Paulownia drvo budućnosti koje se rađa i odgaja u Slavonskom Brodu
7.7.2018. | 18:23
Ivica Janković
Pregleda: 5746
FOTO: 034 portal
Paulownia RBTC15 ili Paulownia Elongata F1 nastala je križanjem: Paulownie elongate S.Y.Hu i Paulowniu fortunei (Seem.) Heml gdje je nastao hibrid u F1 generaciji.
Regionalni centar od svoga osnivanja radi na istraživanju i unapriijeđenju kako sadnog materijala paulownie tako i tehnologija proizvodnje sadnog materijala. Tako smo kroz niz aktivnosti našu selekciju kultivara Elongata F1 prirodnim putem bez uplitanja genetskog inženjeringa učinili naboljim i najpogodnijim kultivarom za uzgoj u našim agro klimatskim uvjetima.
Za razliku od vegetativnoga razdoblja koje u prirodi traje godinu dana, u našim uvjetima odnosno simuliranim uvjetima mikrosustava koji smo stvorili u našem Centru uspjeli smo vegetativno razdoblje svesti u okvire 6 mjeseci te smo kroz 4 generacije selekcionirali pupove s najvećih sadnica i dobili najbolja svojstva biljke i zaista brz i uravnotežen, pravilan rast.
Paulownia RBTC 15, odnosno Elongata F1 ima u sebi univerzalne gene koji su objedinili svojstva dvije vrste. Od Fortunei je preuzet gen za ekstremne uvjete niskih i visokih temperatura kao i celulozno energetski dio. Sve ostalo je zadržano od Elongate a to su: brzi rast, kvaliteta drveta, i univerzalnost uporabe.
Sadni materijal u našoj ponudi proizveden je u našem laboratoriju za IN VITRO umnožavanje ili kulturu tkiva u Slavonskom Brodu. IN VITRO metoda proizvodnje sadnog materijala posebna je metodi u biotehnologiji biljaka koja predstavlja skup tehnika za sterilan uzgoj i vegetativno razmnožavanje biljaka, biljnih organa i tkiva u hranjivom mediju definiranog sustava pod kontroliranim uvjetima sredine.
To je vrlo skup i dugotrajan način koji garantira čistoću vrste i stopostotnu sterilnost i dezinfekciju sadnog materijala. Navedeni proces za jednu proizvodnu sezonu započinje u listopadu tekuće godine i završava u travnju iduće godine. Bit cijeloga procesa je da se u tom periodu proizvedu sadnice koje imitiraju dvogodišnje biljke, prošle kroz specifičan oblik kondicioniranja kako bi bile spremne za sadnju na stalno mjesto u svibnju. Potreban je dobro razvijen korjenov sustav te visina nadzemnog dijela biljke koja ne prelazi 15-20 cm. Biljke zasađene na stalno mjesto u početku se ukorjenjavaju i prilagođavaju uvjetima vanjske sredine i za to vrijeme nadzemni dio miruje oko 20 dana da bi kasnije korijen počeo intenzivno razvijanje i rast. Zbog svega navedenog ne treba brinuti za prvih 20 dana ne razvijanja biljke.
Na temelju suradnje s brojnim proizvođačima sadnog materijala te znanstvenim ustanovama i istraživačkim centrima kao i uzgajivačima Paulownie s područja Brodsko-posavske županije možemo s ponosom predstaviti rezultate rasta. Naime, očekivani porast biljke u prvim godinama prema preporučenoj tehnologiji proizvodnje iznosi 2,50 do 2,70 metara, dok su rezultati najboljih mjerenja uz pravilan način uzgoja i sadnje na kvalitetnijim tlima pokazale puni potencijal ovoga kultivara gdje je zabilježen rast od preko 4 metra visine u prvoj godini uzgoja.
IN VITRO PROIZVODNJA PAULOWNIE
Uvod
Od 1980 tih godina do danas dolazi do naglog razvoja i primjene molekukarnobioloških i genetičkih tehnika istraživanja biljaka i njihove primjene u biljnoj biotehnologiji. Stvaranje biljaka in vitro jedan je od najvažnijih ciljeva kulture tkiva koji da sada postojeće znanje o razvoju biljnog organizma ujedinjuje s do sad razvijenim tehnikama.
U početku je tržišna primjena tehnologije in vitro bila uglavnom namijenjena stvaranju ukrasnih biljaka, danas se nastoji proširiti na mnoštvo biljnih vrsta koje se proizvode u matičnjacima i onih koje se kloniraju za potrebe poljoprivrede i šumarstva. Važno je za istaknuti da je i najjednostavniji dio kulture biljnog tkiva mikropropagacija daleko od jednostavnosti. Moraju se dobro poznavati djelovanje uvjeta kultiviranja i poteškoće povezane s time kao i izbjegavanje tih poteškoća.
