ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ
ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ
ΤΜΗΜΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΚΑΙ ΑΝΘΟΚΟΜΙΑΣ
ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ
ΘΕΜΑ:
ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΕΔΩΔΙΜΗΣ ΜΟΥΡΙΑΣ MORUS NIGRA
ΕΠΟΠΤΕ ΥΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΚΑΝΑΚΗΣ ΑΝΔΡΕΑΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: ΚΡΑΒΒΑΡΙΤΗΣ ΚΩΣΤΑΣ
ΚΑΛΑΜΑΤΑ 2002
ΘΕΚΑ (ΣΤΕΓ) Π. 110
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1
ΓΕΝΙΚΑ 1
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ 7
ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ 8
ΚΕΦΑΛΑΙΟ I
Η ΜΑΥΡΗ ΜΟΥΡΙΑ 9
Α. ΟΝΟΜΑ-ΚΑΤΑΓΩΓΗ-ΣΗΜΑΣΙΑ 9
Β. ΒΟΤΑΝΙΚΟΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ 9
Γ. ΕΔΑΦΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ 10
Δ. ΕΧΘΡΟΙ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ 10
Ε. ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ 12
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 12
ΚΕΦΑΛΑΙΟ II
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ-ΥΛΙΚΑ 14
1.1 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 14
Α. Παρασκευή αποστείρωση και αποθήκευση
των θρεπτικών υλικών 14
Β. Προετοιμασία των ιστοκαλλιεργημάτων 15 Γ. Τοποθέτηση και παραμονή των έτοιμων καλλιεργειών
σε κλιματιζόμενο θάλαμο 17
Δ. Μεταφύτευση των ριζοβολημένων φυταρίων 17
1.2 ΥΛΙΚΑ 18
Α. Θρεπτικά συστατικά και υποστρώματα καλλιεργειών 18
Α 1. Ανόργανα άλατα 18
Α2. Άνθρακας και πήγες ενέργειας 19
Α3. Φυτορμόνες 28
Α4. Ολιζαχαρίδια 29
Α5. Βιταμίνες 29
Α6. Νερό 30
Α7. Οργανικό άζωτο 30
Α8. Οργανικά οξέα 31
Α9. Σύνθετες ουσίες 31
Β. Περιβαλλοντικοί παράγοντες 31
Β 1. Φύση υποστρωμάτων 31
ΚΕΦΑΛΑΙΟ III
Α. Προετοιμασία υλικών 33
Β. Κοπή-μεταφορά μοσχευμάτων-απολύμανση-
Εμφύτευση 36
ΑΠΟΤΕΑΕΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ 39
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 42
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Γ ενικά
Μικροπολλαπλασιασμός (micropropagation) είναι η τεχνολογία της παραγωγής φυτικού πολλαπλασιαστικού υλικού από πολύ μικρά φυτικά τμήματα (ιστούς ή κύτταρα), που αποχωρίζονται από το γονικό φυτό και αναπτύσσονται κάτω από ασηπτικές συνθήκες μέσα σε δοκιμαστικούς σωλήνες ή δοχεία όπου οι συνθήκες περιβάλλοντος και θρέψης ελέγχονται αυστηρά. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται είναι γνωστές συλλογικά ως ιστοκαλλιέργεια (tissue culture), όρος που χρησιμοποιείται συχνά ανώνυμα με το μικροπολλαπλασιασμό. Στην πραγματικότητα όμως δεν πρόκειται πάντοτε για καλλιέργεια ιστών αλλά για ασηπτική καλλιέργεια κάτω από πειραματικές συνθήκες φυτικών τμημάτων το μέγεθος των οποίων μπορεί να κυμαίνεται από γυμνούς πρωτοπλάστες και μεμονωμένα κύτταρα μέχρι ολόκληρα όργανα, όπως είναι οι ωοθήκες, τα έμβρυα και οι κοτυληδόνες.
Ο μικροπολλαπλασιασμός στα φυτά βασίζεται στην ολοδυναμία (totipotency) των κυττάρων, δηλαδή την ικανότητα ενός απομονωμένου κυττάρου ή μιας ομάδας κυττάρων να αναγεννήσουν ένα τέλειο φυτό. Η θεωρία της ολοδυναμίας θεμελιώθηκε από τους Schwann και Schleiden το 1838, ενώ η ενόραση της εξέλιξης του μικροπολλαπλασιασμού αποδίδεται στο Γερμανό βοτανικό Vochting (1878), ο οποίος κατανόησε ότι «σε κάθε φυτικό τμήμα, όσο μικρό κι αν είναι, υπάρχουν όλα τα στοιχεία από τα οποία μπορεί να ανασυγκροτηθεί ολόκληρο το φυτικό σώμα». Ο επίσης Γερμανός φυτοφυσιολόγος Haberlandt (1902) πρόβλεψε ότι «κάποια μέρα θα είναι δυνατή η επιτυχής καλλιέργεια τεχνητών εμβρύων από βλαστητικά (σωματικά) κύττταρα», χρειάστηκε όμως να περάσουν επιπλέον 30 χρόνια για να βελτιωθούν οι τεχνικές και να επιτευχθούν πραγματικά ασηπτικές καλλιέργειες (White 1934, συνεχείς καλλιέργειες ριζών τομάτας). Σημαντικό βήμα στην εξέλιξη του μικροπολλαπλασιασμού αποτέλεσε η επιτυχία της συνεχούς καλλιέργειας κάλλων καρότου και καπνού (1937, 1939). Η ανακάλυψη του ανεξάρτητου ρόλου των κυτοκινινών και των αυξινών στην αναγέννηση βλαστού και ριζών από καλλιέργειες
1
κάλλων καπνού από τους Skoog και Miller (1957) καθιέρωσε τη βάση της επαγωγής της οργανογένεσης και θεμελίωσε τις αρχές στις οποίες στηρίζεται ο μικροπολλαπλασιασμός. Ακολούθησε ραγδαία τελειοποίηση των μεθόδων και εφαρμογή πολύ εξειδικευμένου τεχνικών με αποτέλεσμα ανακαλύψεις-σταθμούς, όπως σωματική εμβρυογένεση από καλλιέργειες κάλλου καρότου (Reinert 1959), η δημιουργία απλοειδών φυτών από καλλιέργεια γυρεοκόκκων, η απομόνωση φυτικών πρωτοπλαστών (από διάφορους ερευνητές στη δεκαετία 1960) και ο σωματικός (κλωνικός) υβριδισμός (Carlson και συν. 1972). Η πρακτική εφαρμογή των μεθόδων του μικροπολλαπλασιασμού στην αναγέννηση και τον εμπορικό πολλαπλασιασμό των φυτών βελτιώθηκε σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες και αποτελεί σήμερα μια σημαντική εναλλακτική λύση για τις πιο συμβατικές μεθόδους πολλαπλασιασμού για μεγάλο εύρος φυτικών ειδών.
