183978. lajstromszámú szabadalom • Eljárás növények szaporítóanyagának előállítására szövettenyészetben
1 183 978 2 A találmány tárgya eljárás növények, főleg évelő, kétszikű, előnyösen fás- vagy fásodószárű taxonok szaporítóanyagának előállítására steril szövettenyészetben végzett vegetatív míkroszaporítás útján. Ismert, hogy főleg kétéves és évelő növények, cserjék, dísznövények és szobanövények esetén a vegetatív szaporításnak számos előnye van. A gyökereztetett hajtásból gyorsabban nő komplett növény, mint az elvetett magvakból, emellett a vegetatív szaporítás egyszerűbb is. Fő előnye azonban, hogy az adott egyedből vegetatív úton nyert utódok genetikailag egyetlenegy egyednek tekinthetők, azaz tulajdonságaik azonosak. Ennek rendkívül nagy a jelentősége olyan esetekben, ahol tulajdonságainál fogva értékes példány áll rendelkezésre (például nagy alkaloidtartalmú gyógynövény, különösen fagyálló és dús hozamú gyümölcs cserje stb.), amelynek felszaporitásával egynemű, kiváló tulajdonságú állomány alakítható ki. A vegetatív szaporítás egyik hagyományos kerti módszere abban áll, hogy a szaporítani kívánt növény csúcshajtását vagy egyéb hajtását levágják és - adott esetben vízben végzett gyökereztetés után — virágcserépben, üvegházban vagy a szabad ég alatt a földbe palántálják. Bizonyos növények esetén a gyökérzet vagy a gumók osztásával is lehet vegetatív utódokat nyerni. Ezen eljárások esetén az egy egyedből nyerhető utódok száma azonban eléggé korlátozott. Ezért különösen értékes növények (például gyógynövények) esetén már áttértek a steril szövettenyészetre, ezen belül szerv-, főleg hajtástenyészetre. E mikroszaporításnak is nevezett eljárás során a csírátlanított növényi hajtásból, önmagában ismert módon hajtástenyészetet készítenek, és az ebből nyert hajtásokat agar-agarral szilárdított táptalajba vagy táptalajra helyezik, ahol tovább nőnek és elágazódnak. A szilárd táptalaj adott esetben növényi hormonoknak a mindenkori növényfajta kikísérletezett kombinációját tartalmazhatja. A növényi sejt-, szövet és szervtenyésztés módszereit például az alábbi irodalom tárgyalja: Applied and Fundamental Aspects of Plant cell, Tissue and Organ Culture; szerkesztette: Reincrt és Bajaj: kiadó; Springer-Verlag Berlin- Heidelberg-New York, 1977. A kapott hajtásokat és hajtáskezdeményeket leválasztják, meggyökereztetik és — adott esetben üvegházi adaptálás után - kiültetik. Ezzel az eljárással - bár nem mindegyik növény esetén - az egy növényből nyerhető palánták számát kedvező módon sikerült növelni. Találmányunk arra irányul, hogy a fenti eljárást hatékonyabbá, illetve bizonyos növények esetén gazdaságosan egyáltalán alkalmazhatóvá tegyük. Abból indultunk ki, hogy a növekedés kedvezőbb, erőteljesebb lesz, ha a növény nemcsak az alsó pólusán, illetve az ott már kialakult gyökérrel veszi fel a tápanyagokat, hanem az egész felületével; — gyökérindukálás esetén a hormontartalmú szilárd táptalaj célravezető ugyan, mert közvetlenül érintkezik a növényrész vágási felületével, de a hajtásindukálásl, illetve általában a hajtásfejlődést előidéző vagy fokozó anyagok hatásuk kifejtésének helyétől meglehetősen távol vannak. Hatásuk kedvezőbb volna, ha nem a gyökéren keresztül szívódnának fel, hanem direkt a hajtásra kerülnének. A két feladat megoldására kézenfekvő volna a mezőgazdaságban