Microinmultirea plantelor

  • View
    232

  • Download
    64

Embed Size (px)

Text of Microinmultirea plantelor

  • Florin Stnic

    Micronmulirea plantelor horticole

    Editura INVEL-Multimedia Bucureti, 2004

  • Refereni tiinifici: Prof. univ. dr. Corneliu Petrescu Prof. univ. dr. Alexandru Teodorescu 2004 Versiune electronic INVEL-Multimedia Toate drepturile rezervate. Nici un fragment din aceast publicaie nu poate fi reprodus, stocat ntr-un sistem de recuperare a informaiilor sau transmis sub orice form sau prin orice mijloace electronice, mecanice, fotocopiere, nregistrare sau de alt natur, fr permisiunea prealabil, n scris, a editurii i autorului. INVEL-Multimedia din cadrul SC MAVI SERPICO TRADE SRL str. Fabrica de Chibrituri nr. 24-26, sector 5, Bucureti Tel./Fax: 021/430.35.42, e-mail: [email protected] Colecia www.teze_de_doctorat.ro ISBN 973-7753-07-0

  • Dedic aceast lucrare studenilor i colaboratorilor mei

  • 4

    Cuvnt nainte

    ntr-o er n care progresul tiinei i tehnicii a dus omul n cosmos, n adncurile

    oceanului, i-a permis s ating viteze supersonice i s dezvolte inteligena artificial, culturile

    in vitro de celule i esuturi vegetale au aprut, au evoluat i s-au dezvoltat n acelai ritm. Ptrunderea n universul celulei, n intimitatea proceselor fiziologice i manipularea

    materialului genetic sunt realizri comparabile cu cele prezentate mai sus, avnd aceeai

    importan pentru umanitate.

    Suntem n prezent n plin revoluie biotehnologic, materializat printr-un volum

    imens de aplicaii practice ale culturilor in vitro n domeniul tiinelor agricole, biologice, medicale, n farmacologie i industria alimentar, n industria cosmetic, a coloranilor naturali

    i a substanelor bioactive.

    Cercetrile n biotehnologie vizeaz rezolvarea unor probleme majore ale omenirii cum

    sunt: criza energetic, malnutriia, valorificarea i conservarea resurselor genetice, reciclarea

    materiei organice, luarea n cultur i valorificarea terenurilor degradate, reducerea polurii

    mediului nconjurtor.

    Aprut dintr-o necesitate obiectiv, lucrarea Micronmulirea plantelor horticole,

    aflat la a doua ediie, actualizat i completat, trateaz un domeniu care st la baza oricrui

    tip de producie agricol: obinerea de material sditor i semincer cu nalt valoare biologic.

    Conceput ca un instrument de lucru, Micronmulirea plantelor horticole face n

    prima parte, o prezentare ampl a dotrilor laboratorului de culturi in vitro., o trecere n revist a componentelor mediilor de cultur, pentru a insista n continuare, asupra modului de

    preparare i sterilizare a acestora.

    Un capitol aparte este destinat sterilizrii i asepsiei n culturile in vitro. Materialul abund n informaii utile, tabele ajuttoare, scheme de lucru i fotografii

    sugestive, utile organizrii activitii n domeniul culturilor in vitro. n a doua parte a lucrrii, sunt prezentate pe larg principalele tehnici folosite pentru

    micronmulirea plantelor in vitro. Sunt prezentate, n tabele sintetice, rezultatele cercetrilor pe tipuri de culturi, la principalele specii horticole.

  • 5

    Sunt prezentate, de asemenea alte tehnici de cultur in vitro cu aplicabilitate n ameliorarea plantelor horticole, conservarea resurselor genetice, fitopatologie. O noutate n

    literatura de specialitate romneasc este capitolul referitor la baby plant, o gam de produse decorative obinute in vitro i deosebit de apreciate pe pia.

