Тъканна култура при канабиса: Какво е това?

• 1. История на тъканната култура
• 2. Основи на тъканната култура
• 3. Какво е тъканна култура и как работи?
• 4. Тъканна култура срещу клониране
• 4. a. Клониране
• 4. b. Тъканна култура
• 5. Петте стъпки на тъканната култура
• 5. a. Как да направим тъканна култура у дома
• 5. b. Ръководство за химичен състав
• 6. В заключение

Тъканната култура представлява вземане на жива тъкан от растение и отглеждането ѝ до цяло растение при стерилни условия. Този процес датира още от 1885 г. и е сравнително нов при семената на канабис, но е изключително ефективен и може да се прилага при повечето видове растения. Процесът на тъканна култура води до стабилизиран източник на растителна тъкан, която може да се съхранява чрез многократно размножаване на клетките. Чрез съхраняване на този гермплазм в чисти и сигурни съоръжения, специалистите могат да запазят и непрекъснато да размножават конкретни растителни култивари и фенотипове. Тази техника помага да се опазят редки растения или да се поддържат продуктивни и силни фенотипове, които да се използват при нужда. Може да разглеждате тъканните култури като "банки" за генетика, съхранявана в специални условия, докато се наложи да се пресади в саксии или в земята навън.

1. История на тъканната култура

Историята на тъканната култура започва през 1885 г., когато немски зоолог се опитва да култивира тъкан от ембрион на пиле, но едва през 1907 г. американски зоолог успешно култивира нервна клетка от жаба.

Малко по-късно, през 1910 г. френски хирург усъвършенства тази техника и дефинира какво представлява тъканната култура. След като техниката е определена и установена, следват още успешни експерименти, които дават възможност на други изследователи да отглеждат стволови клетки при изкуствени условия, което води до повече знания за човешката биология и голям напредък в регенеративната медицина. Но вероятно се питате Как това е свързано с канабиса?

2. Основи на тъканната култура

Преди да навлезем по-дълбоко в тъканната култура, начина на действие и разликите между тъканната култура и клонирането, нека разгледаме основните неща.

Проучване

Ако пробвате тъканна култура у дома, първо проучете дали тя е била успешно приложена с конкретния сорт, за да можете вие да следвате същата процедура и евентуално да я използвате като ръководство за какво да правите или да НЕ правите.

Растителна тъкан

След като знаете какво да следвате, трябва да осигурите растението, което искате да използвате за тъканна култура. Донорното растение трябва да е 100% здраво и без болести. Също така, частта от растението, която използвате, зависи от вида, така че следвайте вече споменатите насоки, за да увеличите шансовете за успех. Имайте предвид, че процесът изисква чиста среда, така че се уверете, че всичко е чисто и стерилизирано, включително дрехите ви, материалите и самото помещение, защото замърсяването е основната причина за неуспех.

Въздух

Следва въздухът, защото растенията се нуждаят от чист въздух. Можете да си купите ръкавна кутия или да си направите сами от стар аквариум и PVC тръби, за да осигурите чистота.

Средата

Една от най-важните части е средата за тъканната култура, тъй като това е мястото, където растението ще се постави, когато стане достатъчно голямо. Средата трябва да представлява гелоподобно вещество, което дава стабилност и подкрепа на развитието на корените и растежа на растението, а също така осигурява хранителните вещества, нужни за енергия за растеж. Това е причината Agar да е един от най-популярните среди.

След като вече имате по-добра представа какво е нужно, прочетете надолу, за да научите как се прави тъканна култура на канабис и други растения. Само помнете, че тъканната култура може да е трудна, ако нямате подходящи материали и оборудване, но няма място за притеснения. Винаги можете да клонирате растенията си; въпреки че броят на клоновете зависи от броя клонки на растението, този процес е много по-лесен и не изисква голям опит. Нужно е само гел за клониране и ножица, и това е!

3. Какво е тъканна култура и как работи? 

