Hur påverkar miljöfaktorer vävnadskultur?

INTRODUKTION

Vävnadsodlingstekniken har varit populär i kommersiella utrymmen för storskalig förökning av växter av elitöverlägsna sorter. Framgången med att få vävnadsodlade växter med hög produktivitet och produktion beror på flera faktorer inklusive fysiska, fysiologisk, och miljöfaktorer.

Odlingsinitieringen beror på genotypen av explantatkällan, explantatets ålder, och typen av explantat och explantatkälla. Liknande, in vitro-mikromiljön hos odlade växter påverkar kvaliteten på deras tillväxt och utveckling.

Den här artikeln täcker allt om miljöfaktorernas roll för att bestämma in vitro-utvecklingen av växter.

Faktorer som påverkar in vitro-förökning

1. Ljus

Våglängden, flödestäthet, och fotoperiod är de tre egenskaperna hos ljus som påverkar växtutvecklingen i vävnadskultur. De påverkar främst tillväxtegenskaperna som stamförlängning, bladstorlek, och växtanatomi hos odlade växter.

Det vita fluorescerande ljuset är den primära ljuskällan för mikroförökning. Deras våglängdsspektrum faller mellan 400-700 nm vilket matchar kraven för in vitro-kulturer.

Förutom vita lysrör, ljusemitterande dioder (LED) med en enda våglängd, har varit det bästa alternativet bland kulturister.

Vissa forskare observerade att en blandning av blå (450-480 nm) och röda (640-660 nm) lysdioder stödjer bättre växttillväxt än fluorescerande ljus. Men, förhållandet mellan dessa ljus beror på arten och sorten av växterna. Till exempel, jordgubbskultivaren 'Akihime' föredrar en kombination av 30 % blått + 70 % röda ljus för sin sunda tillväxt.

Forskare observerade att ökad ljusintensitet med CO2-berikning av kulturmiljön främjar ackumulering av fotosyntetiska föreningar och stimulerar fotoautotrofisk tillväxt av klorofylla vävnader.

Den ökade ljusintensiteten påverkar en positiv förändring i växtvävnadsmorfologi inklusive ökad tjocklek på löv, större palissad, svampigt parenkym, och funktionella stomata, biomassautbyte, och enzymer involverade i sekundär metabolitproduktion.

Ljuskvalitet är en annan faktor som påverkar tillväxten, fysiomorfologiska egenskaper, och sekundär metabolitproduktion i växtvävnader in vitro. Och, i vissa växter, det har också en roll i embryogenesen. Till exempel i Cydonia oblonga , långt röd, eller röd-långt-röd exponering, rött ljus ökar somatiska embryon fyrfaldigt, jämfört med mörker.

1. Relativ luftfuktighet

Den typiska relativa luftfuktigheten inuti ett tätt tillslutet odlingskärl varierar från 95 % - 100 %, vilket har en väsentlig roll i groningen av in vitro somatiska embryon. Men, på grund av hög relativ fuktighet inuti odlingskärlet, planeterna bildar dåligt utvecklade epikutikulära vaxlager och dåligt fungerande stomata.

Dessa avvikelser leder till att växten dör på grund av överdriven vattenförlust när de överförs till när de utsätts för ex vitro omgivande luftfuktighet.

Den relativa luftfuktigheten i odlade växter kan kontrolleras av:

• Måttligt reducerad relativ luftfuktighet (75%-85%).
• Öppning av odlingsbehållare några dagar före acklimatisering.
• Användningen av speciella förslutningar underlättar vattenförlust eller kylning av behållarens botten, öka kondensationen av vattenånga på gelytan.

Det kan förbättra växternas tillväxt, epikutikulär vaxavsättning, stomatal funktion, och minskar hyperhydricitet, och resulterar följaktligen i förbättrad ex vitro-överlevnad och resistens mot uttorkning.

Men, för icke-övervärda vävnader, minskad relativ luftfuktighet kan orsaka något minskad nettofotosyntes, orsakar mindre bladyta, minskad stomatal öppning som leder till minskad mesofylldiffusion av intercellulär CO2, och minskat kvantutbyte och effektivitet.

1. Gasbyte

Rätt gasutbyte mellan de odlade plantorna är väsentligt för att undvika ansamling av eten, hög luftfuktighet, och utarmning av CO2 som negativt påverkar de odlade växterna.

In vitro-växterna odlas i ett slutet odlat kärl. Och för att tillåta gasutbyte mellan anläggningen och miljön, antingen har tätningarna lossats eller så finns en passage i locket på det odlade kärlet.

När du använder ett tätt stängt kärl, gasutbytet minskar, vilket negativt påverkar växternas normala tillväxt och utveckling under provrörsodling. Medan användning av förslutningar med filter eller ventilerade kärl, som tillåter gasutbyte, ökar fotosynteskapaciteten, multiplikationshastigheten, och växternas överlevnad efter överföring till ex vitro-förhållanden.

En ökning av CO2-koncentrationen inuti odlingskärlet främjar fotosyntes och autotrofisk tillväxt, åtföljs av förhöjd ljusintensitet. Ett normalt intervall för CO2-koncentration i vävnadsodlade växter varierar mellan 0,1-0,3%.

Gasutbytet kan ökas genom att antingen öka den passiva ventilationen i odlingsbehållare eller integrera ett system med forcerad ventilation.

Den forcerade ventilationen har blivit ett viktigt verktyg för att upprätthålla ett effektivt gasutbyte för fotoautotrofisk tillväxt i stora odlingsbehållare, som bioreaktorer.

1. Temperatur

Temperaturen är en av de viktigaste faktorerna som påverkar växternas fysiologiska processer, inklusive andning och fotosyntes. Den mest föredragna odlingstemperaturen är mellan 20 ℃ - 27 ℃. Men, det varierar också beroende på genotypen av växter.

Excel i din vävnadskulturprocesser med PCT

Skapandet och underhållet av en perfekt mikromiljö runt kulturer är avgörande för korrekt tillväxt och utveckling av in vitro-växter.

Plant Cell Technology hjälper odlare över hela världen, med sina vävnadsodlingsprodukter och tjänster, att kickstarta sin vävnadskulturverksamhet och briljera i det!

Så, knäpp upp! Och, köp alla dina vävnadsodlingsprodukter från PCT-butiken nu!

Och inte bara detta, om du fastnar i din process, få din omedelbara perfekta lösning från PCT-forskare genom att boka vårt konsultationssamtal.