    Lucrarea se nscrie pe linia continurii tradiiei nvmntului horticol bucuretean n

    domeniul biotehnologiilor aplicate n horticultur i este un instrument util la ndemna

    specialitilor, cadrelor didactice, studenilor, cercettorilor i tuturor celor care activeaz n

    acest domeniu de vrf al tiinei.

    Adresez cu aceast ocazie mulumiri, colaboratorilor mei, ef lucrri dr. Monica

    Dumitracu, ef lucrri dr. Adrian Peticil, drd. ing. Oana Diaconescu i drd. ing. Ruxandra

    Gl, referenilor tiinifici i Editurii INVEL-Multimedia.

    Tuturor celor care se vor apleca asupra acestei lucrri, o vor studia i analiza critic, le

    adresez mulumirile mele i invitaia de a ne transmite opiniile lor la adresa

    [email protected], ajutndu-ne astfel, s mbuntim ediiile viitoare.

    Bucureti, august 2004

    Conf. univ. dr. Florin STNIC

  • 6

    CUPRINS CAPITOLUL 1. Istoricul culturilor in vitro CAPITOLUL 2. Laboratorul de culturi in vitro

    2.1. Aspecte generale 2.2. Zona nesteril

    2.2.1. Camera de pstrare i pregtire a materialului vegetal 2.2.2. Magazia de materiale 2.2.3. Magazia de substane chimice 2.2.4. Camera pentru pregtirea mediilor de cultur 2.2.5. Camera pentru autoclavarea mediilor de cultur i

    presterilizarea materialului vegetal 2.2.6. Magazia pentru medii de cultur 2.2.7. Camera de cretere 2.2.8. Camera (spaiile) de aclimatizare 2.2.9. Sera i solariile 2.2.10. Spltorul

    2.3. Zona steril CAPITOLUL 3. Mediile de cultur i prepararea lor.

    3.1. Constitueni cu rol nutritiv 3.1.1. Constitueni minerali

    3.1.1.1. Macroelementele 3.1.1.2. Microelementele 3.1.2. Constitueni organici

    3.1.2.1. Carbohidraii 3.1.2.2. Aminoacizii 3.1.2.3. Vitaminele

    3.2. Constitueni cu rol fitoregulator. 3.2.1. Auxinele 3.2.2. Citochininele 3.2.3. Giberelinele 3.2.4. Alte substane cu rol fitoregulator 3.3. Constitueni cu rol stabilizator.

    3.3.1. Apa 3.3.2. Agenii de solidificare 3.3.3. Stabilizatorii osmotici i de pH 3.3.4. Substanele antioxidante i absorbante

    3.4. Concentraii. Prepararea soluiilor stoc. 3.5. Prepararea mediului de cultur 3.6. Probleme care apar la pregtirea i folosirea mediilor de cultur.

    CAPITOLUL 4. Sterilizarea i asepsia n culturile in vitro.

    4.1. Ageni sterilizani 4.2. Sterilizarea vaselor de cultur i a instrumentarului folosit 4.2.1. nchiderea vaselor de cultur 4.2.2. Sterilizarea vaselor de cultur 4.2.3. Sterilizarea instrumentarului

