredie bohaté na živiny, v ktorom rastie rastlinná tkanina in vitro. Poskytuje vodu, minerály, cukry a ďalšie zložky potrebné pre vývoj rastliny.

Jeho zloženie je možné prispôsobiť v závislosti od druhu rastliny a fázy rastu.

3. Agar a želírovadlá

Želírovadlá sa používajú na premenu tekutého kultivačného média na gél, ktorý dokáže udržať rastlinné tkanivo. Agar je jednou z najčastejšie používaných želírovadiel v kultivácii rastlinných tkanív.

Množstvo a typ želírovadla môže ovplyvniť tuhosť a dostupnosť vody v médiu.

4. Rastlinné hormóny/ regulátory rastu

Regulátory rastu rastlín (PGR) sú zlúčeniny, ktoré sa používajú na ovplyvňovanie vývoja rastlinných tkanív in vitro. Rôzne PGR a ich koncentrácie môžu podporovať procesy, ako je tvorba výhonkov, rozmnožovanie alebo zakoreňovanie.

Správna kombinácia vo veľkej miere závisí od druhu a štádia rastu.

5. Živiny

Rastliny potrebujú na rast in vitro nevyhnutné minerálne živiny, ktoré sa im dodávajú prostredníctvom kultivačného média.

Médium Murashige & Skoog (MS) patrí medzi najčastejšie používané živné zmesi v kultivácii rastlinných tkanív a je možné ho prispôsobiť v závislosti od druhu a fázy rastu.

6. Cukor a zdroj uhlíka

Do kultivačného média sa pridáva cukor ako zdroj energie pre rastlinu. Pri tkanivovej kultúre rastliny často nedokážu prostredníctvom fotosyntézy vyprodukovať dostatok energie, preto médium zvyčajne obsahuje externý zdroj uhlíka.

Najčastejšie sa používa sacharóza (klasický cukor).

7.pH

Väčšina kultivačných médií pre tkanivové kultúry sa pred sterilizáciou upravuje na hodnotu pH približne 5,6–5,8, pričom bežnou cieľovou hodnotou je 5,8. Optimálna hodnota pH sa môže líšiť v závislosti od druhu rastliny a kultivačného média.

8.Explant

Explant je malý kúsok rastlinného tkaniva odobratý zo zdravej rastliny, ktorý sa používa na založenie tkanivovej kultúry. V závislosti od druhu a cieľa môže ísť o vrchol výhonku, časť stonky, list alebo iné vhodné tkanivo.

Explant sa následne umiestni na vhodné kultivačné médium za sterilných podmienok.

9.Sterilita

Sterilita je stav, pri ktorom sa v kultúre nenachádzajú žiadne nežiaduce živé mikroorganizmy. V tkanivovej kultúre udržanie sterility chráni rastlinu pred baktériami a plesňami, ktoré s ňou môžu súťažiť alebo kultúru zničiť.

10.Sterilizácia

Sterilizácia je proces, ktorým sa dosahuje sterilita. Nástroje, kultivačné nádoby, živné médiá a ďalšie materiály je možné sterilizovať metódami, ako je autoklávovanie, tepelné alebo chemické ošetrenie, v závislosti od materiálu.

11.Kontaminácia

K kontaminácii dochádza, keď sa do tkanivovej kultúry dostanú nežiaduce mikroorganizmy, ako sú baktérie alebo plesne. V živnom médiu bohatom na živiny sa môžu rýchlo rozmnožovať, súťažiť s rastlinou a nakoniec kultúru zničiť.

Zjednodušene povedané: do vašej kultúry sa dostali nesprávne organizmy.

12. Svetlo a teplota

Teplota ovplyvňuje metabolizmus a rast rastlín, pričom mnohé tkanivové kultúry dobre rastú pri teplote okolo 20–25 °C.

Osvetlenie závisí vo väčšej miere od druhu a vývojového štádia, avšak rastliny pestované in vitro sa zvyčajne pestujú pri miernejšom osvetlení než plne vyvinuté rastliny. Cieľom je zabezpečiť dostatok svetla pre vývoj bez toho, aby sa v kultivačnej nádobe spôsobil zbytočný stres.

13.In vitro vs. Ex vitro

In vitro znamená pestovanie rastliny v kontrolovanej kultivačnej nádobe za použitia pripraveného živného média a v sterilných podmienkach.

Ex vitro znamená pestovanie rastliny mimo nádoby, v bežnom prostredí rastu.

14. Kalus, výhonky a korene

Kalus je zhluk aktívne sa deliacich, nešpecializovaných rastlinných buniek, ktorý sa za určitých kultivačných podmienok môže vytvoriť z explant-u.

Výhonky sú nové stonky a listy, ktoré sa vyvíjajú z kultivovaného rastlinného tkaniva. Počas rozmnožovania je možné výhonky oddeliť a presadiť do čerstvého živného média, aby sa získalo viac rastlín.

Koreňové systémy, ktoré si vypestované výhonky vytvorili buď počas samostatnej fázy zakoreňovania, alebo súbežne s vývojom výhonkov. Pomáhajú pripraviť mladé rastliny na život mimo kultivačnej nádoby.

15. Fáza rastu rastlín

Fáza rastu rastliny ovplyvňuje to, ako reaguje na tkanivovú kultúru. Mladé, aktívne rastúce tkanivo sa môže správať odlišne od zrelého tkaniva a požiadavky sa môžu meniť v priebehu prechodu rastliny od fázy zakorenenia → multiplikácie → zakoreňovania.

Výber správnych podmienok pre každú fázu pomáha nasmerovať rastlinu k požadovanému rastu.