Coltura di Tessuti Vegetali di Cannabis: Cos'è?

• 1. La storia della coltura di tessuti
• 2. Le basi della coltura di tessuti
• 3. Cos'è la coltura di tessuti vegetali e come funziona?
• 4. Coltura di tessuti vs clonazione
• 4. a. Clonazione
• 4. b. Coltura di tessuti vegetali
• 5. I 5 passaggi della coltura di tessuti
• 5. a. Come fare la coltura di tessuti a casa
• 5. b. Linee guida sulla composizione chimica
• 6. In conclusione

La coltura di tessuti consiste nel prelevare tessuto vegetale vivo da una pianta e far crescere quel tessuto fino a ottenere una pianta completa in condizioni sterili. Questo processo risale al 1885 ed è relativamente nuovo per i semi di cannabis, ma è molto efficace e può essere usato per la maggior parte delle specie vegetali. Il processo di coltura dei tessuti consente di ottenere una fonte stabilizzata di tessuto vegetale che i tecnici possono conservare attraverso la moltiplicazione delle cellule vegetali. Mantenendo questo germoplasma in strutture pulite e sicure, è possibile conservare e propagare costantemente cultivar e fenotipi specifici della pianta. Questa tecnica, in definitiva, aiuta a preservare piante rare, o a mantenere vivi e produttivi i fenotipi più produttivi e potenti affinché possano essere utilizzati sul campo una volta moltiplicati. Puoi considerare le colture di tessuti come delle “banche” genetiche che vengono mantenute in condizioni speciali fino a quando non devono essere trapiantate in contenitori o direttamente nel terreno all'aperto.

1. La storia della coltura di tessuti

La storia della coltura di tessuti risale al 1885, quando un zoologo tedesco tentò di coltivare tessuto proveniente da un embrione di pollo, ma solo nel 1907 uno zoologo americano riuscì a coltivare una cellula nervosa di rana.

Successivamente, nel 1910 un chirurgo francese migliorò questa tecnica e definì cos'è la coltura di tessuti. Dopo che la tecnica fu definita e stabilita, numerosi altri esperimenti ebbero successo e permisero ad altri ricercatori di coltivare cellule staminali in condizioni artificiali, portando a una maggiore conoscenza della biologia umana e a grandi progressi nella medicina rigenerativa. Ma, forse ti starai chiedendo cosa c'entra questo con la cannabis?

2. Le basi della coltura di tessuti

Quindi, prima di approfondire la coltura dei tessuti, come funziona e le differenze tra coltura tessutale e clonazione, impariamo gli elementi essenziali della coltura tessutale.

Ricerca

Se vuoi provare la coltura di tessuti a casa, la prima cosa da fare è verificare se è già stata effettuata con successo sulla specifica varietà in modo da seguire la stessa procedura e forse usarla come linea guida per sapere cosa fare e cosa non fare.

Tessuto vegetale

Ora che sai cosa seguire, il prossimo passo è procurarti la pianta che vuoi usare per il processo di coltura. La pianta donatrice deve essere al 100% sana e priva di malattie. Inoltre, la parte della pianta da utilizzare può variare: assicurati quindi di seguire le linee guida sopra menzionate per aumentare le possibilità di successo. Tieni presente che questo processo si basa su un ambiente pulito: assicurati che tutto sia pulito e sterilizzato, compresi i vestiti, i materiali e la stanza stessa, perché la contaminazione è la prima causa di fallimento.

Aria

Il prossimo elemento è l'aria poiché le piante hanno bisogno di aria pulita. Per garantire che l'aria sia pulita puoi acquistare una glove box artigianale o realizzarne una usando una vecchia vasca per pesci e dei tubi in PVC, ad esempio.

Il mezzo

Una delle parti più importanti della coltura di tessuti è il mezzo di coltura, poiché è dove la pianta verrà collocata una volta raggiunte dimensioni sufficienti. Il mezzo deve essere una sostanza gelatinosa che fornisce stabilità e supporto per lo sviluppo delle radici e la crescita della pianta, oltre a fornire nutrienti necessari alla pianta per produrre energia e crescere; per questo uno dei terreni più popolari è l’Agar.

Ora che hai un’idea più chiara di cosa ti serve, continua a leggere per capire come coltivare i tessuti delle piante di cannabis e di qualsiasi altro tipo di pianta. Ricorda solo che la coltura dei tessuti può essere difficile se non si dispone dei materiali e delle attrezzature giuste, ma non preoccuparti. Puoi sempre clonare le tue piante: anche se il numero di cloni dipende dal numero di rami della pianta, è molto, molto più semplice e non richiede molta esperienza. Tutto ciò di cui hai bisogno è gel radicante e forbici, e basta!

3. Cos'è la coltura di tessuti vegetali e come funziona? 

La coltura di tessuti è proprio quanto spiegato sopra, cioè prelevare solo pochi pezzi di tessuto vegetale o cellule e svilupparne centinaia se non migliaia di cloni identici; questo metodo permette ai coltivatori di preservare una determinata varietà quasi per sempre, con poco spazio e sforzo necessari. Come per la clonazione normale, la coltura dei tessuti inizia con una piccola parte della pianta che si intende clonare; a differenza della clonazione classica però, questo campione di tessuto viene tagliato, sterilizzato e, una volta pulito, trasferito in un terreno di coltura nutritivo che non contiene solo nutrienti, ma anche ormoni e zuccheri.

