Kannabisz növényi szövettenyésztés: Mi ez?

• 1. A szövettenyésztés története
• 2. A szövettenyésztés alapjai
• 3. Mi az a növényi szövettenyésztés, és hogyan működik?
• 4. Szövettenyésztés vs. klónozás
• 4. a. Klónozás
• 4. b. Növényi szövettenyésztés
• 5. A szövettenyésztés 5 lépése
• 5. a. Hogyan szaporíts növényt szövettenyésztéssel otthon
• 5. b. Kémiai összetétel útmutató
• 6. Összefoglalás

A szövettenyésztés során egy növényből élő szövetet vesznek, majd azt steril körülmények között teljes növénnyé nevelik. Maga az eljárás 1885-ig nyúlik vissza, a kannabisz magok esetében még viszonylag új, de nagyon hatékony, és a legtöbb növényfajnál alkalmazható. A szövettenyésztés során stabil, folyamatosan szaporítható növényi szövetforrást hoznak létre, amelyet a technikusok különféle célokra megtarthatnak. Ezeket a génállományokat tiszta és biztonságos helyen tárolják, így bármikor megőrizhetik és tovább szaporíthatják egyes növényfajtákat és fenotípusokat. Ez a technika segít a ritka növények védelmében, illetve lehetővé teszi produktív és erős fenotípusok életben tartását, hogy azokat a mezőgazdaságban tovább sokszorosítsák. A szövettenyészeteket úgy képzelhetjük el, mintha genetikai "bankok" lennének, amelyeket addig tartanak speciális körülmények között, amíg szükséges kiültetni cserépbe vagy szabad földbe.

1. A szövettenyésztés története

A szövettenyésztés története 1885-ig nyúlik vissza, amikor egy német zoológus megpróbált csirkeembrióból szövetet tenyészteni, de csak 1907-ben sikerült egy amerikai zoológusnak békaidegsejtet tenyésztenie.

Később, 1910-ben egy francia sebész továbbfejlesztette ezt a technikát, valamint meghatározta, mit is jelent a szövettenyésztés. A módszer definiálása után több kísérlet is sikerrel járt, és lehetővé tette, hogy más kutatók mesterséges körülmények között növesszenek őssejteket, amitől sok új ismerethez jutottunk az emberi biológia és a regeneratív orvoslás terén. De felmerül a kérdés: hogyan kapcsolódik mindez a kannabiszhoz?

2. A szövettenyésztés alapjai

Mielőtt belemerülnénk a részletekbe, nézzük meg, hogyan is működik a szövettenyésztés, és miben tér el a klónozástól.

Kutatás

Ha otthon próbálkozol szövettenyésztéssel, először nézz utána, hogy az adott strain-nel sikeresen alkalmazták-e már, így pontos útmutatásokat követhetsz, és elkerülheted a hibákat.

Növényi szövet

Miután tudod, mit kövess, szerezz egy egészséges, betegségmentes donor növényt a szövettenyésztéshez. Hogy a növény mely részét használd, strainszintenként eltérő lehet, ezért mindenképp a korábban kutatott, bevált irányelveket kövesd a siker érdekében. A folyamat kulcsa a tökéletesen tiszta, steril környezet – minden, a ruháktól az eszközökig, legyen fertőtlenített, mert a szennyeződések a leggyakoribb bukási ok.

Levegő

Fontos a tiszta levegő, mert a növényeknek tiszta levegő kell. Ehhez beszerezhetsz egyszerű "kesztyű dobozt", vagy készíthetsz magad is egy régi akváriumból és PVC csövekből.

A közeg

A szövettenyésztés egyik legfontosabb eleme a közeg, ahová a növény kerül, amikor már elég nagy. A közeg legyen zselés állagú anyag, amely stabilitást, támogatást nyújt a gyökérfejlődéshez, növekedéshez, és megfelelő tápanyagokat biztosít – ezért az Agar az egyik legnépszerűbb közeg.

Most, hogy már van némi képed az alapokról, olvass tovább, hogy megértsd, hogyan működik a kannabisz és más növények szövettenyésztése! Jegyezd meg, hogy a szövettenyésztés nehéz lehet, ha nincs megfelelő felszerelésed, de klónozhatod is növényeidet – bár a klónok száma függ a növény ágrendszerétől, ez sokkal egyszerűbb és nem igényel tapasztalatot. Mindössze klónozó gélre és metszőollóra van szükséged!

3. Mi az a növényi szövettenyésztés, és hogyan működik? 

A szövettenyésztés lényege, ahogy fentebb már szó volt róla: néhány növényi szövet vagy sejt felhasználásával akár több száz, sőt ezer azonos klónt lehet létrehozni. Ez lehetővé teszi a termesztőknek egy adott strain bármeddig történő megőrzését, minimális hely- és energiaigénnyel. A klónozáshoz hasonlóan itt is a kiválasztott növényből vesznek ki egy apró részt, ám ezt letisztítják, sterilizálják, majd a tápanyagokat és hormonokat tartalmazó kultúrába helyezik.

