Zainteresowanie kulturami tkankowymi i korzyściami, jakie mogą one przynieść hodowcom, wzrosło w ostatnich latach. Hodowle tkankowe zapewniają skuteczną metodę zachowania biblioteki genetycznej, wątpliwych okazów męskich lub wszelkich genów, które hodowcy chcą zachować i wykorzystać w przyszłości. Są też stosunkowo proste w przechowywaniu i utrzymaniu. Może to być szczególnie pomocne w ponownym zaludnieniu uprawy w przypadku infekcji, inwazji lub innych nieprzewidzianych zakłóceń. Zachowanie czystych okazów cennej genetyki jest formą ubezpieczenia i realną drogą do przodu w przypadku pojawienia się problemów. Wykorzystanie replikacji prawdziwych kultur tkankowych merystemu jest skuteczną metodą czyszczenia genetyki, tj. produkcji odmian wolnych od różnych chorób i wirusów.

Chociaż istnieje wiele realnych zastosowań roślin hodowanych w tkankach, ostatnie rozmowy z wieloma technikami hodowli tkankowych potwierdzają, że istnieją również ograniczenia. Nie wszystkie odmiany można hodować w tkankach. Z nieznanych powodów niektóre odmiany są co najmniej trudne do hodowli tkankowej, jeśli nie niemożliwe na tym etapie naszej zbiorowej bazy wiedzy. Według techników istnieje również duża skłonność do zmienności somaklonalnej – mutacji – i zmienności, które mogą wystąpić, gdy wielokrotnie wykorzystuje się kultury tkankowe do ciągłego rozmnażania. Problemy te zwykle ujawniają się około piątego roku i skutkują roślinami, które różnią się lub nie są tak silne jak oryginalna odmiana.

Biorąc pod uwagę te zalety i wady, zapytałem techników o logiczną ścieżkę dalszego wykorzystania metod hodowli tkankowych w produkcji komercyjnej marihuany. Jednym ze sposobów dłuższego zachowania genetyki i uniknięcia zmienności somaklonalnej, która może wystąpić w czasie, jest tworzenie „mikroklonów” z kultur tkankowych. Poniżej znajduje się przegląd tradycyjnego procesu rozmnażania kultur tkankowych w porównaniu z rozmnażaniem przy użyciu mikroklonów.

Tradycyjny proces hodowli tkankowej

• Czas propagacji*: 9 do 11 tygodni
• Kultura: 2 do 3 tygodni
• Korzenie: 2 do 3 tygodni
• Uprawa do sadzenia, wysokość od 6 do 8 cali: 6 do 8 tygodni (w tym czas ukorzeniania)
• Utwardzanie/aklimatyzacja: 1 tydzień

Kroki:

1. Pobrać próbkę hodowli tkankowej merystemu z rośliny matecznej.

2. Ukorzenić lub zreplikować okaz.

3. Rozwijaj sadzonkę do 6 do 8 cali po ukorzenieniu, aby stworzyć nadające się do sadzenia początki.

4. Zahartować i zaaklimatyzować sadzonki.

5. Pobrać nowe kultury tkankowe z nowych roślin w celu replikacji i kontynuowania procesu.

6. Wielokrotnie powtórzyć replikację poprzez hodowle tkankowe z hodowli tkankowych.

Proces mikroklonowania

• Korzenie: 7 do 10 dni
• Uprawa do sadzenia, wysokość od 6 do 8 cali: 4 my
• Czas propagacji*: 4 do 5 tygodni (w tym czas ukorzeniania)
• Utwardzanie/aklimatyzacja: 1 tydzień

Kroki:

5. W krokach 1-4 wykonaj powyższy tradycyjny proces hodowli tkankowej. Wyznacz niektóre kultury do przechowywania genów w przypadku problemów, takich jak infekcja lub porażenie, niektóre kultury do rozmnażania i niektóre kultury do uprawy roślin matecznych.

6. Sterylizuj rośliny mateczne i środowisko za pomocą oświetlenia sterylizującego UVC lub stosuj aktywną technologię sterylizacji nadtlenkiem wodoru o bardzo niskim poziomie, taką jak system ciągłej redukcji drobnoustrojów zakaźnych (CIMR). CIMR przenika powietrze w celu sterylizacji wszystkich roślin matecznych i środowiska w celu ochrony roślin i sadzonek przed wirusami, pleśnią i innymi zanieczyszczeniami.

7. Weź „mikro klony”, które mają od czterech do pół cala długości od wysterylizowanych matek. Możliwe jest zebranie od 800 do 1000 mikro klonów z 1 metra kwadratowego korony z roślin matecznych co dwa tygodnie, w zależności od odmiany. Wykorzystując tak małe mikroklony, możliwe jest posiadanie ich wielu na stosunkowo małym obszarze. Wykorzystanie mikroklonów jest również znacznie szybszą metodą rozmnażania niż hodowla z kultur tkankowych merystemu.

