Vefjaræktun kannabis: Hvað er það?

• 1. Saga vefjaræktar
• 2. Grunnurinn að vefjaræktun
• 3. Hvað er vefjaræktun plöntu og hvernig virkar hún?
• 4. Vefjaræktun vs klónun
• 4. a. Klónun
• 4. b. Vefjaræktun plöntu
• 5. Fimm skref vefjaræktar
• 5. a. Hvernig á að framkvæma vefjaræktun heima
• 5. b. Efnasamsetningarleiðarvísir
• 6. Niðurstaða

Vefjaræktun felst í að taka lifandi vef úr plöntu og rækta þann vef í heila plöntu við dauðhreinsuð skilyrði. Þetta ferli á rætur sínar að rekja til ársins 1885 og er tiltölulega nýtt með kannabisfræjum en er mjög áhrifaríkt og hægt að nota með flestum tegundum plantna. Ferlið leiðir til stöðugrar vefjauppsprettu sem tæknimenn geta varðveitt með fjölgun plöntufrumna. Með því að geyma þessa erfðaauðlind í hreinu og öruggu umhverfi, geta þeir varðveitt ákveðnar yrki og svipgerðir plantna, fjölgað þeim stöðugt og notað þegar þeirra er þörf. Þessi tækni nýtist vel til að varðveita sjaldgæfar plöntur eða halda öflugum og afkastamiklum svipgerðum lifandi og frískum til að nýta þær að nýju. Þú getur litið á vefjarækt sem eins konar „genabanka“ sem eru geymdir í sérstökum skilyrðum þar til þeir eru fluttir í pott eða jarðveg.

1. Saga vefjaræktar

Saga vefjaræktar nær aftur til 1885 þegar þýskur dýrafræðingur reyndi að rækta vef úr hænuunga, en það var ekki fyrr en 1907 sem bandarískur dýrafræðingur tókst að rækta taugafrumu úr froski.

Seinna, árið 1910 bætti franskur skurðlæknir þessa tækni og skilgreindi hvað vefjaræktun væri. Eftir að aðferðin var skilgreind og staðfest tókst mörgum öðrum tilraunum að rækta stofnfrumur við gerviskilyrði sem leiddi til meiri þekkingar á mannslíkamanum og stórframfara í endurmyndandi læknisfræði. En þú spyrð kannski Hvernig tengist þetta kannabis?

2. Grunnurinn að vefjaræktun

Áður en við förum dýpra í vefjaræktun, hvernig hún virkar og hvað hún er frábrugðin klónun, skulum við kynnast grunnatriðunum.

Rannsókn

Ef þú ætlar að prófa vefjaræktun heima, er fyrsta skrefið að kanna hvort það hafi verið reynt með þessa tilteknu stofn til að fylgja sömu aðferð og nota hana sem leiðarvísi um hvað skal gera eða ekki gera.

Plöntuvefur

Nú þegar þú veist hvað þú átt að gera þarftu valda plöntuna sem þú ætlar að nota í vefjaræktina. Gefaraplöntan ætti að vera 100% heilbrigð og án sjúkdóma. Sá hluti plöntunnar sem þú notar fer eftir plöntutegund svo vertu viss um að fylgja fyrirmælum til að auka líkur á árangri. Hafðu í huga að ferlið fer alfarið fram við hreinar aðstæður; allt, þar á meðal fatnaður, áhöld og herbergið þarf að vera dauðhreinsað því mengun er algengasta ástæða mistaka.

Loft

Næsta atriði er loftið þar sem plöntur þurfa hreint loft. Til að tryggja það getur þú keypt eða smíðað þér einfalt „glove box“ t.d. úr fiskabúr og PVC-rörum.

Ræktunarmiðill

Eitt það mikilvægasta í vefjarækt er ræktunarmiðillinn, því þar mun plantan vaxa þegar hún er orðin nægjanlega stór. Ræktunarmiðillinn ætti að vera hlaupkennt efni sem styður við rótarmyndun og vöxt plöntunnar, auk þess að útvega næringarefni svo plantan geti vaxið. Þess vegna er Agar ein allra vinsælasta efnið.

Nú skilurðu hvað þú þarft, lestu áfram til að vita hvernig á að vefjarækta kannabisplöntur og aðrar jurtir. Mundu bara að ferlið getur verið snúið ef þú hefur ekki rétt tól og búnað, en ekki hafa áhyggjur. Þú getur alltaf klónað plönturnar þínar; þó fjöldi klóna fari eftir fjölda greina, er það mun einfaldara og krefst ekki mikillar reynslu. Þú þarft bara klónugel og skæri, það er allt!