Тъканната култура е точно описаното по-горе – взема се малко количество растителна тъкан или клетки и се развиват стотици или хиляди идентични клони от тях. Този метод позволява на градинарите да запазят даден сорт почти вечно с минимално пространство и усилия. Както и при обикновеното клониране, тъканната култура започва с малка част от растението, което искате да клонирате, но за разлика от класическото клониране, пробата тъкан се подрязва, стерилизира и след почистване се поставя в хранителна среда, която съдържа не само хранителни вещества, но и хормони и захари.

Тази хранителна среда е индивидуално пригодена за всяка тъканна култура, защото някои хранителни вещества и хормони стимулират определени етапи на развитие. Ако искате да стимулирате растеж, развитие на корени или размножение (когато растението е достатъчно голямо), ще трябва да осигурите специална култура за желаното развитие. Основно взимате малко тъкан, която когато се увеличи, може да бъде разделена на стотици части за отделно клониране. Когато тези тъкани са достатъчно големи, ги захранвате с хранителна среда, която стимулира вкореняване и след това растеж.

4. Тъканна култура срещу клониране

С развитието на канабис индустрията, комерсиалните производители търсят най-добрия начин да получат повече добиви и сила за по-кратко време. Когато е възможно, производителите преминават от клониране към тъканна култура – но защо?

Клониране 

Както вероятно вече знаете, клонирането представлява вземане на резници от растение и изчакване да образуват корени, за да може да се развият сами – клона ще е точен генетичен копие на майката си.

Но клоновете може да са ненадеждни както и разсада, защото е трудно да се получи добра преживяемост. Освен това те са податливи на вредители, инфекции, болести, а в поколенията се появяват все повече генетични мутации. С тъканната култура ситуацията е различна.

Тъканна култура

Процесът на тъканна култура е относително лесен, но изисква много контрол, за да осигурите правилните условия. Лабораториите за тъканна култура се нуждаят от:

Стерилизация

Тъканните култури изискват идеална среда за растеж на растенията, така че това трябва да осигурява всичко необходимо в лесноусвоима форма, но тази среда е идеална и за бактерии и вредни микроорганизми, затова всичко трябва да е стерилизирано. Тази стъпка е жизнено важна, тъй като плесени или бактерии могат да убият растенията, затова не само лабораторията трябва да е стерилизирана, но и инструментите, оборудването и самата растителна тъкан (или „експлант“).

Асептична среда  

Процесът трябва да се извършва в напълно стерилна среда. В идеалният случай се използва специална камера, за да манипулирате оборудването и пробите. Тази стерилна среда се използва винаги, когато нещо, като инструменти, оборудване или тъкан, се излага на въздух.

Болестите лесно проникват в работните пространства; спори на гъби са постоянно във въздуха около нас. За да се избегне замърсяване на in vitro растенията (отглеждани в стъкло, като Петриеви панички), специалистите често работят пред или под ламинарен поток. Тези устройства използват вентилатор и HEPA филтър – оборудване, което може да филтрира много фини замърсители във въздуха като вируси, бактерии и гъбични спори. Чистият въздух преминава над работното място в ламинарен поток и пречи на частиците да падат върху отворените съдове.

Специална растителна среда

При тъканната култура се използва стерилна среда, която осигурява хранителни вещества, захар, вода и място за растеж. Тази среда осигурява всичко нужно на растението, докато се превърне в цялостен екземпляр. Може да се направи и вкъщи с готов прах, захар и дестилирана вода pH 5.8, но, макар и просто, изисква много безопасност.

5. Петте стъпки на тъканната култура

Ето 5-те прости стъпки на растителната тъканна култура в лаборатория. Това е само резюме на целия процес.

1. Изберете растението, което искате да използвате;
2. Поставете тъканта в стерилна среда, вземете парче, почистете го и го оставете да расте в подходяща среда;
3. Осигурете подходящи условия и оставете тъканта да се размножава (по правило – 14 дни);
4. Стимулирайте растението да пусне корени;
5. Пресадете в окончателния съд и оставете да расте.

Ако искате по-детайлна инструкция и домашна реализация, вижте ръководството по-долу. Но имайте предвид, че ще са ви нужни скъпи инструменти, така че дори и да е DIY проект, пак се изисква специализирано оборудване.