Ο μικροπολλαπλασιασμός σαν τεχνική περιλαμβάνει την αποκοπή ενός μικρού τμήματος από το γονικό φυτό, την απαλλαγή του από μικροοργανισμούς (αποστείρωση) και την τοποθέτησή του σε θρεπτικό υλικό για καλλιέργεια. (Εικ. 1 ).
Αυτό το αρχικό φυτικό τμήμα που μπορεί να είναι ένα μόσχευμα ή μικρομόσχευμα ονομάζεται έκφυτο (expiant) και αποτελεί τη βασική μονάδα για κάθε ιστοκαλλιέργεια και μικροπολλαπλασιασμό. Οι συστάδες των βλαστών που παράγονται από το μικρομόσχευμα διαχωρίζονται και επανακαλλιεργούνται για επέκταση της καλλιέργειας. Στην συνέχεια οι βλαστοί κατά μόνας ή σε συστάδες (groves) μπαίνουν σε υπόστρωμα ριζοβολίας και σχηματίζουν ρίζες έτσι ώστε να παράγονται νέα φυτάρια (plantlets). Ως μικρομοσχεύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε φυτικά τμήματα που έχουν τη δυνατότητα να αναπαράγουν το αρχικό φυτό. Τέτοια είναι τα επάκρια μεριστώματα, τα πλευρικά μεριστώματα (βλαστών και ριζών), οι μασχαλιαίοι οφθαλμοί, οι κορυφές των βλαστών, τα γόνατα των βλαστών, τα έμβρυα των σπερμάτων, καθώς και τμήματα νεαρών φύλλων, κοτυληδόνων, υποκοτυλίου και ριζών.
Ανάλογα με το είδος του μικρομοσχεύματος από το οποίο αναγεννώνται νέα φυτά και τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η αναγέννηση, τα συστήματα του
?
μικροπολλαπλασιασμού και των ιστοκαλλιεργειών ταξινομούνται σε δύο κλάσεις με υποκατηγορίες:
Κλάση I. Αναγέννηση φυτών από βλαστητικά μικρομοσχεύματα.
1. Καλλιέργεια μεριστωμάτων 2. Μικροεμβολιασμός
3. Καλλιέργεια αρχεφύτρων βλαστού
4. Τυχαία βλαστογένεση (adnentitious shoots) 5. Ιστοκαλλιέργειες και κυτταροκαλλιέργειες
α. Καλλιέργεια κάλλου
β. Καλλιέργεια αιωρουμένων κυττάρων γ. Καλλιέργεια πρωτοπλαστών
Κλάση Π. Ανάγεννηση φυτών από αναπαραγωγικά μικρομοσχεύματα 1. Καλλιέργεια ανθήρων και γυρεοκόκκων
2. Καλλιέργεια ωοθήκης 3. Καλλιέργεια εμβρύων 4. Καλλιέργεια σπερμάτων 5. Καλλιέργεια σπορίων
Οι κυριότερες μέθοδοι του μικροπολλαπλασιασμού και οι σχέσεις μεταξύ τους ανάλογα με την προέλευση των μικρομοσχευμάτων παρουσιάζονται διαγραμματικά στην Εικ. 2.
1
I
1
I]
Οφθαλμοί Ρίζες Γόναια Srtff^iara
ΜΙΚΡΟΜΟΣΧΕΥΜΑ
ΚΟΠΗ
¿ 3 * 4<=>
ψ
ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ
ΑΠΟΓΓΕΙΡΟΣΙΙ ‘Ssssssir
ΠΛΥΣΙΜΟ ΣΕ ΑΠΟΣΤΕΙΡΟΜΕΝΟ»
ΑΠΕΡΓΑΣΜΕΝΟ ΝΕΡΟ K g ,S k f i*.l ΤΕΛ1ΚΙΙ ΚΟΠΗ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ >
ΣΕ ΘΡΕΠΤΙΚΟ ΜΕΣΟ
ΕΚΚΟΛΑΨΗ
tj. o. .aJ‘
1 fT'rr. <aJ
ΎΈ 3ΠΓ
ΥΤ10ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ i m m i -
Εικόναΐ. Σχηματική απεικόνιση της βασικής διαδικασίας για τη δημιουργία και διατήρηση ιστοκαλλιεργείων στα φυτά. Τα μικρομοσχεύματα κόβονται κατάλληλα, αποστειρώνονται, πλένονται σε αποσταγμένο-αποστειρωμένο νερό και τέλος τοποθετούνται σε κατάλληλο θρεπτικό μέσο ( ημιστερεό είτε υγρό). Οι πρώτες καλλιέργειες μπορούν να χρησιμεύουν ως μητρικές για περισσότερες δευτερογενές καλλιέργειες (από Mantell et all. 1985).
4
Αναπαραγωγή από χαλιαίους ο
μασχαλιαίους οφθαλμούς
Αναπαραγωγή από
τυχαίους βλαστούς ή έμβρυα
Μ εριστώ - μαπκΛ
Μερίστωμα κ α λ λ ι έ ρ - Καλλιέργεια κορυφής Βλαστού
___ γεια I·- —μ
« S D # J §
Αύληση βλαστών Μασχαλιαία Πολλαπλοί
* S AUln0^ a01^ διακλάΰωοη μασχαλιαίοι J T ---Ν . ·«·—.r„ ΒλαστοίΈρριζο.
A p o n ^ Έ ρ ρ ιΙο ταατογένεση ΑΜΕΣΗ
ΜΟΡΦΟΓΕΝΚΗ^
£ £ 3 , εμβρυογένεση ^ Σωμ
έμβρυα
*
S- Φυτάριι
Σωματικ σπορόφυτ
ΕΜΜΕΣΗ
ΜΟΡΦΟΓΕΝΕΣΗ e s r
Κάλλος
Ανάπτυξη Κάλλου
Καλλιέργεια αιωρήματος
Έμμεση Βλαστογ ένεση
Τυχαίοι ι
Βλαστοί Έμμεση
c 3 £μβρυογένΕΟη J (από κάλλο) ^ *
(από ένα κύτταρο)
Εικόνα 2. Οι κυρτότερες μέθοδοι μικροπολλαπλασιασμού των φυτών με βλαστητικά (σωματικά) μοσχεύματα και οι μεταξύ τους σχέσεις (από Lindsey and Jones 1989).
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ
1. Πολλαπλασιασικχ Φυτών
Η αναπαραγωγή φυτικού υλικού με την ιστοκαλλιέργεια και μεριστωματική καλλιέργεια έχει αρκετά μεγάλη εφαρμογή σε ανθοκομικά φυτά που δεν αναπαράγονται με σπόρο, όπως είναι μουριά, φράουλα, μπανάνα, μηλιά, αμπέλι κ.α.
με δυνατότητες γρήγορης και εύκολης παραγωγής πιστοποιημένων κλώνων ενός φυτού.
