Kultura biljnog tkiva kanabisa: Šta je to?

• 1. Istorija kulture tkiva
• 2. Osnove kulture tkiva
• 3. Šta je kultura biljnog tkiva i kako funkcioniše?
• 4. Kultura tkiva vs kloniranje
• 4. a. Kloniranje
• 4. b. Kultura biljnog tkiva
• 5. 5 koraka kulture tkiva
• 5. a. Kako napraviti kulturu biljnog tkiva kod kuće
• 5. b. Vodič za hemijski sastav
• 6. Zaključak

Kultura tkiva podrazumijeva uzimanje živog tkiva iz biljke i uzgoj tog tkiva u cijelu biljku u sterilnim uvjetima. Ovaj proces datira još iz 1885. godine i relativno je nov za sjemenke kanabisa, ali je veoma učinkovit i može se koristiti za većinu biljnih vrsta. Proces kulture tkiva rezultira stabiliziranim izvorom biljnih tkiva koji tehničari mogu sačuvati umnožavanjem biljnih ćelija. Držeći ovaj germplazm u čistim i sigurnim prostorijama, mogu neprestano održavati i razmnožavati određene biljne kultivare i fenotipove. Ova tehnika pomaže u očuvanju rijetkih biljaka ili održavanju produktivnih i potentnih fenotipova živima i zdravima, spremnih za dalju upotrebu na terenu kada se umnože. Kulturu tkiva možete zamisliti kao 'banke' genetike koje se čuvaju u posebnim uslovima dok ne dođe vrijeme za presađivanje u posude ili vanjsko tlo.

1. Istorija kulture tkiva

Istorija kulture tkiva datira iz 1885. kada je njemački zoolog pokušao uzgoj tkiva iz embriona pilića, ali tek 1907. američki zoolog uspješno je uzgojio nervnu ćeliju žabe.

Kasnije, 1910. francuski hirurg je unaprijedio ovu tehniku i definisao šta je kultura tkiva, a nakon definisanja metode uspjeli su i brojni drugi eksperimenti, što je omogućilo istraživačima da uzgajaju matične ćelije u vještačkim uslovima. To je dovelo do većeg znanja o ljudskoj biologiji i napretka u regenerativnoj medicini. No, vjerovatno se pitate kakve to veze ima sa kanabisom?

2. Osnove kulture tkiva

Prije nego što dublje uđemo u kulturu tkiva, kako funkcioniše, i razlike između kulture tkiva i kloniranja, naučimo osnove kulture tkiva.

Istraživanje

Ako kod kuće pokušavate kulturu tkiva, prvo istražite da li je to već uspješno urađeno sa tom specifičnom genetikom kako biste mogli slijediti isti postupak i eventualno koristiti ga kao vodič šta treba, a šta ne treba raditi.

Biljno tkivo

Nakon što znate šta treba pratiti, sljedeći korak je odabrati biljku koju ćete koristiti za kulturu tkiva. Biljka donor mora biti 100% zdrava i bez bolesti. Također, dio biljke koji se koristi može se razlikovati zavisno od vrste, pa se pobrinite da pratite prethodno spomenute smjernice kako biste povećali šanse za uspjeh. Imajte na umu da ovaj proces zahtijeva čisto okruženje, pa neka sve bude čisto i sterilizirano, uključujući vašu odjeću, materijale i prostoriju, jer je kontaminacija najčešći uzrok neuspjeha.

Zrak

Sljedeća je važna stvar zrak jer biljkama je potreban čist zrak. Da biste osigurali čist zrak, možete kupiti improviziranu rukavastu kutiju ili napraviti vlastitu koristeći staru akvarijumsku posudu i PVC cijevi, na primjer.

Medij

Jedan od najvažnijih dijelova kulture tkiva je mediju kojem se biljka nalazi kad dovoljno poraste. Medij bi trebao biti želatinozna supstanca koja osigurava stabilnost i podršku razvoju korijena i rastu biljke, te hranljive materije kako bi biljka stvarala energiju za rast. Zato je Agar jedan od najčešće korištenih medija.

Sad kad ste stekli bolju predstavu o potrebama, nastavite čitati i saznajte kako uzgajati kanabis i druge biljke pomoću kulture tkiva. Samo imajte na umu, kultura tkiva može biti zahtjevna bez pravih materijala i opreme, ali nema potrebe za brigom. Uvijek možete klonirati svoje biljke; Iako broj klonova ovisi o broju grana na biljci, ovaj proces je mnogo jednostavniji i zahtijeva manje iskustva. Sve što vam treba su gel za kloniranje i makaze, i to je to!

3. Šta je kultura biljnog tkiva i kako funkcioniše? 

