Die pflanzliche Gewebekultur ist weit verbreitet in der allgemeinen und angewandten Wissenschaft. Die Anwendungen reichen von Entwicklungsstudien der Pflanzen bis hin zu funktionellen Genanalysen, Pflanzenverbesserung, kommerzieller Mikrostecklingsvermehrung, Viruseliminierung und Erhaltung seltener Arten.
Die pflanzliche Gewebekultur hängt von der Fähigkeit des Pflanzengewebes ab, eine ganze neue Pflanze hervorzubringen, wenn sie mit einem Wachstumsmedium und einer geeigneten Umgebung versorgt wird. Diese Fähigkeit der Pflanzenzellen oder Geweben wird als "Totipotenz" bezeichnet.
Die grundlegenden Schritte der pflanzlichen Gewebekultur sind vierfach:
- Wählen Sie eine gesunde Mutterpflanze (Explantat).
- Beseitigen Sie jegliche mikrobielle Kontaminationen der exponierten Explantatoberfläche.
- Inokulation des Explantats in einem geeigneten Kulturmedium.
- Inkubation des Explantats in einer kontrollierten Umgebung mit einer angemessenen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und Beleuchtung.
Es gibt auch vier verschiedene Arten der pflanzlichen Gewebekultur, die anhand der Ziele der jeweiligen Kultur oder der Pflanzenart gewählt werden können:
- Zellkultur (z. B. Gametische Zellen, Zellsuspension und Protoplastenkultur).
- Gewebekultur (Kallus und differenzierte Gewebe).
- Organkultur (jedes Organe wie zum Beispiel Wurzeln, Triebe und Staubblätter).
Eine der beliebtesten Anwendungen der pflanzlichen Gewebekultur ist die in vitro klonale Vermehrung - auch bekannt als Mikrostecklingsvermehrung. In diesem Fall kann die pflanzliche Gewebekultur bei der Fortpflanzung von Pflanzen helfen, die Probleme mit der Samenkeimung haben (widerspenstige Pflanzen), oder Samen mit einer nur kurzen Lebensdauer haben. Obwohl die Mikrostecklingsvermehrung für jede Art angewendet werden kann, wird sie für kommerziell nötige Pflanzen oder vom Aussterben bedrohte Pflanzen empfohlen. Zum Beispiel, ist die Mikrostecklingsvermehrung weit verbreitet für den Anbau von Orchideen wie Paphiopedilum delenatii - eine im Himalaya beheimatete Art. Diese Orchideen werden traditionell durch Samen vermehrt. Es dauert jedoch etwa 2-3 Jahre bis reife Orchideen diese zu produzieren. Daher ist die pflanzliche Gewebekultur zu einer idealen Methode geworden, um diese Art vor dem Aussterben zu schützen und eine kommerzielle Lebensfähigkeit zu erreichen.
Die Mikrostecklingsvermehrung kann auf drei verschiedene Arten durchgeführt werden:
- mit einer apikalen oder Achselknospe.
- mit der sprossbürtigen Knospe.
- durch die Bildung eines somatischen Embryos unter Verwendung somatischer elterlicher Pflanzenzellen.
Der Erfolg jeder der Techniken hängt vom genetischen Hintergrund, den Kulturmedien und den Inkubationsbedingungen ab.
Aus Kapitel 35:
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35.6 : Die pflanzliche Gewebekultur
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35.1 : Bestäubung und Blütenstruktur
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35.2 : Der Angiospermen-Lebenszyklus
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35.3 : Der Samenaufbau und die Entwicklung des Sporophyten
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35.4 : Fruchtbildung, Struktur und Funktion
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35.5 : Die nicht-geschlechtliche Fortpflanzung
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35.7 : Pflanzenzüchtung und Biotechnologie
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