2. Εξάλειψη ασθενειών - εξυγίανση (ρυτών
Καλλιεργώντας ακόμη και από ιομένα φυτά, το κορυφαίο μερίστωμα, το οποίο συνήθως δεν έχει ιούς αποκτώνται υγιή φυτά. Η εφαρμογή της θερμοθεραπείας σε συνδυασμό με την ιστοκαλλιέργεια μπορεί να εξασφαλίσει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, στην απόκτηση υγιών φυτών. Με ειδικά τεστ (indexing) μπορούμε να ελέγξουμε την υγιεινή κατάσταση των παραγομένων φυτών.
3. Βελτίωση Φυτών
Η δυνατότητα απόκτησης μεγάλου αριθμού φυτών σε συνδυασμό με τη γενετική αστάθεια που υπάρχει σε καλλιέργεια κάλλου ή αιωρήματος μας δίδει τη δυνατότητα να εφαρμόζονται προγράμματα βελτίωσης. Μεταλλαγές μπορούν να προκληθούν τεχνητά με τη χρήση χημικών ουσιών ή με διάφορες ακτινοβολίες. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατόν να επιτευχθούν κλώνοι ανθεκτικοί σε κάποια ασθένεια ή πιο παραγωγικοί.
4. Συντήρηση νενετικού υλικού
Είναι δυνατή η συντήρηση φυτικού υλικού σε περιορισμένο χώρο με μικρό κόστος. Η τράπεζα γενετικού υλικού που δημιουργείται με τον τρόπο αυτόν έχει μεγάλη σημασία για την εφαρμογή προγραμμάτων βελτίωσης γενετικού υλικού, εξάλειψη ασθενειών, πολλαπλασιασμού κτλ.
β,
5. Διενέργεια θεμελιωδών κυτταρικών και ιστολονικών υελετών
Η ιστοκαλλιέργεια επιτρέπει την μελέτη βασικών βιοχημικών και φυσιολογικών φαινομένων στο φυτό, όπως μελέτη της σύνθεσης των κυτταρικών τοιχωμάτων, μελέτη της σύνθεσης πρωτεϊνών, μελέτη φωτοσύνθεσης, μελέτη- δράσης ζιζανιοκτόνων κλπ.
6. BiounyaviKic ειραρυονές
Η φαρμακευτική, χημική και αγροχημική βιομηχανία μπορεί να εκμεταλλευτεί τις παραγόμενες ουσίες από την εφαρμογή της in vitro καλλιέργειας. Χρήσιμες ουσίες δευτερογενούς μεταβολισμού είναι δυνατόν να παραχθούν από καλλιέργεια κυττάρων in vitro. Έχουν ανιχνευθεί εκατό χιλιάδες τέτοιες χρήσιμες ουσίες, από τις οποίες βιομηχανικά εκμεταλλεύσιμες, μπορούν να ανταγωνιστούν τη χημική τους σύνθεση μόνον 20.
Πλεονεκτήιιατα υικροττολλαττλασιασιιοΟ
Ένα βασικό πλεονέκτημα του μικροπολλαπλασιασμού είναι η δυνατότητα μαζικής παραγωγής κλωνικών φυτών. Ο θεωρητικός ρυθμός μικροπολλαπλασιασμού είναι εξαιρετικά μεγάλος. Αρχίζοντας από 1 φυτό και πολλαπλασιάζοντάς το κάθε μήνα παίρνοντας 10 φυτά από κάθε αρχικό φυτό, μέσα σε 6 μήνες μπορεί κανείς να πάρει 1.000.000 φυτά. Αν και τέτοιοι αριθμοί δεν επιτυγχάνονται στη πράξη, οι ρυθμοί πολλαπλασιασμού που κατορθώνονται είναι πραγματικά εντυπωσιακοί. Ένα οργανωμένο κέντρο εμπορικής εκμετάλλευσης μπορεί να παράγει 1 έως 3 εκατομμύρια φυτά το χρόνο.
Ο μικροπολλαπλασιασμός βρίσκει επίσης εφαρμογή στην ταχεία αναπαραγωγή νέων ή βελτιωμένων ποικιλιών που δημιουργούνται στα βελτιωτικά προγράμματα και την εισαγωγή τους στην παραγωγική διαδικασία. Γενετικά καθαρές σειρές που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή υβριδιοσπόρου διατηρούνται μακρόχρονα, μεταφέρονται εύκολα σε μεγάλες αποστάσεις και αναπαράγονται
7
ταχύτατα με μικροπολλαπλασιασμό, αρκεί μόνο να έχουν τη δυνατότητα αγενούς αναπαραγωγής.
Ο έλεγχος των παθογόνων, όπως είναι οι ιοί και τα βακτήρια, σε φυτά που αποτελούν τράπεζες φυτικού πολλαπλασιαστικού υλικού διευκολύνεται σε in vitro συστήματα. Εάν χρησιμοποιηθούν υγιή αρχικά φυτά μπορούν να παραχθούν φυτά σε μεγάλη κλίμακα που εγγυημένα είναι ελεύθερα ιώσεων.
Άλλα πλεονεκτήματα είναι ότι το πολλαπλασιαστικό υλικό παράγεται σε μικρό χώρο, σε ασηπτικές συνθήκες οι οποίες αποκλείουν απώλειες από διάφορα παθογόνα. Οι ελεγχόμενες συνθήκες (φωτός, θερμοκρασίας, σύνθεσης θρεπτικού μέσου, ορμονών κτλ) εξασφαλίζουν συνεχείς και υψηλούς ρυθμούς παραγωγής ανεξάρτητα της εποχής του έτους. Με τις μεθόδους μικροπολλαπλασιασμού μπορούν να αναπαραχθούν φυτά in vitro που είναι δύσκολο ή και αδύνατο να αναπαραχθούν in vivo.
Μειονεκτήιιατα οικροπολλαπλασιασυού
Βασικό μειονέκτημα του μικροπολλαπλασιασμού είναι το υψηλό κόστος που απαιτείται για τη δημιουργία των εξειδικευμένων εγκαταστάσεων, την προμήθεια του εξοπλισμού και τη λειτουργία τους. Το οικονομικό πρόβλημα συχνά είναι απαγορευτικό για τον εμπορικό πολλαπλασιασμό πολλών φυτικών ειδών. Το πρόβλημα του κόστους αντιμετωπίζεται με τη μαζικοποίηση της παραγωγής και με την παραγωγή φυταρίων υψηλής προστιθέμενης αξίας.