Questo terreno nutritivo dipende e viene sostanzialmente preparato su misura per ogni coltura di tessuti, perché alcuni nutrienti e ormoni innescano determinate fasi di sviluppo: quindi, se vuoi stimolare la crescita, lo sviluppo delle radici e/o la moltiplicazione (quando la pianta è abbastanza grande da farlo) dovrai fornire una soluzione nutritiva specifica per la fase di sviluppo desiderata. In pratica, si parte da un piccolo pezzo di tessuto e, una volta arrivato a sufficiente dimensione, potrà essere diviso a sua volta in centinaia di pezzi da clonare singolarmente; una volta che questi tessuti sono abbastanza grandi per crescere, verranno alimentati con una soluzione nutritiva che ne stimola la radicazione e la crescita.

4. Coltura di tessuti vs Clonazione

Con l'evolversi dell'industria della cannabis, i coltivatori commerciali cercano il modo migliore per ottenere più raccolto e potenza in meno tempo. Quando possibile, molti passano dalla clonazione classica alla coltura dei tessuti: ma perché?

Clonazione 

Come forse già saprai, la clonazione consiste nel prelevare delle talee dalla pianta e aspettare che abbiano sviluppato radici per poterle far crescere: questo clone diventerà una copia esatta della madre.

I cloni, però, possono essere inaffidabili come le piantine perché può risultare difficile ottenere buone percentuali di sopravvivenza e, non solo per questo, sono anche suscettibili a parassiti, infezioni, malattie e, con le generazioni, aumenta la possibilità di ottenere mutazioni genetiche. Con la coltura dei tessuti, invece, è diverso.

Coltura di tessuti vegetali

Il processo di coltura di tessuti è relativamente semplice, ma richiede molto controllo per mantenere le condizioni ottimali; i laboratori di coltura di tessuti necessitano di:

Sterilizzazione

La coltura dei tessuti richiede un ambiente ideale per la crescita delle piante; questo ambiente deve fornire tutto ciò di cui la pianta ha bisogno in modo facilmente assorbibile, ma è anche ideale per batteri e microrganismi nocivi quindi tutto deve essere sterilizzato. Questa sterilizzazione è fondamentale perché funghi o batteri potrebbero uccidere le vostre piante, quindi non solo il laboratorio deve essere sterilizzato, ma anche gli attrezzi, l’attrezzatura e il tessuto vegetale stesso (detto anche “espianto”).

Ambiente asettico 

È fondamentale svolgere l'intero processo in un ambiente completamente sterile: nelle condizioni ideali viene creata una camera speciale che permette di toccare strumenti già sterilizzati. Questo ambiente speciale viene utilizzato ogni volta che si devono esporre all’aria strumenti, attrezzature o tessuti.

Le malattie possono facilmente penetrare nelle aree di lavoro; le spore fungine sono sempre presenti nell’aria. Per prevenire la contaminazione delle piante in vitro (quelle coltivate in vetro, come nelle capsule Petri), i tecnici lavorano spesso davanti o sotto una cappa a flusso laminare. Questi dispositivi usano dei ventilatori per spingere aria attraverso un filtro HEPA—un'attrezzatura in grado di filtrare minuscoli contaminanti dall’aria, come virus, batteri e spore fungine. L’aria pulita quindi scorre sopra la zona di lavoro in flusso laminare, impedendo alle particelle di cadere sui piatti Petri aperti.

Mezzo di coltivazione speciale

Con la coltura di tessuti vegetali, si prepara un mezzo sterile che fornisca alla pianta nutrienti, zucchero, acqua e un luogo in cui crescere; questo mezzo fornisce tutto ciò che serve alle piante per sopravvivere fino a diventare una pianta intera. Questo terreno può essere preparato a casa con una polvere preconfezionata, zucchero e acqua distillata regolata a pH 5,8; anche se è relativamente semplice, richiede molte precauzioni.

5. I 5 passaggi della coltura di tessuti

Ecco i 5 semplici passaggi della coltura di tessuti vegetali in laboratorio. Tieni presente che questo è un riassunto dell’intero processo.

1. Seleziona la pianta che vuoi utilizzare;
2. Colloca il tessuto nell’ambiente sterile, preleva un pezzo, puliscilo e fallo crescere nel terreno adatto;
3. Assicurati delle condizioni ottimali e lascia che il tessuto si moltiplichi (in genere occorrono 14 giorni);
4. Stimola la radicazione della pianta;
5. Trapianta nel contenitore finale e lascia crescere.

Se invece vuoi una guida dettagliata passo-passo e su come realizzare la coltura di tessuti a casa, ecco una guida: tieni solo presente che occorrono strumenti costosi, quindi anche se è DIY, sono necessarie attrezzature speciali.