Kultura tkiva je upravo ono što je gore objašnjeno: uzimate samo nekoliko komadića biljnog tkiva ili ćelija i razvijete stotine pa čak i hiljade identičnih klonova. Ova metoda omogućava gajiteljima da sačuvaju određene genetike gotovo zauvijek, uz minimalan prostor i trud. Kao i kod uobičajenog kloniranja, kultura tkiva započinje s malim dijelom biljke koju želite klonirati, ali za razliku od kloniranja, taj uzorak tkiva se orezuje, sterilizira, i nakon što je očišćen, stavlja se u nutritivni medij koji sadrži ne samo hranjive tvari već i hormone i šećere.

Ovaj hranjivi medij se spravlja posebno za svaku kulturu, jer određeni nutrijenti i hormoni potiču pojedine faze razvoja. Ako želite potaknuti rast, razvoj korijena i/ili umnožavanje (kada biljka bude spremna), morate obezbijediti specifičan nutritivni medij za željeni razvoj. Dakle, možete imati mali komad tkiva koji, kad poraste, može biti podjeljen na stotine dijelova za pojedinačno kloniranje. Kad tkiva dostignu veličinu za rast, hrane se medijem koji ih stimulira na žiličenje i potom rast.

4. Kultura tkiva vs Kloniranje

Kako se industrija kanabisa razvija, komercijalni uzgajivači traže načine da dobiju veći prinos i jaču potentnost u kraćem roku. Kada je moguće, uzgajivači prelaze s kloniranja na kulturu tkiva, ali zašto?

Kloniranje 

Kao što možda znate, kloniranje podrazumijeva uzimanje reznica sa biljke i čekanje da one razviju korijen kako bi mogle dalje rasti, a novi klon postaje identična kopija matične biljke.

Ali klonovi mogu biti nepouzdani kao mlade biljke, jer nije uvijek lako ostvariti visok postotak preživljavanja. Osim toga, podložni su štetočinama, infekcijama, bolestima, i kako generacije prolaze, sve je veća šansa za genetske mutacije. Sa kulturom tkiva situacija je potpuno drugačija.

Kultura biljnog tkiva

Proces kulture tkiva je relativno jednostavan, ali zahtijeva puno kontrole kako bi se održali pravi uvjeti. Laboratorije za kulturu tkiva trebaju:

Sterilizacija

Kulture tkiva zahtijevaju idealno okruženje za rast biljaka, koje mora osigurati sve što biljci treba u lako dostupnom obliku, ali takvo okruženje je idealno i za bakterije i štetne mikroorganizme, stoga sve mora biti sterilizirano. Sterilizacija je ključna jer gljivice ili bakterije mogu uništiti vaše biljke, pa ne samo da laboratorij mora biti steriliziran, već i alati, oprema i samo biljno tkivo (tzv. "eksplant").

Aseptično okruženje  

Važno je cijeli proces raditi u potpuno sterilnom okruženju pa se u idealnim uvjetima koristi posebna komora koja omogućava rukovanje sterilnom opremom. Ovo okruženje se koristi svaki put kada bilo šta, poput alata, opreme ili tkiva, izlažete zraku.

Bolesti lako mogu ući u radni prostor; svi udisanjem unosimo spore gljivica iz zraka. Kako bi spriječili kontaminaciju in vitro biljaka (koje rastu u staklenim posudama poput Petrijevih zdjelica), tehničari često rade ispred ili ispod laminarnog protoka zraka. Ovi uređaji koriste ventilatore koji pumpaju zrak kroz HEPA filter — opremu sposobnu filtrirati najmanje zagađivače iz zraka, poput virusa, bakterija i gljivičnih spora. Čist zrak tada struji preko radne površine u laminarnom toku, sprečavajući padanje čestica na otvorene posude.

Poseban medij za uzgoj

Kod kulture biljnog tkiva koristi se sterilan medij koji biljci daje nutrijente, šećer, vodu i prostor za rast - sve što je potrebno da biljka preživi dok ne izraste u cijelu biljku. Ovaj medij se može napraviti kod kuće od gotovog praha, šećera i destilovane vode, pH na 5.8. Dakle, iako je relativno jednostavno, zahtijeva mnogo mjera sigurnosti.

5. 5 koraka kulture tkiva

Ovo je 5 jednostavnih koraka kulture biljnog tkiva u laboratoriju. Zapamtite, ovo je samo sažetak cijelog procesa.

1. Odaberite biljku koju želite koristiti;
2. Ubacite tkivo u sterilan prostor, izrežite, očistite i stavite u odgovarajući medij;
3. Održavajte odgovarajuće uvjete i ostavite tkivo da se množi (obično traje 14 dana);
4. Poticati biljku da razvije korijen;
5. Presađivanje u završnu posudu i nastavak rasta.

Ako želite detaljan step-by-step vodič i kako to napraviti kod kuće, evo vodiča, samo imajte na umu da će vam trebati skupi alati. Iako je DIY, potrebna vam je posebna oprema.