Απαιτείται επίσης εξειδικευμένο προσωπικό που θα επιλαμβάνεται των εργασιών, οι οποίες πρέπει να γίνονται σε ασηπτικές συνθήκες. Εάν γίνει λάθος ταυτοποίηση ενός αγνώστου παθογόνου ή εάν δημιουργηθεί μια μετάλλαξη και διαφύγει της προσοχής τότε θα υπάρξει πολλαπλασιασμός σε μεγάλη έκταση σε σύντομο χρονικό διάστημα ανεπιθύμητων ή επιζήμιων στελεχών. Η αναπαραγωγή πρέπει να γίνεται σε συνθήκες που εξασφαλίζουν τη γενετική σταθερότητα των αναπαραγομένων φυτών. Ει αυτό απαιτείται να λειτουργεί ένα αδιάκοπο σύστημα ελέγχου και αξιολόγησης των ποικιλιών που αναπαράγονται.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ I
Η ΜΑΥΡΗ ΜΟΥΡΙΑ
Α. ΟΝΟΜΑ-ΚΑΤΑΓΩΓΗ-ΣΗΜΑΣΙΑ
Η μαύρη μουριά, δέντρο με γαλακτώδη χυμό, συγγενικό της Συκιάς , ανήκει, επίσης, στην οικογένεια των Μορεϊδών (Moraceae) και ονομάζεται επιστημονικά Morus nigra, γαλλ. Mûrier noir, αγγλ. Black mulberry, ιταλ. Gelso new , Gelso da frutto.
Η μαύρη μουριά κατάγεται από την Ν. Ασία και πιθανότερα από την Αρμενία, κυρίως από τις περιοχές γύρω από την Κασπία θάλασσα. Οι Αμερικάνοι την θέλουν κι αυτήν καταγόμενη από την Κίνα. Στην Ελλάδα εισήχθη και καλλιεργείται από τα πανάρχαια χρόνια. Είναι δέντρο μεγαλύτερο, μακροβιότερο και ανθεκτικότερο της λευκής και είναι λιγότερο κατάλληλο-μέχρι και ακατάλληλο-το φύλλο του για τον μεταξοσκώληκα. Έχει όμως ασύγκριτα γευστικότερο γλυκόξινο, αρωματικό καρπό- φρούτο που χρησιμοποιείται στην οικιακή ζαχαροπλαστική. Ακόμη χρησιμοποιείται για θεραπευτικό σιρόπι για στοματίτιδες, άφθες. Τέλος έχει σπουδαία οικονομική σημασία ως καλλιέργεια σε ορισμένες περιοχές της Ελλάδας, αφού από την συλλογή των μαύρων μούρων και την ζύμωση και απόσταξη που υφίστανται παράγεται τσίπουρο εξαιρετικής και μοναδικής γεύσης και αρώματος.
Β. ΒΟΤΑΝΙΚΟΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ
Η μαύρη Μουριά είναι φυλλοβόλο δέντρο, μακρόβιο (300-400 έτη) κι όμως ταχείας ανάπτυξης. Έχει ρίζα βαθιά και πολυδιακλαδιζόμενη. Ο κορμός της είναι ισχυρός, ίσιος, ύψους αναλόγου με την διαμόρφωση. Τα φύλλα είναι μεγάλα, ωοειδή έως καρδιόσχημα, οδοντωτά, γυαλιστερά από την κάτω επιφάνεια είναι πιο κολπωτά και χνουδωτά από τα υπόλοιπα είδη μουριάς. Τα άνθη,με 4λοβο κάλυκα, εντομόφιλα,
Q
δίκλινα ,σε ίουλους τα αρσενικά, σε ψευδοστάχυ τα θηλυκά-είτε στο ίδιο δέντρο (μόνοικα) είτε σε ξεχωριστά (δίοικα). Ο καρπός (συγκάρπιο ουσιαστικά) είναι το μούρο (σκάμνο) που αποτελείται από μικρά δρυπόμορφα καρπίδια τα οποία περιέχουν ένα σκληρό πυρήνα (κουκούτσι) που περιβάλλεται από τρυφερή, χυμώδη σάρκα. Ωριμάζει από Ιούνιο μέχρι και Αύγουστο.
Γ. ΕΔΑΦΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΗΣ 1. ΕΔΑΦΟΣ
Ευδοκιμεί σε όλα τα εδάφη, εκτός από τα πολύ υγρά. Τα καλύτερα είναι τα αμμοαργιλώδη, γόνιμα και δροσερά προσχωσιγενή εδάφη. Στα άγονα εδάφη δεν μπορεί να ευδοκιμήσει χωρίς άρδευση και λίπανση.
2. ΚΛΙΜΑ
Είναι δέντρο των εύκρατων κλιμάτων του Β.ημισφαιρίου. Κυρίως σε ορεινές περιοχές αναπτύσσεται καλύτερα.
3. ΛΙΠΑΝΣΗ
Η μουριά είναι απαιτητική σε λίπανση. Γι’ αυτό από την φύτευση πρέπει να λιπαίνεται με κοπριά και 1/2-3/4 κιλού απλό φώσφορο. Μεγαλώνοντας λιπαίνεται κάθε τρίτο χρόνο με κοπριά 50 κιλά το δέντρο (ή 2-3 τόνους το στρέμμα χύμα) ή κάθε χρόνο με 50-60 κιλά /στρ. θειική αμμωνία (στα ασβεστούχα εδάφη) ή 30-40 κιλά /στ ρ. νιτρική (οψιμότερα, στα λιγότερα ασβεστούχα) ή (πρώιμα) θειοφωσφορική (16-20-0) 40-50 κιλά/στρ.
Δ. ΕΧΘΡΟΙ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ
Πρώτος και σοβαρότατος εχθρός των φύλλων της μουριάς ήταν στη φύση ο μεταξοσκώληκας, ώσπου ο άνθρωπος ανακάλυψε τη χρήση του μεταξιού από το κουκούλι του και έφτασε να κάνει τεχνητές εκτροφές του κατά πολυεκατομμύρια.
Στα φύλλα της μουριάς κάνουν ακόμη ζημιές:
• Η μηλολόνθη ( Melolontha melolontha) και η μικρή μηλολόνθη της αμπέλου {Anómala viiis) που σαν τέλεια έντομα, αποφυλλώνουν σχεδόν τα δέντρα, ενώ σαν προνύμφες κάνουν ζημιές στις ρίζες.
• Ο ρυχνίτης ο περίτελος {Peritelys hirticorniw Herb.) τρώγει τα φύλλα και τα μάτια και
in
• Το σταχτί τζιτζικάκι {Hysterpterum Grylloides F.) τα τσιμπά και τα κατσαρώνει.
Στους βλαστούς κάνουν σοβαρές ζημιές :
• Το πράσινο τζιτζικάκι (Cicadella viridis L.) που κάνει σχισμές βαθιά στη φλούδα για να βάλει τα αυγά του και προκαλεί πληγές, εξελκώσεις , δυστροφίες, και σπασίματα.
• Η προνύμφη της πεταλούδας του κόσσου (Cossus cossus L.) που κάνει γαλαρίες στο ξύλο των βλαστών και κλάδων, οι οποίοι αδυνατίζουν και σπάζουν.
Καταπολεμείται με καταστροφή προνυμφών με σύρμα, με ειδικά καπνογόνα, με κοπή και κάψιμο με ψεκασμούς παραθείου ανά 15 ημέρες εφόσον δεν χρησιμοποιηθούν τα φύλλα.