3. Hvað er vefjaræktun plöntu og hvernig virkar hún? 

Vefjaræktun er það sem hefur verið útskýrt hér að ofan, þ.e. að taka örlítið plöntuvef eða frumur og rækta hundruð eða þúsundir eins klóna frá því. Þessi aðferð leyfir ræktendum að varðveita tiltekinn stofn næstum endalaust með lágmarks plássi og fyrirhöfn. Líkt og venjuleg klónun, þá byrjar vefjarækt á því að taka lítið sýni úr plöntu sem þú vilt klóna. Ólíkt hefðbundinni klónun er þetta vefjasýni klippt, dauðhreinsað og sett í næringarækt þar sem eru ekki einungis næringarefni heldur líka vaxtarhormón og sykur.

Næringarræktin er sniðin fyrir hvern vefjaræktarsýni þar sem sum næringarefni og hormón örva ákveðin þroskastig, svo ætlarðu að hvetja vöxt, myndun róta og/eða fjölgun þarftu að gefa sérstaka næringarrækt fyrir það stig. Þú byrjar með lítið vefjasýni og þegar það er orðið stórt, má klippa það í hundruð og rækta það sem sérstaka klóna. Þegar vefirnir eru nógu stórir færðu þá annan næringaræktarvökva sem hvetur rótarmyndun og svo vöxt.

4. Vefjaræktun vs klónun

Eins og kannabisiðnaðurinn þróast, leita ræktendur að bestu leiðunum til að auka uppskeru og styrk á styttri tíma. Þegar hægt er, færa margir sig yfir í vefjaræktun frá hefðbundinni klónun – en af hverju?

Klónun 

Eins og þú veist kannski, felur klónun í sér að taka afskurði úr plöntu og bíða þangað til þeir róta sig, þessi klóni verður nákvæm eftirmynd af móðurplöntunni.

En klónar geta verið óáreiðanlegir sem ungplöntur því það getur verið erfitt að ná góðu lifunartölum og eru einnig viðkvæmir fyrir meindýrum, sýkingum og sjúkdómum. Eftir því sem kynslóðir klóna fjölga sér verður hættan á stökkbreytingum meiri. Með vefjaræktun er þetta allt öðruvísi.

Vefjaræktun plöntu

Ferill vefjaræktar er frekar einfaldur en krefst mikillar nákvæmni til að halda réttum skilyrðum, vefjaræktarlabbor þarf:

Dauðhreinsun

Vefjarækt krefst fullkomins umhverfis fyrir plöntur svo allt sem plantan þarf þarf að vera aðgengilegt – en slíkt umhverfi hentar líka sveppum og bakteríum. Þess vegna þarf að dauðhreinsa allt. Fungi eða bakteríur geta annars eyðilagt ræktun, svo ekki bara þarf að dauðhreinsa rannsóknarstofuna sjálfa heldur líka verkfæri, búnað og plöntuvef (sem líka kallast „explant“).

Sterílt umhverfi  

Mikilvægt er að allt ferlið fari fram í algerlega dauðhreinsuðu umhverfi, í puntum kringum sterílhólf þar sem búnaður er snertur í dauðhreinsuðum aðstæðum. Þetta umhverfi er notað alltaf þegar þurfa ber að opna eitthvað t.d. verkfæri, tæki eða vef fyrir loftinu.

Sjúkdómar geta auðveldlega borist inn á vinnusvæði; sveppagró eru alls staðar í loftinu. Til að fyrirbyggja mengun á in vitro plöntum (þ. e. þeim sem vaxa í glerílátum eins og Petrískálum) vinna tæknimenn oft fyrir framan lofthreinsiskápa. Þessar vélar blása lofti gegnum HEPA-síu—búnaður sem síar burt litlar agnir eins og veirur, bakteríur og sveppagró úr loftinu. Hreina loftið streymir svo yfir vinnusvæðið í lagskiptri hreyfingu og kemur í veg fyrir að agnir setjist niður.

Sérstakur vaxtarmiðill

Við vefjaræktun plantna er dauðhreinsaður miðill búinn til sem veitir plöntunni næringarefni, sykur, vatn og stað til að vaxa á – allt sem hún þarfnast til að komast af þar til hún verður að plöntu. Hægt er að gera þennan miðil heima úr tilbúnum dufti, sykri og eimuðu vatni stilltu á pH 5,8. Þó þetta sé einfalt þarf þó aðgát og öryggi.

5. Fimm skref vefjaræktar

Hér eru fimm einföld skref vefjaræktunar plöntu á rannsóknarstofu, hafðu þó í huga að þetta er útdráttur af ferlinu í heild.

1. Veldu plöntuna sem þú vilt nota;
2. Settu vef í dauðhreinsaðan umhverfi, fjarlægðu bút, hreinsaðu hann og láttu hann vaxa í réttum miðli;
3. Tryggðu rétt skilyrði og láttu vefinn fjölga sér (tekur yfirleitt 14 daga);
4. Hvetja plöntuna til að rótasta;
5. Flytja í lokaílát og láta vaxa.