Kako napraviti kulturu biljnog tkiva kod kuće

Ako vas zanima vodič o tome kako napraviti kulturu biljnog tkiva kanabisa, evo detaljnog korak-po-korak postupka. Kao što je rečeno, potrebna vam je posebna oprema, ali moguće je i u kućnim uslovima.

Faza inicijacije (1-2 sedmice)

Korak 1

Uključite laminarni protok zraka najmanje 30min prije početka. Ako nemate laminarnu komoru, koristite alkoholnu lampu i radite blizu plamena.

Korak 2

Sterilizujte komoru sa 70% etanolom, ali nemojte ga direktno prskati na filter.

Korak 3

Uključite sterilizator i pustite da se zagrije 20min.

Korak 4

Sterilizujte pakovanje papira na suhom ciklusu, zatim sterilizujte posude, vodu i tween na sporom ciklusu.

Korak 5

Za pripremu medija, uzmite posudu i napunite je reverznom osmozom, destiliranom ili deioniziranom vodom (idealno). Ako pravite 1L medija, dodajte 900ml vode. Nakon toga dodajte Grow nutrijente do EC 1.5, dodajte 30g/L šećera i podesite pH na 5.7, dodajte 6g/L agara i stavite u bocu za autoklav ali NEMOJTE prepuniti bocu. Sterilizujte bocu 15min i naspite oko 50ml u svaku steriliziranu posudu koja će se koristiti.

Korak 6

Kada je medij spreman, napravite otopinu sa 0.5% izbjeljivača i 0.1% sterilnog tween 20. Ako imate samo 2.75% izbjeljivača, dodajte 181ml na 1L vode.

Korak 7

Napunite posudu s malo vode, uzmite svoj materijal kanabisa i stavite ga u vodu, provjerite je li biljni materijal zdrav. Ako biljni materijal čuvate duže od 1h, stavite ga u hladnjak sa ledom i pokušajte ga staviti u vodu što prije.

Korak 8

Uzmite steriliziranu posudu s poklopcem i napunite je oko 80% sa otopinom izbjeljivača/tweena, zatim dodajte biljni materijal i zatvorite.

Korak 9

Lagano protresite 20 min, a zatim prodrmajte energično još 20 sekundi nakon tih 20min.

Korak 10

Prebacite biljni materijal u drugu posudu sa 80% sterilizirane vode, lagano protresite 5 min i ponovite još 2 puta.

Korak 11

Sterilnim pincetama prebacite biljni materijal na sterilni papir koji upija višak vode, a zatim stavite jedan komad materijala po posudi. Biljka treba biti uspravno postavljena u posudu i smještena na stalak na 25°C pod 18/6 svjetlosnim režimom bar 3 sedmice. Nakon toga, dobit ćete klon koji je spreman za rast u mediju po vašoj želji, bilo vani ili unutra.

Vodič za hemijski sastav 

Imajte na umu da postoje različite vrste medija, minerali i količine mogu varirati zavisno o vrsti medija koji koristite. Ovaj vodič je pisan koristeći Murashige-Skoog medij kao primjer, pa se pobrinite da pročitate i pronađete sastojke i količine prilagođene mediju koji koristite.

Ovo su ključni nutrijenti koji vašim biljkama kanabisa trebaju u velikim količinama i neophodni su za kulturu tkiva. Bez njih biljke neće moći praviti zelenu masu.

Ovi mikronutrijenti su potrebni vašim biljkama kanabisa u manjim količinama, ali su također ključni za kulturu tkiva, bez njih biljke neće moći pravilno rasti i imat će simptome nedostatka.

Ovi vitamini su ključni za metabolizam vaše biljke, što je posebno važno kod kulture tkiva. Pobrinite se da ih osigurate i u tačnim količinama.

6. Zaključak

Kultura tkiva kanabisa može izgledati prilično složeno, ali zapravo je prilično jednostavna. Samo obavezno pratite najbolje moguće uvjete i poduzmite sve sigurnosne mjere radi najveće stope preživljavanja. Znamo da je ova tehnika relativno nova i može biti skupa, pa nije dostupna svim gajiteljima, ali ako radite ili ste napravili laboratorij za kulturu tkiva kod kuće, podijelite svoje znanje s drugim uzgajivačima! Ostavite komentar ispod!

Vanjske reference

1. Kulture biljnog tkiva. - Kärkönen, Anna & Santanen, Arja & Iwamoto, Kuninori & Fukuda, Hiroo. (2020). 
2. Nanotehnologija i kultura biljnog tkiva. - Tariq, Amina & Ilyas, Saiqa & Naz, Shagufta. (2020). 
3. Mediji za kulturu biljnog tkiva, najnoviji napredak u in vitro kulturi biljaka. - Annarita Leva i Laura M. R. Rinaldi (2012).