• Η απάτη {Sinoxylon sexdentatum Oliv.) και ο σκολύτης Liparthrum Mori Aube, δημιουργούν με στοές στο ξύλο των κλαδιών και κορμών της μουριάς.
Η χημική καταπολέμηση των παραπάνω εντόμων γίνεται με χειμερινούς ορυκτελαιοπολτούς ή ασφαλέστερα με ελαιοργανοφωσφορικούς πολτούς.
Οι συνηθέστερες μυκητολογικές αρρώστιες της μουριάς είναι:
• Η σηψιρριζία που παρουσιάζεται σε υπερβολική υγρασία. Οι ρίζες σιγά-σιγά νεκρώνονται και σαπίζουν, διατρεχόμενες από μυκηλιονήματα των μυκήτων Armillaria mellea (Agarcius melleus) και Dematophora necatrix. Συνιστάται η αποφυγή συνεκτικών και δύσκολα αποστραγγιζόμενων εδαφών, η εγκατάσταση συστήματος καλής αποστράγγισης σε εκδήλωση της ασθένειας η απομόνωση της κηλίδας των δέντρων που υποφέρουν (κιτρίνισμα) με άνοιγμα βαθού αυλακιού και προσθήκη ασβέστη. Τέλος ξερρίζωμα , όσο γίνεται περισσότερων ριζών και κάψιμο τους επί τόπου ή απολύμανση της εστίας με φορμόλη.
• Η ίσκα ή πολυποριάση. Σαπίζει το ξύλο των πιο γέρικων ιδίως δέντρων, συνήθως από μεγάλες πληγές που δεν επουλώθηκαν. Για την καταπολέμηση συνιστάται επάλειψη με πυκνό βορδιγάλλειο πολτό ή θειικό σίδηρο ή χειμερινό πολτό δινιτροορθοκρεζόλης.
• Η κηλίδωση φύλλων, καμία φορά σε σοβαρή έκταση, από τον μύκητα Sphaerella morifolia. Αν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν τα φύλλα , αποφεύγονται οι ψεκασμοί με μυκητοκτόνα.
• Η σκωρίαση. Προκαλείται από τον μύκητα Cylindrosporium morí που διμιουργεί καφέ κηλίδες πάνω στα φύλλα. Καμιά φορά, η ζημία από την ασθένεια αυτή είναι σοβαρή. Αντιμετωπίζεται με ψεκασμούς με βορδιγάλειο πολτό 1% ή με οξυχλωριούχο χαλκό 0,5% .
Ε. ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ
Οι τρόποι πολλαπλασιασμού της μουριάς είναι οι εξής : α) Με εναέριες καταβολάδες νωρίς το καλοκαίρι,
β) Με εμβολιασμό. Ο εμβολιασμός γίνεται το καλοκαίρι συνήθως με μάτι σε σποριόφυτα λευκής μουριάς.
γ) Με καλλιέργεια in vitro. Η in vitro καλλιέργεια είναι ένας νέος τρόπος πολλαπλασιασμού για την καλλιέργεια της μουριάς .Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου έναντι των ανωτέρων παραδοσιακών τεχνικών είναι , ότι δίνει υγιές υλικό πιστοποιημένο από πλευράς ποικιλίας και μεγάλο αριθμό φυτών σε σύντομο χρονικό διάστημα.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ
Τα τελευταία χρόνια η τεχνική του μικροπολλαπλασιασμού χρησιμοποιήθηκε για πολλά οπορωφόρα δέντρα. Η ανάπλαση φυτών σε in vitro καλιέργεια και η μετέπειτα εγκατάσταση στο έδαφος έχει αναφερθεί σε πολλά είδη μουριάς όπως : Μ.
alba , Μ. nigra , Μ indica (Oka - Ohyama 1986 , Bapat- Rao 1990, Yadav -Jaisxal 1990, Hossaian 1990).
O τρόπος και τα υλικά που χρησιμοποίησαν οι παραπάνω ερευνητές είναι : Νεαρά βλαστάρια συλλέχθηκαν από ώριμα δέντρα μουριάς (10 χρονών) και χρησιμοποιήθηκαν βλαστοί ενός κόμβου.
1?
Τα έκφυτα καλλιεργούνται στο θρεπτικό υπόστρωμα MS περιεκτικότητας 3%
σακχαρόζης , 0,6% άγαρ -άγαρ και ρυθμίζοντας το ρ Η στο 5,6 πριν την αποστείρωση.
Το διάλυμα συμπληρώθηκε με διάφορες συγκεντρώσεις (0,5-5 mg/lt) ορμονών. Κορυφαία τμήματα από την in vitro καλλιέργεια επιμηκύνθηκαν με την χρήση 2,5mg/lt ΒΑ στο ίδιο βασικά υπόστρωμα.
Τα έκφυτα αναπτύσονται σε 25 °C και σε σχετική υγρασία 55-65% κάτω από 16 ώρες φωτοπερίοδο με ένταση φωτός 3.000-6.000 lux που εξασφαλίζεται από λαμπτήρες φθορισμού.
π
ΚΕΦΑΛΑΙΟ II
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ - ΥΛΙΚΑ
1.1 ΕΕοττλισυέκ
Η ιστοκαλλιέργεια in vitro για την παραγωγή φυτών απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις για τον εξοπλισμό και τις εγκαταστάσεις που θα εξασφαλίσουν ασηπτικές συνθήκες εργασίας αλλά και για την ακολουθούμενη τεχνική και την χρησιμοποίηση του πιο κατάλληλου θρεπτικού υποστρώματος.
Οι διαδικασίες της ιστοκαλλιέργειας και οι απαραίτητοι εξοπλισμοί και εγκαταστάσεις που τις διευκολύνουν είναι:
Α. Παρασκευή αποστείρωση και αποθήκευση των θρεπτικών υλικών
Για την παρασκευή των θρεπτικών υλικών χρειαζόμαστε:
- Ηλεκτρονικό ζυγό, γιατί οι απαιτούμενες ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που χρησιμοποιούμε για την παρασκευή των θρεπτικών υλικών είναι της τάξεως των mgrs.
- Σιφώνια συνήθως των 10ml, 5ml, 2ml, 0,2ml και 0,1ml γιατί σε ορισμένες περιπτώσεις οι απαιτούμενες ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που περιέχονται στο διάλυμα είναι τόσο μικρές, που αναγκαζόμαστε να φτιάξουμε από τις ουσίες αυτές διαλύματα μεγάλων συγκεντρώσεων, συνήθως των 1000 ppm και από αυτά να πάρουμε ποσότητα τέτοια που να περιέχει την ουσία μας στο επιθυμητό βάρος, που πολλές φορές είναι χαμηλότερο και από 0,1 mgr.
