Jak powstają rośliny z in vitro?

Metody in vitro zwane też kulturami tkankowymi zostały opracowane przeszło pół wieku temu, a więc nie jest to już taki nowy wynalazek. Pozwalają na odbudowę organizmu nawet z wycinka tkanki lub pojedynczej komórki. Wykorzystywane są do wielu celów, jednak głównie jako sposób mikrorozmnażania roślin. Dzięki nim w krótkim czasie, niezależnie od pogody i pory roku, można uzyskać praktycznie dowolną liczbę wiernych kopii rośliny macierzystej, także w przypadku gatunków i odmian, które trudno otrzymać innymi sposobami.

Niestety, procedura jest skomplikowana i wymaga idealnej sterylności, którą można zapewnić tylko w laboratoriach (łac. in vitro - w szkle). Z roślin matecznych pobiera się niewielkie fragmenty łodygi, wierzchołków wzrostu, pączków bocznych albo liści, w zależności od tego, z jakiej części można uzyskać szybką regenerację. Po odkażeniu umieszczane są one w przezroczystych naczyniach na jałowych pożywkach zawierających bogaty zestaw związków mineralnych i organicznych, m.in. hormony wzrostu. Skład pożywki musi być precyzyjnie dopracowany, bo to od niego zależy przebieg procesów odbudowy. Następnie zamknięte naczynia wędrują do pomieszczenia o kontrolowanym oświetleniu i temperaturze. Czasem wystarczają 2-3 miesiące, by na pobranych fragmentach pojawiły się skupiska niewielkich pędów, czyli tzw. wieloroślinki. Zazwyczaj wielokrotnie dzieli się je i namnaża, po czym przenosi na pożywkę stymulującą powstawanie korzeni. Gdy ukorzenione rośliny się wzmocnią, wyjmowane są ze sterylnych naczyń i przesadzane do doniczek. Od tego momentu można je już uprawiać tradycyjnie.

Metodę in vitro po raz pierwszy zastosowano u storczyków, bo inne sposoby ich rozmnażania były wyjątkowo mało efektywne. Okazało się, że w ciągu roku z niewielkiej cząstki orchidei może powstać milion kopii jej okazów, które w dodatku wchodzą w okres kwitnienia znacznie szybciej niż siewki. To była prawdziwa rewolucja! Dzięki nowej metodzie wspaniałe falenopsisy, dawniej ekskluzywne rarytasy, zdołały osiągnąć pozycję najbardziej popularnych kwiatów doniczkowych.

Ale mikrorozmnażanie ma jeszcze jedną olbrzymią zaletę. Uprawiane w sterylnych warunkach egzemplarze zachowują idealne zdrowie - często więc służą jako mateczniki do produkcji sadzonek, np. petunii lub podkładek drzew owocowych. To zapobiega wyradzaniu się odmian w wyniku chorób. Co więcej, kultury tkankowe można użyć też jako kurację uzdrawiającą. W roślinach, które są porażone nawet przez trudne do wykrycia wirusy, szybko dzielące się komórki zwykle nie są zainfekowane (wirusy namnażają się wolniej od komórek). Jeśli więc z wierzchołka pędu pobiera się jedynie koniuszek o średnicy milimetra, to uzyskuje się z niego całkowicie zdrowe okazy, które w porównaniu z rośliną rodzicielską bujniej rosną i obficiej kwitną. W ten sposób udało się odwirusować np. cenne odmiany tulipanów i narcyzów.

Obecnie liczbę gatunków rozmnażanych in vitro liczy się na setki, z czego 90% stanowią rośliny ozdobne. Dzięki niej praktycznie wszystkie nowości pojawiające się na światowych wystawach ogrodniczych po roku lub dwóch latach w przystępnej cenie masowo trafiają na rynek. Przy dużym popycie koszty ich uzyskania zwracają się bowiem z nawiązką. Polska jest w czołówce producentów europejskich. W naszych laboratoriach rozmnaża się gerbery, różaneczniki, storczyki, fikusy, chryzantemy, a z roślin sadowniczych odmiany borówki wysokiej, truskawki, żurawiny i jeżyny.

Kultury in vitro mają też zastosowanie w hodowli z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej oraz ochronie ginących gatunków i rzadkich odmian.

Okazy rozmnażane in vitro po posadzeniu do doniczek rozwijają się w tym samym tempie i zakwitają jednocześnie.