elterjedt lombtrágyázáshoz hasonlóan vízben oldott növényi tápanyagokat (például mikroelemek) permetezéssel a növény felületére juttatni, de a steril technika körülményei között a permetezés nem valósítható meg, nem is beszélve arról, hogy az így eiért hatás is csak ideiglenes lenne. Meglepő módon azt találtuk, hogy a növények nemcsak nem károsodnak, hanem erőteljesebben nőnek, jobban elágazódnak, több hajtást képeznek, ha a szilárd táptalajban növekvő hajtástenyészetet teljesen beborítjuk folyékony táptalajjal, azaz átmenetileg szubmerz tenyészetté alakítjuk. Ez igen meglepő, mert a szárazföldi növények minden gyökér feletti része ahhoz alkalmazkodott, hogy levegővel körülvéve asszimiláljon, lélegezzen, így nem volt várható, hogy az akváriumi vízinövény módján tenyésztett hajtások vegetatív szaporíthatósága egy nagyságrenddel nő. A találmány tárgya tehát eljárás növények, főleg évelő, kétszikű, előnyösen fás- vagy fásodószárű növényfajok szaporítóanyagának előállítására steril szövettenyészetben végzett míkroszaporítás útján. A találmány szerinti eljárásra jellemző, hogy a) a növények steril hajtásdugványait alkalmas edényben levő hormonmentes táptalajba ültetjük, utána az edényt adott esetben növekedésszabályozó anyagokat tartalmazó folyékony-tápoldattal feltöltjük és a hajtásokat ebben a szubmerz rendszerben növesztjük, majd b) a keletkező, elágazó, sok oldalrügyet és hajtást hordozó tenyészeteket feldaraboljuk, a csúcshajtásokat önmagában ismert módon meggyökereztetjük és adaptálás után kiültetjük szabadföldbe, míg a hajtástenyészetek alapi és középső részéből készített dugványokat az a) alatt leírtak szerint továbbtenyésztjük, és az eljárás a) és b) részét a kívánt csúcshajtásszám eléréséig megismételjük. A szilárd táptalaj szilárdításához előnyösen agar-agart alkalmazunk. A szilárd táptalaj biztosítja a hajtástenyészet alap-tápanyagellátását az edénynyalábokon keresztül, valamint azt, hogy a hajtások a természetes körülményeknek megfelelően, azaz függőlegesen helyezkedjenek el. A folyékony tápoldat a hajtástenyészetek közvetlen pót-tápanyagellátását szolgálja. Az ásványi sókat, cukrot és vitaminokat tartalmazó hormonmentes tápoldattal elárasztott tenyészetek 30-100 %-kal vastagabb és/vagy hosszabb hajtásokat fejlesztenek. A folyékony tápoldathoz azonban növényi hormonokat is adhatunk. Ezek közül az auxinokat, citokininokat és gibberellineket említjük meg. A citokininek közül különösen a 6-benzil-amino-purin (6-benzil-adenin) bizonyult előnyösnek. A növekedésszabályozó anyagok hatására a szubmerz tenyészetben tömeges hajtásfejlődés indul meg, mégpedig 100-500 %-kal intenzívebben, mintha a növekedésszabályozót az alaptáptalajba adtuk volna. A citokinint tartalmazó folyékony táptalajjal elárasztott tenyészetben a rügyek képződése, kihajtása az egész hajtásfelületen, még az újonnan képződött hajtásokon is bekövetkezik. A szubmerz tenyészet folyadék alatti része karácsonyfaszerűen néz ki, míg a hajtáscsúcsok, miután kinőttek a folyékony táptalajból, már kevésbé vagy egyáltalán nem képeznek oldalhajtásokat. Ezeket a csúcshajtásokat levágjuk és önmagában ismert módon meggyökereztetjük. A belőlük nevelhető növények teljesen normálisak lesznek. A tenyészet folyadék alatti része sok különböző fej5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 65 7