- Ογκομετρικούς σωλήνες διαφόρων μεγεθών για την μέτρηση των μεγάλων τόσο του νερού (απεσταγμένου) όσο και των συστατικών του θρεπτικού υλικού που χρησιμοποιούνται σε μεγάλη αναλογία. Αλλά και όταν το θρεπτικό υλικό έχει πλέον ετοιμαστεί, τους χρησιμοποιούμε για να πάρουμε από αυτό ίσες ποσότητες και να τις βάλουμε στις κωνικές φιάλες, πριν από την αποστείρωση.
14
- Πεχάμετρο για να μετρήσουμε το pH του θρεπτικού διαλύματος. Για την ρύθμιση του ΡΗ στο επιθυμητό επίπεδο χρησιμοποιούμε αντιδραστήρια όπως NaOH και HC1
- Πηγή θερμότητας για την θέρμανση του θρεπτικού υλικού, (π.χ. ηλεκτρικό μάτι).
- Δοκιμαστικούς σωλήνες συνήθως 15cm x 2cm για τα αρχικά στάδια και κωνικές φιάλες των 250ml ή άλλα δοχεία (π.χ. βάζα) για τα στάδια που τα νεαρά φυτά έχουν αναπτυχθεί αρκετά και είναι αδύνατη η μεταφύτευσή τους σε δοκιμαστικούς σωλήνες, στους οποίους δεν υπάρχει ο απαιτούμενος χώρος, η απαραίτητη ποσότητα θρεπτικού υποστρώματος και ο ανάλογος όγκος αέρα.
Όλα τα γυάλινα σκεύη που χρησιμοποιούνται πρέπει να είναι pyrex ώστε να μπορούμε να τα αποστειρώνουμε και να απολυμαίνουμε στα στόμιά τους με την βοήθεια της φωτιάς.
- Πώματα από αλουμινόχαρτο και από βαμβάκι και αλουμινόχαρτο τα χρησιμοποιούμε για τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τις κωνικές φιάλες, αντίστοιχα.
- Θήκες διαφόρου μεγέθους, από μέταλλο, ξύλο ή πλαστικό. Είναι απαραίτητες για τις αναγκαίες μεταφορές των σωλήνων καλλιέργειας και την στήριξή τους κατά την διάρκεια της αποστείρωσης στον κλίβανο, κατά την αποθήκευσή τους και την παραμονή τους στον θάλαμο σε όλη τη διάρκεια της εργασίας.
- Κλίβανο αποστείρωσης (autoclave) για την αποστείρωση τόσο των δοκιμαστικών σωλήνων, των κωνικών φιαλών και όλων των εργαλείων που χρησιμοποιούνται στην καλλιέργεια, όσο και του έτοιμου θρεπτικού υλικού.
Όλος αυτός ο εξοπλισμός βρίσκεται σε έναν κατάλληλα διαρρυθμισμένο χώρο, τον θάλαμο προετοιμασίας των θρεπτικών υποστρωμάτων.
Β. Ποοετοιιιασία των εκφύτων. εοΦύτευσπ και υεταιρύτευσή touc νωρίς ιιολύνσεκ στα διάφορα θρεπτικά υττοστρώιιατα.
Οι εργασίες αυτές έχουν την μεγαλύτερη ζωτική σημασία για την όλη πορεία του πολλαπλασιασμού in vitro. Όλα πρέπει να γίνονται με μεγάλη προσοχή και με
τέτοιο τρόπο που να αποφεύγονται όσο είναι δυνατόν οι μολύνσεις από μικροοργανισμούς του περιβάλλοντος, οι οποίοι όταν έρθουν σε επαφή με το έκφυτο, τις περισσότερες φορές το καταστρέφουν, σταματώντας έτσι την εξέλιξη της εργασίας.
- Για την σωστή και αποτελεσματική λοιπόν προετοιμασία και εμφύτευση των εκφύτων, δουλεύουμε σε χώρο όπου μηχανήματα δημιουργούν ρεύμα αέρα, ο οποίος περνώντας από ειδικά φίλτρα καθαρίζεται εντελώς από τους μικροοργανισμούς που περιέχει και περνώντας με ταχύτητα από τον χώρο, στον οποίο δουλεύουμε, καθαρίζει και απολυμαίνει το περιβάλλον από οποιονδήποτε μικροοργανισμό που μπορούσε να προκαλέσει μολύνσεις. Με το laminar flow δηλαδή, αλλά και με την βοήθεια ενός καμινέτου πετυχαίνουμε, όσο είναι βέβαια δυνατόν, τις ασηπτικές συνθήκες εργασίας, που είναι απαραίτητες για μια καλλιέργεια in vitro.
- Εκτός από το laminar flow και το καμινέτο, στον θάλαμο προετοιμασίας των εκφύτων, υπάρχει ένα στερεοσκόπιο, κατάλληλες ανατομικές λεπίδες (νυστέρια), αιθυλική αλκοόλη, η απολυμαντική ουσία της καλλιέργειας και μεταλλικές λαβίδες.
- Οι ανατομικές λεπίδες και το στερεοσκόπιο χρησιμοποιούνται για να λαμβάνονται πιο εύκολα μεριστώματα και να γίνεται πιο σωστή η προετοιμασία των επάκριων μεριστωμάτων.
- Το καμινέτο είναι απαραίτητο για την απολύμανση των εργαλείων και για το κάψιμο του στομίου τοον δοκιμαστικών σωλήνων και κωνικών φιαλών.
- Η αιθυλική αλκοόλη 70-90° χρησιμοποιείται για την απολύμανση των χεριών και των εργαλείων (είτε κάψουμε τα εργαλεία μετά είτε όχι). Επειδή αυτή είναι εύφλεκτη, πρέπει να χρησιμοποιείται μακριά από την φωτιά.
- Με την απολυμαντική ουσία της καλλιέργειας γίνεται η απολύμανση των μεριστωμάτων για την καταστροφή των μικροοργανισμών, που βρίσκονται στο εξωτερικό. Συνήθως χρησιμοποιούνται: υποχλωριώδες νάτριο και manoxol.
- Οι λαβίδες που χρησιμοποιούμε είναι μεταλλικές, για να μπορούμε να τις απολυμαίνουμε με αλκοόλη και φωτιά πριν από κάθε χειρισμό σε διαφορετικό
ιστό, με λεπτά και μακριά άκρα που είναι απαραίτητα για την εμφύτευση και μεταφύτευση των μεριστωμάτων στα διάφορα υλικά που βρίσκονται στο βάθος των δοκιμαστικών σωλήνων ή των κωνικών φιαλών.
Γ. Τοποθέτηση και παοαυονή των έτοιιιων καλλιεργειών σε κλιιιατιζόιιενο θάλαιιο.
Στον κλιματιζόμενο θάλαμο τοποθετούνται οι σωλήνες καλλιέργειας για την ανάπτυξη των φυτικών ιστών σε νέα φυτά.
Στο στάδιο αυτό είναι απαραίτητο να διατηρηθούν φωτισμένοι και σε κατάλληλη θερμοκρασία, υγρασία και αερισμό οι ιστοί, που απομονώθηκαν σε ασηπτικές συνθήκες και που τοποθετήθηκαν στα αποστειρωμένα θρεπτικά υλικά.