Ef þú vilt ítarlegri skref-fyrir-skref leiðbeiningar og hvernig skal gera þetta heima, þá er hér leiðarvísir – en hafðu í huga að þú þarft dýran búnað þó þetta sé DIY.

Hvernig á að framkvæma vefjaræktun heima

Ef þú hefur áhuga á leiðbeiningum um hvernig skal framkvæma vefjarækt með kannabis, þá er hér nánar skref-fyrir-skref leiðarvísir. Eins og áður er sagt þarf þú sérstakan búnað, en það er mjög vel gerlegt að gera þetta heima.

Byrjunarfasi (1–2 vikur)

Skref 1

Kveiktu á lofthreinsiskápnum og láttu hann ganga í að minnsta kosti 30 mínútur áður en þú byrjar. Ef þú hefur hann ekki, notaðu sprittbrennara eða kveikjara nálægt vinnusvæðinu.

Skref 2

Dauðhreinsaðu lofthreinsiskápinn með 70% etanóli en vertu með þá reglu að úða ekki beint á síuna.

Skref 3

Kveiktu á autoclave og láttu hann hita sig í 20 mínútur.

Skref 4

Dauðhreinsaðu smápakka af pappír á þurrhita, síðan dauðhreinsaðu ílát, vatn og tween á hægri lotu.

Skref 5

Til að búa ræktunarmiðil undir, taktu ílát, fylltu með osmósuvatni, eimuðu vatni eða afjónuðu vatni (best). Ef þú gerir 1L miðil, bættu við 900 ml vatni. Þegar vatnið er tilbúið, bættu við ræktunarnæringarefnum þar til EC er 1.5, þá bætirðu við 30g/L af sykri og stillir pH uppá 5,7, svo við 6g/L af agari og hellir í sterilan hitaflaskan (ekki yfirfylla). Settu flöskuna í autoclave í 15 mínútur, síðan hellirðu um 50ml í hvert dauðhreinsað ílát.

Skref 6

Nú þegar þú ert með miðilinn tilbúinn, býrðu til lausn með 0,5% klóri og 0,1% dauðhreinsuðu tween 20. Ef þú ert með 2,75% klór, þá bætirðu við 181 ml fyrir hvern lítra.

Skref 7

Fylltu ílát með smá vatni, settu kannabismateríalið í vatnið og athugaðu að það sé heilbrigt. Ef geymt er lengur en klukkustund, geymdu í kæli með ís og settu í vatn eins fljótt og hægt er.

Skref 8

Taktu lokað dauðhreinsað ílát og fylltu það um 80% með klór/tween lausn og settu plöntuvefinn í; lokaðu því strax.

Skref 9

Hristu laust í 20 mínútur og svo kröftuglega í 20 sekúndur að loknum þeim tíma.

Skref 10

Þá er plöntuefnið flutt yfir í annað ílát með 80% dauðhreinsuðu vatni og hrist varlega í 5 mínútur – endurtaka 2 sinnum í viðbót.

Skref 11

Með dauðhreinsuðum töngum flyturðu plöntumateríal úr vatninu upp á dauðhreinsaðan pappír til að soga í sig vatnið og síðan ein bút á hvert ílát. Plantan á að standa upprétt í ílátinu og vera á rekka við 25°C undir 18/6 ljósahring í minnst 3 vikur. Eftir það er klónið þitt tilbúið fyrir þinn miðil, hvort sem það er úti eða inni.

Efnasamsetningarleiðarvísir 

Hafðu í huga að mismunandi gerðir miðla krefjast mismunandi magns steinefna. Þessi leiðarvísir byggir á Murashige-Skoog miðlinum svo vertu viss um að lesa upp á hvað er æskilegt fyrir þinn miðil áður en þú byrjar.

Þetta eru nauðsynleg helstu næringarefni sem kannabisplöntur þurfa í miklu magni í vefjarækt, annars ná þær ekki að vaxa eðlilega.

Þetta eru helstu næringarefni sem kannabisplöntur þurfa í minna magni en eru líka nauðsynleg í vefjarækt, annars myndast fljótt skortseinkenni.

Þessi vítamín eru nauðsynleg fyrir efnaskipti plantna, sérstaklega í vefjarækt, svo vertu viss um að planta fái þau í réttum hlutföllum.

6. Niðurstaða

Vefjaræktun kannabis kann að virðast flókin en hún er í sjálfu sér einföld; þú þarft að tryggja bestu mögulegu skilyrði og fylgja öllum öryggisleiðbeiningum til að hámarka lifun. Við vitum að þessi tækni er ný og getur verið dýr svo ekki allir ræktendur eiga aðgang að réttum búnaði – en ef þú vinnur eða hefur sett upp þína eigin vefjaræktun heima, deildu þá þínum ráðleggingum með öðrum ræktendum í athugasemdum hér fyrir neðan!

Ytri heimildir

1. Plant Tissue Cultures. - Kärkönen, 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 og Laura M. R. Rinaldi (2012).