Ez a tápanyagkultúra egyedileg igazítható a szövettenyészet igényeihez, különféle tápanyagokat és hormonokat lehet hozzáadni a kívánt fejlődési szakasz eléréséhez. Ha például növekedést, gyökérfejlődést vagy szaporítást szeretnél ösztönözni (ha a növény már elég nagy), speciális tápanyagszükséglet szükséges. Az apró szövetdarabokat a későbbiekben akár több száz részre is vághatod további klónozáshoz; amint ezek elég nagyok, tápanyagkultúrát kapnak, hogy gyökerezzek, majd nőjenek.

4. Szövettenyésztés vs. klónozás

Ahogy a kannabisz ipar fejlődik, a profi termesztők olyan megoldásokat keresnek, amelyek több terméshozamot és nagyobb hatóanyag-tartalmat eredményeznek kevesebb idő alatt. Sokszor váltanak klónozásról szövettenyésztésre, de miért?

Klónozás 

Ahogyan talán már tudod, a klónozás során egy növényről levágott hajtásokat gyökeresítik, amely így tökéletes mása lesz az anyanövénynek.

De a klónok megbízhatatlanok lehetnek a magoncokhoz képest, mert nehéz jó túlélési arányt elérni, ráadásul fogékonyabbak a kártevőkre, fertőzésekre, betegségekre, és idővel könnyen bekövetkeznek genetikai mutációk. A szövettenyésztésnél más a helyzet.

Növényi szövettenyésztés

A szövettenyésztés relatíve egyszerű folyamat, ugyanakkor nagy odafigyelést igényel a megfelelő feltételek fenntartása érdekében, a laboratóriumnak biztosítania kell az alábbiakat:

Sterilizálás

A szövettenyészetekhez ideális környezet kell, amely mindent megad a növénynek könnyen hasznosítható formában – ugyanakkor ez a környezet kedvez a baktériumoknak és káros mikroorganizmusoknak is, ezért mindent sterilizálni kell. Ez létfontosságú, mert a gombák vagy baktériumok elpusztíthatják növényeidet, tehát nem csak a labor, hanem az összes eszköz, felszerelés és a növényi szövet (más néven "expláns") is legyen steril.

Aseptikus környezet  

Az eljárás minden lépését teljesen steril környezetben kell elvégezni – ideális esetben speciális kamrát használnak, ahol csak a már steril eszközökhöz nyúlhatunk. Ezt a környezetet minden egyes alkalommal lefedik, amikor bármilyen eszközt, felszerelést, vagy szövetet kell a levegővel érintkeztetni.

A kórokozók könnyen bekerülnek a munkahelyekre; a gombaspórák folyamatosan jelen vannak a levegőben. Az in vitro növények (üvegben, pl. Petri-csészében növő) védelmére a technikusok gyakran lamináris áramlású fülke előtt vagy alatt dolgoznak. Ezek a készülékek ventilátorral HEPA-szűrőn keresztül fújják át a levegőt—ez a berendezés képes kiszűrni a legapróbb szennyeződéseket, például vírusokat, baktériumokat, gombaspórákat is. A tiszta levegő a munkafelületen laminárisan áramlik, így megakadályozza a részecskék lerakódását a nyitott Petri-csészékbe.

Különleges táptalaj

A növényi szövettenyésztéshez steril közeg kell, amely tápanyagokat, cukrot, vizet és növekedési közeget ad a növénynek, mindent, ami a túléléshez szükséges. Ez otthon is előállítható előre gyártott porból, cukorral és desztillált vízzel, 5.8-as pH-val, tehát bár egyszerű, nagy óvatosságot igényel.

5. A szövettenyésztés 5 lépése

Íme az 5 egyszerű lépés a növényi szövettenyésztéshez laboratóriumi körülmények között – ne feledd, ez csak összefoglaló!

1. Válaszd ki a kívánt növényt;
2. Helyezd szövetet steril környezetbe, vágj le egy darabot, tisztítsd meg, majd hagyd nőni a megfelelő közegben;
3. Biztosítsd a megfelelő feltételeket, hagyd a szövetet szaporodni (általában 14 napig);
4. Gyökereztess;
5. Ültesd át a végső cserépbe, és hagyd tovább nőni.

Ha részletesebb, lépésről-lépésre útmutatót keresel, hogyan csináld otthon, az alábbiakban találsz egyet – csak vedd figyelembe, hogy speciális, akár drága eszközökre lesz szükséged!