  • 7

    4.3. Sterilizarea mediului de cultur i a apei 4.4. Dezinfectarea materialului vegetal 4.5. Contaminrile i detectarea lor

    CAPITOLUL 5. Micronmulirea plantelor horticole

    5.1. Consideraii generale 5.2. Fazele micronmulirii in vitro

    5.2.1. Pregtirea materialului vegetal 5.2.2. Iniierea i stabilizarea 5.2.3. Multiplicarea 5.2.4. nrdcinarea

    5.2.5. Aclimatizarea 5.3. Cultura de meristeme i apexuri

    5.3.1. Clasificarea meristemelor 5.3.2. Cultura de meristeme 5.3.3. Cultura de apexuri

    5.4. Cultura de fragmente uninodale 5.5. Cultura de lstari axilari

    CAPITOLUL 6. Devirozarea plantelor horticole prin culturi in vitro

    6.1. Devirozarea prin culturi de meristeme 6.2. Microaltoirea

    6.2.1. Microaltoirea in vitro 6.2.2. Microaltoirea in vivo 6.2.3. Microaltoirea ex vitro

    6.3. Producerea plantelor devirozate prin alte tehnici in vitro CAPITOLUL 7. Organogeneza in vitro

    7.1. Organogeneza direct 7.1.1. Organogeneza adventiv de lstari 7.1.2. Organogeneza adventiv de rdcini

    7.2. Organogeneza indirect CAPITOLUL 8. Embriogeneza somatic

    8.1. Formarea embrionilor somatici 8.2. Embriogeneza somatic direct 8.3. Embriogeneza indirect 8.4. Poliembrionia nucelar 8.5. ncapsularea materialului vegetal in vitro

    8.5.1. Smna sintetic 8.5.2. ncapsularea unor organe i esuturi in vitro

    CAPITOLUL 9. Embriocultura in vitro la plantele horticole CAPITOLUL 10. Producerea haploizilor

    10.1. Aspecte generale 10.2. Androgeneza in vitro 10.3. Fecundarea in vitro

  • 8

    CAPITOLUL 11. Cultura de calus in vitro. 11.1. Cultura de calus 11.2. Cultura de protoplati i hibridarea somatic 11.3. Regenerarea plantelor dintr-o singur celul

    CAPITOLUL 12. Baby plant 12.1. Consideraii generale

    12.2. Tipuri de produse i materiale folosite la producerea de baby plant 12.2.1. Vase din sticl

    12.2.2. Alte materiale 12.3. Folosirea mediilor de cultur colorate

    BIBLIOGRAFIE SELECTIV

  • 9

    CONTENTS CHAPTER 1. History of in vitro cultures CHAPTER 2. In vitro culture laboratory

    2.1. General aspects 2.2. Unsterile area

    2.2.1. Biological material preparation room 2.2.2. Materials storage room 2.2.3. Chemical storage room 2.2.4. Culture media preparation room 2.2.5. Culture media and biological material sterilization room

    2.2.6. Culture media storage room 2.2.7. Growth chamber 2.2.8. Acclimation room 2.2.9. Greenhouse and tunnels 2.2.10. Washing room

    2.3. Sterile area CHAPTER 3. Culture media and their preparation

    3.1. Nutrients 3.1.1. Mineral compounds

    3.1.1.1. Macro elements 3.1.1.2. Microelements 3.1.2. Organic compounds

    3.1.2.1. Carbohydrates 3.1.2.2. Amino acids 3.1.2.3. Vitamins

    3.2. Growth regulators 3.2.1. Auxins 3.2.2. Cytokinins 3.2.3. Giberellins 3.2.4. Other growth regulators 3.3. Stabilization compounds

    3.3.1. Water 3.3.2. Gelling compounds 3.3.3. Osmotic and pH stabilizers 3.3.4. Antioxidants and absorbents

    3.4. Concentrations. Preparation of stock solution. 3.5. Culture medium preparation 3.6. Problems connected to the culture media preparation and use

    CHAPTER 4. Sterilisation and asepsis for in vitro cultures

    4.1. Sterilising agents 4.2. Culture vessels and tools sterilisation 4.2.1. Culture vessels closure 4.2.2. Culture vessels sterilisation 4.2.3. Tools sterilisation 4.3. Culture medium and water sterilisation

  • 10

    4.4. Biological material disinfection 4.5. Contamination and their detection

    CHAPTER 5. Horticulture plants micropropagation

    5.1. General aspects 5.2. In vitro micropropagation stages

    5.2.1. Biological material preparation 5.2.2. Initiation and stabilisation 5.2.3. Multiplication 5.2.4. Rooting