Οι συνθήκες του περιβάλλοντος που επικρατούν συνήθως στον χώρο αυτό είναι:
Σχετική υγρασία: 70%
Θερμοκρασία: 25 ± 2° C
Φωτισμός: 3000 - 6000 Lux για 15-16 ώρες την ημέρα
Δ. Μεταφύτευση των ριζοβοληιιένων ωυταρίων σε υττόστρωιια νλάστροκ και τοποθέτηση σε θεουοκήττιο
Μετά την ανάπτυξη των ριζών των νεαρών βλαστών σε υπόστρωμα ριζοβολίας, τα νεαρά φυτά είναι έτοιμα να μεταφυτευθούν σε υπόστρωμα γλάστρας, που μπορεί να είναι διαφόρου συστάσεως.
Για την καλύτερη εγκατάσταση των νεαρών φυτών οι γλάστρες μεταφέρονται και τοποθετούνται σε θερμοκήπιο, όπου θα συνεχιστεί η ανάπτυξη με τις απαραίτητες συνθήκες υγρασίας και θερμοκρασίας.
17
1.2 Υλικά
Α. Θρεπτικά Συστατικά και Υττοστοώυατα Καλλιεργειών
Η επιτυχία της in vitro καλλιέργειας εξαρτάται από ένα σωστό θρεπτικό υπόστρωμα που να ανταποκρίνεται στις ανάγκες και τις απαιτήσεις των καλλιεργούμενων ιστών και κυττάρων. Οι ανάγκες αυτές εξαρτώνται από τη λειτουργία και τη θέση που κατέχει ο κάθε ιστός και τα διαφορετικής προέλευσης κύτταρα.
Πρώτος ο White το 1934 δίνει ένα παράδειγμα με το οποίο αποδεικνύονται οι διάφορες αυτές ανάγκες και απαιτήσεις. Χρησιμοποίησε ένα υπόστρωμα από μίγμα αλάτων, ζακχαρόζη ως πηγή άνθρακα, θειαμίνη, πυριδοξίνη, νικοτινικό οξύ για βιταμίνες και τα αμινοξύ γλυκίνη και κατάφερε μια απεριόριστη ανάπτυξη ακροριζίων, δείχνοντας έτσι την εξειδίκευση φυτικού ιστού και υποστρώματος καλλιέργειας.
Το θρεπτικό υπόστρωμα αποτελείται από βασικά θρεπτικά συστατικά, συστατικά δηλ. που είναι απαραίτητα σχεδόν για κάθε είδος καλλιέργειας και από προαιρετικά θρεπτικά συστατικά, συστατικά που συμπεριλαμβάνονται ανάλογα με τις ειδικές ανάγκες κάθε καλλιέργειας.
Τα βασικά θρεπτικά συστατικά είναι ανόργανα άλατα, άνθρακας και πηγές ενέργειας, διάφορες βιταμίνες. Αντίθετα οι φυτοορμόνες (ρυθμιστές ανάπτυξης) οργανικές αζωτούχες ενώσεις, τα οργανικά οξέα και άλλες σύνθετες ουσίες μπορεί να είναι σημαντικές, είναι όμως προαιρετικές, αφού η παρουσία τους ή μη στο θρεπτικό μέσο αποφασίζεται πειραματικά από τον ερευνητή.
Α.1 Ανόονανα άλατα (κύρια στοιχεία και ιννοστοινεία):
Τα ανόργανα στοιχεία που χρησιμοποιούνται στην παρασκευή του θρεπτικού μέσου, είναι σε γενικές γραμμές τα ίδια με αυτά που απαιτούνται από το φυτό. Έτσι ένα θρεπτικό μέσο θα πρέπει να περιέχει τα κύρια στοιχεία Ν, Κ, Ρ, Ca, S, Mg,
is
αυτών ποσότητες ποικίλουν πολύ, θα πρέπει όμως για το ανόργανο άζωτο να είναι 25-60mM ενώ για τα P, Mg, Ca και S ποικίλλουν από 1 μέχρι 3 mM.
Τα ιχνοστοιχεία που απαιτούνται από όλα τα ανώτερα φυτά είναι: χαλκός (Cu) ψευδάργυρος (Ζη), σίδηρος (Fe) βόριο (Β), μαγγάνιο (Μη) και μολυβδαίνιο (Mo).
Συνήθως ο Fe με μορφή χηλική, σαν NaFe - EDTA. Μερικά υποστρώματα περιλαμβάνουν ίχνη Co και I, ενώ άλλα και Ni, Ti, Be, Al των οποίων η ανάγκη είναι αμφισβητούμενη. Ενώ πολλές χημικές ενώσεις ακόμα και οι πιο καθαρές περιέχουν ίχνη ανοργάνων στοιχείων (άγαρ: υποψίες για πηγή μικροστοιχείων).
Οι ποσότητες ανοργάνων αλάτων στη σύνθεση των διαφόρων μειγμάτων για υποστρώματα καθορίστηκαν από τις ανάγκες των διαφόρων καλλιεργειών φυτικών ιστών σε ανόργανα στοιχεία που μελετήθηκαν από διάφορους ερευνητές.
Παρακάτω δίνονται συγκριτικοί πίνακες που δείχνουν την διαφοροποίηση των ποσοτήτων των κύριων στοιχείων και των ιχνοστοιχείων, (Πίνακες 1 και 2) καθώς και τις συγκεντρώσεις ιόντων στα αντίστοιχα επώνυμα θρεπτικά διαλύμματα (Πίνακες 3 και 4).
Από τους πίνακες που ακολουθούν καταλαβαίνουμε ότι το διάλυμα των Murashige και Skoog είναι το πιο πλούσιο σε άλατα. Το διάλυμα αυτό χρησιμοποιήθηκε από τους δύο ερευνητές το 1962, αρχίζοντας πειράματα για την παρατήρηση ανάπτυξης κάλλου από φυτό καπνού in vitro.
Α.2 Άνθρακας και πηνές ενέργειας
Βασική πηγή άνθρακα είναι η σακχαρόζη και η γλυκόζη. Άλλοι υδατάνθρακες που δοκιμάστηκαν όπως η φρουκτόζη, η λακτόζη, η μαλτόζη, η γαλακτόζη και το άμυλο, έχουν βρεθεί να είναι λιγότερο κατάλληλοι από τη σακχαρόζη και τη γλυκόζη.
Συνήθως προστίθεται σακχαρόζη σε συγκεντρώσεις 20-40 gr/lt. Σχεδόν όλες οι καλλιέργειες φαίνεται να δίνουν το άριστο της ανάπτυξης με την προσθήκη του δισακχαρίτη σακχαρόζη. Η σακχαρόζη προστίθεται στο υπόστρωμα πριν την αποστείρωση. Έχει βρεθεί ότι η σακχαρόζη διασπάται σ’ ένα ποσοστό σε υψηλές
1Q
θερμοκρασίες και έτσι το υπόστρωμα βασικά περιλαμβάνει μετά την αποστείρωση ένα συνδυασμό σακχαρόζης, Ο-γλυκόζης και ϋ-φρουκτόζης.