Hogyan szaporíts növényt szövettenyésztéssel otthon

Ha részletes útmutatót keresel arról, hogyan alkalmazható szövettenyésztés kannabisznál, olvasd tovább az alábbi lépésről lépésre útmutatót! Ahogy fentebb is említettük, speciális felszerelés szükséges, de teljesen kivitelezhető otthon is.

Indítási fázis (1-2 hét)

1. lépés

Kapcsold be a laminar-flow szekrényt legalább 30 perc erejéig elkezdés előtt. Ha nincs ilyen szekrényed, használj alkoholégőt/lámpát, és dolgozz a láng közelében.

2. lépés

Sterilizáld a levegőáramlásos szekrényt 70% etanollal, de ne permetezd közvetlenül a szűrőre.

3. lépés

Kapcsold be a sterilizálót, és hagyd felmelegedni 20 percig.

4. lépés

Sterilizálj egy papírcsomagot száraz cikluson, majd lassú ciklussal edényeket, vizet és tween-t.

5. lépés

A közeg elkészítéséhez egy edénybe önts fordított ozmózisú, desztillált vagy ideális esetben deionizált vizet. Ha 1L közeg készül, 900ml vizet adj hozzá. Ezután keverj bele növényi tápanyagot 1,5 EC-ig, majd 30g/L cukrot és pH-ra (5,7) állítsd. Ezután 6g/L agar-t, majd öntsd sterilizálható palackba, de ne töltsd túl! 15 percig sterilizáld, végül kb. 50ml-t önts minden steril edénybe.

6. lépés

Amint kész a közeg, készíts oldatot 0,5% hipóval és 0,1% sterile tween 20-szal. Ha csak 2,75%-os hipót kapsz, 1L-hez adj 181ml-t.

7. lépés

Egy tartályba tölts kevés vizet, helyezd bele a kannabisz anyagot, és győződj meg róla, hogy egészséges növényi szövetet választottál! Ha 1 óránál tovább kell tárolni, tedd hűtőtáskába jéggel, és amint lehet, helyezd vízbe.

8. lépés

Vegyél egy zárható, steril tartályt, és töltsd meg kb. 80%-ig a hipó/tween oldattal, majd add hozzá a növényi anyagot, és zárd le.

9. lépés

Rázd óvatosan 20 percig, majd intenzíven 20 másodpercig a 20 perc letelte után.

10. lépés

Vidd át a növényi anyagot egy másik, 80% steril vízzel töltött edénybe, rázd óvatosan 5 percig, ismételd ezt még kétszer.

11. lépés

Steril csipesszel helyezd át a növényi anyagot steril papírra, ez felszívja a felesleges vizet, majd minden edénybe egy-egy darabot. A növényi résznek álló helyzetben kell lennie; tedd rácsra 25°C-on, 18/6 fényciklusban legalább 3 hétig. Ha a növények elkészültek, sikeres klónt kapsz, ami továbbnevelhető bármilyen közegben – kültéren vagy beltéren is.

Kémiai összetétel útmutató 

Ne feledd, többféle közeg létezik, az ásványianyag-összetétel közegenként változhat. Ez a leírás Murashige-Skoog közeggel készült példaként, ezért nézz utána a saját közegedhez szükséges összetevőknek!

Ezek azok a tápanyagok, amelyekből a kannabisznak sokra van szüksége a szövettenyésztésnél, ezek hiányában nem fejlődhet elegendő zöld tömeg.

Ezekre a mikrotápanyagokra kevesebb mennyiségben, de ugyanolyan nagy szükség van a szövettenyésztés során; hiányuknál növényeid torzulhatnak, tüneteket mutathatnak.

Ezek a vitaminok lényegesek a növényi anyagcsere támogatásához – különösen a szövettenyésztés során, így ügyelj a megfelelő mennyiségre!

6. Összefoglalás

A kannabisz szövettenyésztés elsőre nehéznek tűnhet, de valójában nem bonyolult: a lényeg, hogy figyelj a megfelelő körülményekre és minden biztonsági intézkedésre, hogy a túlélési arány maximális legyen. Tudjuk, hogy ez egy viszonylag új és költséges technika, amelyhez nem minden termesztő tud hozzájutni, de ha dolgozol vagy már építettél saját szövettenyésztő labort otthon, oszd meg tudásodat a többi termesztővel! Írj hozzászólást lentebb!

Külső hivatkozások

1. Plant Tissue Cultures. - Kärkönnen, Anna & Santanen, Arja & Iwamoto, Kuninori & Fukuda, Hiroo. (2020). 
2. Nanotechnology and Plant Tissue Culture. - Tariq, Amina & Ilyas, Saiqa & Naz, Shagufta. (2020). 
3. Plant Tissue Culture Media, Recent Advances in Plant in vitro Culture. - Annarita Leva and Laura M. R. Rinaldi (2012).