Come fare la coltura di tessuti a casa

Se sei interessato a una guida su come realizzare la coltura di tessuti con la cannabis, ecco un passo-passo dettagliato. Come detto sopra, serviranno strumenti speciali ma è assolutamente possibile realizzarla in casa.

Fase di inizio (1-2 settimane)

Step 1

Accendi la cappa a flusso laminare e lasciala in funzione per almeno 30min prima di iniziare; se non hai una cappa a flusso laminare, usa un becco Bunsen/alcol e lavora vicino alla fiamma.

Step 2

Sterilizza la cappa a flusso laminare con etanolo al 70% ma non spruzzarlo direttamente sul filtro.

Step 3

Accendi lo sterilizzatore e lascialo scaldare per 20min.

Step 4

Sterilizza un pacco di carta in ciclo secco, poi sterilizza i recipienti, acqua e tween in ciclo lento.

Step 5

Per preparare il terreno, prendi un contenitore, riempilo con acqua ad osmosi inversa, distillata o deionizzata (ideale). Se prepari 1L di mezzo, aggiungi 900ml di acqua. Una volta pronta l’acqua, aggiungi i nutrienti Grow fino a raggiungere un EC di 1.5, poi aggiungi 30g/L di zucchero e aggiusta il pH della soluzione a 5,7, quindi aggiungi 6g/L di agar e metti il tutto in una bottiglia autoclavabile ma senza riempirla eccessivamente. Sterilizza la bottiglia per 15min e versa circa 50ml in ogni contenitore sterilizzato che userai.

Step 6

Ora che hai il terreno pronto, prepara una soluzione con 0,5% di candeggina e 0,1% di Tween sterile 20; se hai solo candeggina al 2,75%, aggiungi 181ml per 1L.

Step 7

Riempi un contenitore con una piccola quantità di acqua, prendi il materiale di cannabis e immergilo in acqua, assicurati che il materiale sia sano. Se devi conservarlo per più di 1 ora, mettilo in una borsa frigorifera con ghiaccio e mettilo in acqua il prima possibile.

Step 8

Prendi un contenitore sterilizzato ermetico e riempilo circa all’80% con la soluzione di candeggina/tween, poi aggiungi il materiale vegetale e sigilla.

Step 9

Agita delicatamente per 20 minuti e poi agita energicamente per 20 secondi dopo i primi 20 minuti.

Step 10

Trasferisci il materiale vegetale in un altro recipiente riempito all’80% con acqua sterilizzata e agita delicatamente per 5 minuti e ripeti altre 2 volte.

Step 11

Usa pinzette sterile per trasferire il materiale vegetale su un foglio di carta sterile per assorbirne l’eccesso d’acqua, poi metti un pezzo di materiale vegetale per ogni recipiente. La pianta deve essere posizionata eretta nel recipiente e poi posta su un rack a 25°C sotto un ciclo di luce 18/6 per almeno 3 settimane. Una volta pronte, avrai fatto crescere con successo un clone, pronto per essere coltivato nel mezzo di tua scelta, che sia outdoor o indoor.

Linee guida sulla composizione chimica 

Tieni presente che esistono diversi tipi di terreni, i minerali e le rispettive quantità cambiano a seconda del mezzo che utilizzi; questa guida è stata scritta utilizzando come esempio il mezzo Murashige-Skoog, quindi assicurati di leggere e scoprire quali ingredienti e in che quantità sono preferiti dal terreno che usi.

Questi sono i nutrienti essenziali che le tue piante di cannabis necessitano in quantità elevate e sono fondamentali nella coltura dei tessuti; senza di essi le piante non riusciranno a crescere massa verde.

Questi sono i nutrienti essenziali che servono alle tue piante di cannabis in quantità minori, ma anche fondamentali nella coltura di tessuti: senza di essi le piante non potranno svilupparsi correttamente e mostreranno sicuramente sintomi di carenza.

Queste vitamine sono fondamentali per supportare il metabolismo delle tue piante, soprattutto nella coltura di tessuti: assicurati di fornirle nelle giuste quantità.

6. In conclusione

La coltura di tessuti di cannabis può sembrare molto difficile ma in realtà è relativamente semplice: basta assicurarsi di mantenere le condizioni ottimali e prendere tutte le precauzioni per garantire la massima percentuale di successo. Sappiamo che questa tecnica è relativamente nuova e può risultare costosa, quindi non tutti i coltivatori possono permettersi l’attrezzatura necessaria: se però lavori o hai realizzato un laboratorio di coltura di tessuti a casa, condividi la tua esperienza con altri grower lasciando un commento qui sotto!

Riferimenti esterni

1. Coltura di tessuti vegetali. - Kärkönen, Anna & Santanen, Arja & Iwamoto, Kuninori & Fukuda, Hiroo. (2020). 
2. Nanotecnologia e coltura di tessuti vegetali. - Tariq, Amina & Ilyas, Saiqa & Naz, Shagufta. (2020). 
3. Terreni di coltura per la coltura di tessuti vegetali, Recent Advances in Plant in vitro Culture. - Annarita Leva e Laura M. R. Rinaldi (2012).