- Seit die Cannabispflanze international immer häufiger zum Einsatz kommt, sind große technische Fortschritte gelungen, allem voran dank der Verwendung wissenschaftlicher Methoden im Labor.
- Gesunde, vollkommen virenfreie Pflanzen reproduzieren zu können ist absolut entscheidend, um Cannabisgenetiken aus der ganzen Welt erhalten zu können.
- In diesem Artikel erklären wir auch, was sich hinter der Mikrovermehrung von Cannabis verbirgt, und stellen euch 5 Anwendungen bzw. Methoden vor.
Was ist Mikrovermehrung?
Die Mikrovermehrung ist eine In-Vitro-Anbautechnik (im Labor), mit der man aus Zellen (tissueculture) oder Gewebe in einem Nährmedium eine Pflanze reproduzieren kann. Das hat den großen Vorteil, dass man steril arbeiten und Sämlinge ohne jegliche Viren oder andere Krankheiten erhalten kann. Außerdem kann man so relativ schnell eine große Menge von Keimlingen produzieren.
Die Mikrovermehrung kann auch zur Entwicklung neuer Pflanzen (z. B. genetisch veränderte Keimlinge), zur Vervielfältigung kommerzieller Pflanzen, die keine oder wenig Samen produzieren, oder zum Erhalt oder zur Vervielfältigung von seltenen Sorten verwendet werden. Man kann mit dieser Methode mit einer geringen Menge an Pflanzengewebe unbegrenzt viele Pflanzen produzieren – und dies obendrein sehr schnell.
Für eine In-Vitro-Kultur braucht man – relativ kostspieliges – Labormaterial und natürlich auch einen Raum, der sich als Labor eignet. Letzterer muss dabei so sauber und hygienisch wie möglich sein, da die In-Vitro-Vermehrung unter sterilen Bedingungen erfolgen sollte. Absolute Keim- und Bakterienfreiheit ist die Grundvoraussetzung für ihren Erfolg.
Damit sich die per In-Vitro-Kultur produzierten Keimlinge gut entwickeln, ist ein hormonelles Gleichgewicht entscheidend. Vor allem die Zugabe von Auxin und Zytokinin ist dabei entscheidend.
Die Auxine werden im oberen Teil der Pflanze produziert und verhindern die Bildung von Achsenknospen, während sie die Entwicklung der Wurzelmasse (Rhizogenese) fördern.
Die Zytokinine hingegen werden im Wurzelbereich produziert und funktionieren gerade andersherum, sprich, sie wirken der Wurzelentwicklung entgegen und begünstigen die Bildung von Achsenknospen.
Eine hohe Auxin-Konzentration mit oder ohne niedrigem Zytokinin-Gehalt hilft also, dass die Pflanzen anwurzeln, während eine große Menge an Zytokininen bei geringem Auxinspiegel für eine gesunde Entwicklung der Achsen- und Adventivknospen sorgt, also der Vermehrung der Pflanzen dient.
Bei einem Gleichgewicht zwischen beiden Phytohormonen kann man einen Kallus erhalten, eine unregelmäßig strukturierte Gewebemasse aus mehr oder weniger differenzierten Zellen.
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5 Mikrovermehrungs-Methoden/-Anwendungen
In-Vitro-Methoden kommen unter anderem bei der Organkultur, Meristemkultur, Haploidenzüchtung, Gewinnung von Protoplasten und Embryorettung zum Einsatz.
Organkultur: Per Organkultur kann man mit einem Pflanzenorgan eine Pflanze reproduzieren oder massenweise vervielfältigen. Meist werden hierfür Sprossspitzen oder Einzelknoten verwendet. Das Gewebe entwickelt sich dann im Reagenzglas zu einer ganzen, mit der Originalpflanze identischen Pflanze. Diese Methode ähnelt der Entnahme von Stecklingen.
Meristemkultur: Das Meristem besteht aus undifferenzierten Zellen, aus denen sich das gesamte Pflanzengewebe entwickelt. Mit der Meristemvermehrung kann man eine identische Kopie von einer Pflanze erhalten.
Der große Vorteil der Meristemkultur ist, dass man virenfreie Pflanzenstrukturen erhält, aus denen sich gesunde Pflanzen entwickeln.
Haploidenzüchtung: Mit dieser Methode kann man von Gameten (Keimzellen) ausgehend identische Pflanzen erzeugen. Diese Zellen enthalten nur eine einfache Kopie des Erbguts, das aufgrund des doppelten Chromosomensatzes in einer Zelle sonst in doppelter Ausführung vorhanden ist. Bei der Regeneration kann der Chromosomensatz wieder verdoppelt werden. Der Vorteil ist, dass man auf diese Weise Reinzuchtlinien erhält, d. h. stabile Pflanzen, die reinerbig sind, da sie auf beiden Chromosomen dieselbe Erbinformation haben.
Gewinnung von Protoplasten: Als Protoplast bezeichnet man die Pflanzenzelle ohne Zellwand. Gewonnen werden können Protoplasten mit verschiedenen Explantaten, d. h. Gewebe-Entnahmen, meist von den Blattspreiten der jungen Blätter. Per Protoplastenfusion können neue Elemente ins Erbgut gebracht und so neue Sorten entwickelt werden.
Embryorettung: Bei der Embryorettung wird ein Embryo frühzeitig entnommen und in vitro weiterkultiviert, um bei interspezifischen Kreuzungen Wachstumsblockaden durch das Muttergewebe zu vermeiden. Zudem wird diese Methode zur Beschleunigung der Wachstumsphase eingesetzt.
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