8. Regularnie badaj wszystkie matki pod kątem infekcji lub inwazji pleśni lub pleśni z renomowanego laboratorium.

9. Zbieraj mikro klony co dwa tygodnie lub kiedy najlepiej odpowiada to cyklowi płodozmianu.

10. Kiedy klony mają od 6 do 8 cali wysokości, są gotowe do utwardzenia i aklimatyzacji w wyznaczonym środowisku.

*Czas notowania może się różnić w zależności od odmiany

Przyjęcie tego alternatywnego podejścia ma wiele zalet. Chociaż czas może się różnić w zależności od odmiany, metoda mikroklonowania skraca czas rozmnażania roślin o dwa do czterech tygodni. Może to pomóc w wyeliminowaniu wąskich gardeł w procesie propagacji.

Biorąc to pod uwagę, być może hodowla tkankowa mogłaby być lepiej wykorzystana do produkcji czystych matek, z których można by pobrać mikroklony, wraz z genetyką pozbywającą się wirusów, inwazji i chorób, a także do przechowywania bibliotek genetycznych, aby zapewnić dostępność czystej genetyki w przypadku pojawienia się problemu .

Wykorzystując mikroklony, hodowcy mogą uniknąć ryzyka zmienności somaklonalnej, które może wystąpić w przypadku tradycyjnych praktyk hodowli tkankowych merystemów.

Uwagi dotyczące pamięci masowej Micro Clone

Wymagania dotyczące rozmnażania mikroklonów są takie same jak w przypadku tradycyjnych większych klonów, z wyjątkiem tego, że będzie ich więcej, więc potrzebne są dodatkowe materiały. Niezbędne materiały eksploatacyjne obejmują tacki na nośniki do ukorzeniania, kopuły nawilżające, metalowe stojaki i diody elektroluminescencyjne (LED). Tysiące mikroklonów może zmieścić się na stosunkowo małej przestrzeni. Jedynym prawdziwym czynnikiem ograniczającym jest rozmiar nośnika lub kostek propagacyjnych. W miarę wzrostu mikroklonów będą wymagały i zajmowały taką samą przestrzeń jak tradycyjne większe klony, gdy osiągną od 6 do 8 cali i będą gotowe na warzywa.

Podstawowe narzędzia wymagane do prawidłowego laboratorium hodowli tkanek merystemu obejmują diody LED, metalowe stojaki i specjalistyczny sprzęt do sterylizacji wlotu powietrza, aby zapobiec przenoszeniu patogenów lub bakterii, które mogą hamować lub zapobiegać namnażaniu się kultur tkankowych, które zakończą się niepowodzeniem, jeśli nie będą całkowicie sterylne . Ponadto do hodowli merystemu niezbędny jest mikroskop i sterylizator kulek. Laboratoria powinny również posiadać kaptur laminarny lub przepływowy, który zapobiega opadaniu zanieczyszczeń bezpośrednio do pojemników do hodowli tkankowych. Sterylizator w autoklawie lub sterylizator parowy jest zwykle używany do sterylizacji całego sprzętu i pojemników, które będą dotykać lub zajmować tę samą przestrzeń co kultury, w tym żyletki, nożyce tnące, pojemniki i inne narzędzia. Idealnie jest mieć środowisko o dodatnim ciśnieniu powietrza niż podciśnieniu, aby pomóc w utrzymaniu zanieczyszczonego powietrza z dala od czystego laboratorium.

Oprócz wymagań środowiskowych dotyczących utrzymania czystego środowiska, najlepiej jest również włączyć oświetlenie UVC w celu sterylizacji środowiska w przestrzeni między cyklami upraw. UVC ma swoje ograniczenia, ponieważ światło musi bezpośrednio stykać się z powierzchnią wszystkiego, co chce się wysterylizować, w tym z zakamarkami i spodami powierzchni. Z kolei technologia sterylizacji nadtlenkiem wodoru jest w stanie całkowicie nasycić i wysterylizować całe środowisko, nawet trudno dostępne miejsca. Wzbogacanie hodowli tkankowych za pomocą metody rozmnażania mikroklonów może okazać się logiczną ścieżką dla dużych obiektów do uprawy konopi w celu zachowania genetyki i przyspieszenia produkcji.

Uwaga edytora: Aby uzyskać bardziej szczegółowy przewodnik na temat wymagań laboratorium do hodowli tkankowych, przeczytaj „Czy wewnętrzne laboratorium do hodowli tkankowych jest odpowiednie dla Ciebie?” w numerze z listopada 2021 r CBT.

Kenneth Morrow jest autorem, konsultantem i właścicielem firmy Trichome Technologies. Facebook: TrichomeTechnologies Instagram: Trichome Technologiesk.trichometechnologies@gmail.com