Как да направим тъканна култура у дома

Ако се интересувате от ръководство как се прави тъканна култура с канабис, по-долу има подробно стъпка по стъпка описание. Както споменахме, ще ви трябва специално оборудване, но напълно възможно е да се направи вкъщи.

Фаза на иницииране (1-2 седмици)

Стъпка 1

Включете ламинарния поток и го оставете поне 30 минути преди започване. Ако нямате ламинарен поток, използвайте спиртна горелка/лампа и работете близо до пламъка.

Стъпка 2

Стерилизирайте ламинарния поток със 70% спирт, но не го пръскайте директно върху филтъра.

Стъпка 3

Включете стерилизатора и го оставете да се загрее за 20 минути.

Стъпка 4

Стерилизирайте пакет хартия на сух цикъл, след това стерилизирайте съдовете, водата и тween на бавен цикъл.

Стъпка 5

За да подготвите средата, вземете съд, напълнете го с обратна осмоза, дестилирана или деийонизирана вода (идеалната). Ако правите 1 л среда, добавете 900 мл вода. Когато е готова водата, добавете Grow торове до EC 1.5, след това сложете 30 г/л захар и коригирайте pH до 5.7. Добавете 6 г/л агар и поставете в стерилизуема бутилка, като НЕ я препълвате. Стерилизирайте бутилката за 15 мин и разпределете около 50 мл във всеки стерилизиран съд.

Стъпка 6

Когато средата е готова, пригответе разтвор с 0,5% белина и 0,1% стерилен tween 20. Ако имате само 2,75% белина, добавете 181 мл на 1 л.

Стъпка 7

Напълнете съд с малко вода. Вземете материала от канабиса и го поставете във водата – уверете се, че е здрав. Ако го съхранявате повече от 1 час, поставете го в охладител с лед и го сложете във вода възможно най-скоро.

Стъпка 8

Вземете стерилен затваряем съд и го напълнете около 80% с разтвора с белина/тween, добавете растителния материал и затворете.

Стъпка 9

Разклатете нежно 20 минути и след това разклатете енергично 20 секунди след първите 20 минути.

Стъпка 10

Преместете растителния материал в друг съд с 80% стерилизирана вода, разклатете нежно 5 минути и повторете още 2 пъти.

Стъпка 11

Използвайте стерилни пинцети, за да прехвърлите растителния материал върху стерилна хартия да попие водата, а след това сложете по едно парче във всеки съд. Растението трябва да е изправено и да се постави на рафт при 25°C и 18/6 светлинен цикъл минимум 3 седмици. Когато растенията са готови, вече имате успешно клонирано растение и може да го отглеждате навън или вътре.

Ръководство за химичен състав 

Имайте предвид, че има различни типове среди; минералите и количествата варират според средата. Това ръководство е по Murashige-Skoog средата, така че проверете кои съставки и количества са предпочитани във вашата среда.

Това са основните хранителни вещества, от които растенията канабис се нуждаят в големи количества и са основни за тъканната култура – без тях растенията няма да могат да развиват зелена маса.

Това са съществените микроелементи, нужни на вашите растения канабис в по-малки количества, но също са важни за тъканната култура – без тях растенията няма да се развият нормално и ще покажат дефицити.

Тези витамини са незаменими за метаболизма на растението, особено при тъканна култура – осигурете ги в точните количества.

6. В заключение

Тъканната култура на канабис може да изглежда трудна, но всъщност е сравнително лесна – просто трябва стриктно да спазвате условията и мерките за безопасност, за да постигнете максимална преживяемост. Знаем, че техниката е сравнително нова и може да струва скъпо, затова не всеки производител разполага с нужното оборудване. Ако работите или сте създали своя собствена лаборатория вкъщи, споделете опита си с други градинари – оставете коментар по-долу!

Външни източници

1. Plant Tissue Cultures. - Кярконен, Анна & Сантанен, Аря & Ивамото, Кунинори & Фукуда, Хиро. (2020). 
2. Nanotechnology and Plant Tissue Culture. - Тарик, Амина & Иляс, Сайка & Наз, Шагуфта. (2020). 
3. Plant Tissue Culture Media, Recent Advances in Plant in vitro Culture. - Аннарита Лева и Лаура М. Р. Риналди (2012).