Παράλληλα με τη σακχαρόζη η κυκλιτόλη ηΐΥΟ-ίηοεάοΙ ή η ί-ίηοδίΐοΐ προστίθεται σε αρκετά υποστρώματα σαν παράγοντας αύξησης (διευκολύνει τον πολλαπλασιασμό κυττάρων) σε συγκέντρωση ΙΟΟη^/Ιί. Η εκλογή και συγκέντρωση του σακχάρου γίνεται ανάλογα με το είδος του εμφυτεύματος που θα καλλιεργηθεί και το σκοπό του πειράματος.
Ακόμα η χρήση της σορβιτόλης στην καλλιέργεια κυττάρων της μηλιάς και των άλλων ειδών της οικογένειας Κοδαοεαε, έδωσε πολύ καλά αποτελέσματα.
70
ΠΙΝΑΚΑΣ 1
Ποσότητες κύριων στοιχείων σε διάφορα επώνυμα διαλύματα ιστοκαλλλιέργειας σε ηΐ£/\ί
Σ υσ τα τικά Θ Α υ Τ Η Ε Ρ Ε Τ (1942)
ΗΙ1_ΟΕΒί?ΑΝΟΤ θί. 3!.
(1946)
Β υ Ρ Κ Η Ο ίΟ Ε ί?
& Ν Ι Ο Κ Ε ί ί (1949)
Ν ΙΤβΟ Η (1951)
ΗΕί-Ι-Εί?
(1 9 5 3 )
Ι*Ε ΙΝ Ε Ρ Τ
& ν\/ΗΙΤΕ (1956)
Μ υΡΑ εΗ Κ Β Ε
& ε κ ο ο Θ (1962)
ννΗΙΤΕ (1963)
Ο Α Μ Β Ο ί^
Θί Β\.
(1968)
8 0 Ε Ν Κ &
Η Ιίϋ Ε Ρ Β Α Ν ϋ (1972)
(Ν Η 4)2 ε θ 4 - - - - - - - 134 -
Μ 9 5 0 4 7Η 20 125 180 246 250 250 360 370 720 500 400
Νθ2 δθ4 - 800 - - - 200 - 2 00 - -
M gCI2 6 Η 20 - - 203 - - - - - - -
ΚΟΙ - 65 149 1500 750 65 - 65 - -
ΟθΟΙ2 6 Η 20 - - 441 25 75 - 440 - 150 2 00
Ν 3Ν 03 - - - - 6 00 - - - - -
κ ν ο3 125 80 202 2000 - 80 1900 80 3000 250 0
0 3 (Ν 0 3)2 4 Η 20 500 400 708 - - 200 - 300 - -
ν η4ν ο3 - - - - - - 1650 - - -
Ν 8Η 2Ρ04. η ο2 - 33 - 250 125 16,5 - 16,5 150 -
ν η4η2ρ ο - - - - - - - - - 300
κ η2ρ ο4 125 - 1088 - - - 170 - - -
ΠΗΓΗ: Ι^ίηαΐ, Γ ζηά Bajaj, Υ.Ρ.8. (1977)
ΠΙΝΑΚΑΣ 2
Ποσότητες ιχνοστοιχείων για διάφορα επώνυμα διαλύματα ιστοκαλλλιεργειών σε mg/lt
Συσ τατικά G A U T H E R E T (1942)
H IL D E B R A N D T et. al.
(1946)
N ITSC H (1 9 5 1 )
H E L L E R (1 9 5 3 )
R EIN E R T
& W H IT E (1956)
M U R A S H IG E
& S K O O G (1 9 6 2 )
W H IT E (1 9 6 3 )
C A M B O R G e t al.
(1968)
SC E N K &
H IL D E R B A N D T (1972)
Ni S04 0,05 - - - - - - - -
F eS 04 7H 20 - - - - - 2 7 ,8 5 - - 15
Na? EDTA - - - - 20 0 3 7 ,2 5 - - 20
Mn S04 4H 20 3 4,5 3 0,1 4,5 2 2 ,3 7 10,0 10
Zn S 04 7H?0 0,18 6 0,5 1 1,5 8,6 3 2 1,0
CuS04 5H?0 0,05 - 0,025 0,03 - 0 ,0 2 5 - 0,025 0,2
Βθ SO4 0,1 - - - - - - -
h?s o4 1 - 0,5 - - - - - -
Fe2 (S04)3_________ 50 - - - 2,5 - 2,5 - -
T '(S 0 4)3___________ 0,2 - - - - - - - -
NiCI? 6H?0 - - - 0,03 - - - - -
CoCI? 6H?0 0,05 - - - - - - 0,025 0,1
a i c i3 - - - 0,03 - 0 ,0 2 5 - -
FeCI36H?0 - - - 1 - - - - -
Τρυγικός σίδηρος - 40 - - - - - - -
FeC 6 05H7. 5H?0 - - 10,0 - - - - - -
Χηλικός σίδηρος - - - - - - - 28 -
Kl 0,5 3 0,5 0,01 0,75 0 ,8 3 0,75 - 1,0
H3B03 0,05 0,38 0,5 1 1,5 6,2 1,5 3 5
Na2 M0O4 2H?0 - - 0,025 - - 0,025 - 0,15 0,1
n h4 h?p o4 - - - - - - - - 300
ΠΗΓΗ: Reinert, J. and Bajaj, Y.P.S. (1977)
ΠΙΝΑΚΑΣ 3
Γενικά και Ειδικά χαρακτηριστικά μερικών επωνύμων θρεπτικών διαλυμάτων που χρησιμοποιούνται στην ιστοκαλλιέργεια.
Ερευνητές
Ολική συγκέντρωση
ιόντων (ιυΜ)
Ιόντα που υπερισχύουν Μορφή παρουσίας αζώτου
ΟθΓηόοΓρ 60,2 ΝΟ-3, κ+ Ν0'3, ΝΗ4+= 12,50
ΜιΐΓθεΝοβ & εΚοορ 93,3 ΝΟ'3, νη4+ κ+ ΝΟ'3/ΝΗ4+= 1,91
ΘθΐιώθΓθΙ 9,6 Ν 0 3θ3 ++, Κ+ Ν0'3 μόνο
ΗβΙΙβΓ 39,8 Κ+, Ν3+, ΟΙ · ΝΟ'3μόνο
Κηορ 23,3 ΝΟ'3Οθ ++ ΝΟ'3μόνο
White 17,5 80'4, Μρ++, Ν0'3 ΝΟ'3μόνο
ΜοηηίβΓ 92,4 ΝΟ··3ι Κ+, ΟΙ - Ν σ3/ΝΗ4+ = 2,8
ΠΗΓΗ: Α\}£ε, II. εί. (1984)