Pod pojmom mikropropagacija podrazumijevamo mikrorazmnožavanje odnosno razmnožavanje „in vitro“. Ovom metodom omogućava se multiplikacija ishodišnog materijala bez opasnosti od zaraza, s ciljem dobivanja velikog broja zdravih biljaka koje će biti pogodne za daljnju multiplikaciju ili za razvoj na vlastitom korijenu ovisno o cilju proizvodnje. Ova metoda se temelji na činjenici da su strogo kontrolirani uvjeti za razvoj i rast presadnica. Komadići tkiva se izrezuju iz roditeljske biljke ( eksplantati).
Na vrlo malom prostoru moguće je proizvesti veliki broj sadnica, a od samo jedne majčinske biljke moguće je proizvesti i do 20 milijuna sadnica. Ušteda energije u odnosu na grijani plastenik je velika, jer se sadnice slažu na police te je klimatizirani prostor maksimalno iskorišten.
In vitro proizvodnja Paulownie
Dio biljke koji se izolira i uvodi u kulturu, bez obzira od kojeg se tkiva sastoji, nazivamo eksplantat, te početnu kulturu možemo još zvati i kultura eksplanata. Eksplantati se uzgajaju na krutim hranjivim podlogama. Nakon uvođenja eksplantata u kulturu in vitro, općenito možemo razlikovati dva tipa rasta i to organizirani i neorganizirani
Organizirani rast
Organizirani rast javlja se kada se iz organiziranih dijelova biljke kao što su vršni meristemski izdanak ili korijen, lisni zameci, mladi cvjetni pupovi uvedu u kulturu tkiva.
Pojam kultura organa obuhvaća aseptičko izdvajanje iz čitave biljke određenih kultura. One se razlikuju i o vrsti eksplanata. Mi za sada u Regionalnom centru radimo na:
1. Kulturi embrija
2. Kulturi meristema
3. Kulturi vegetarijanskog vrška izdanaka (zakorijenjavanja)
4. Kulturi pojedinačnog nodija
Neorganizirani rast
Ovaj tip rasta rijetko se susreće u prirodi, ali je zato u kulturi tkiva vrlo čest. Takvo tkivo ne sadrži nijednu prepoznatljivu strukturu biljnog organizma. U našem radu se susrećemo s kalusom i ono se sastoji od staničnih nakupina koje se stvaraju neorganiziranim rastom. Pojavu kalusa smo imali na određenim hranjivim podlogama za multiplikaciju Paulownie.
Radni uvjeti
U Centru se nalaze dvije prostorije za aklimatizaciju bilja. Obje imaju istu opremljenost. U prostorijama se nalaze police različite širine koje su prilagođene za stavljanje presadnica u saćama ili lončićima.
Temperatura prostorije regulira se pomoću klima uređaja, a kontrolira se pomoću termometra. Digitalni termometar može mjeriti vlažnost prostorije što je bitno kod aklimatizacije biljaka. Količina svjetlosti se regulira automatskim regulatorom.
Prostorija za in vitro ili klima komora za presadnice sadrži vitrine s mrežastim policama koje omogućuju bolji prodor svjetlosti. Intenzitet svjetlosti mjerimo Lux metrom i prilagođavamo ju biljnoj vrsti koju proizvodimo. Najčešće ona iznosi 160 luxa. Temperatura u klima komori treba iznositi 24°C ±2°C. Foto periodično osvjetljenje ima 16 sati dana i 8 sati noći.
Laboratorij za rad u laminarima
Laboratorij ima tri velika laminara koji imaju dovode za plin, električne utičnice, otvore kroz koji struji čisti sterilni zrak, uv lampe i drugo. Svaki laminar ima pomični električni sterilizator za usitnjavanje biljnog materijala (pincete, skalpeli) i plinske bočice.
Sušionici su sterilizatori za sušenje i sterilizaciju staklenog posuđa za koje je bitno da su sterilni.
Ova prostorija je vrlo važna jer se u njoj obavlja uvođenje biljnog tkiva na hranjive podloge, te mikropropagacija biljnog materijala. Prostoriju treba održavati maksimalno čistom i urednom. Djelatnici nose čiste radne kute i imaju prilagođenu obuću za rad. Prije ulaska u ovaj laboratorij sve osobne stvari, mobiteli, hrana i piće se ostavljaju u garderobi i zabranjeno ih je unositi u prostoriju.
Preporučljivo je kosu imati skupljenu zbog higijene i sigurnosti pri radu. Radni prostor treba se svaki dan čistiti i dezinficirati. Kod ulaza u laboratorij s desne strane se nalazi lavabo u kojem se peru i dezinficiraju ruke s Plivasept losionom. Plivasept losion je s prirodnim ekstraktom kamilice i namjenjen je pranju nježnih ruku i kože, ph je neutralan i dermatološki je testiran. Nakon pranja i dezinfekcije ruku navlačimo rukavice koje su namjenjene za rad u laboratoriju i tek sada smo spremni za rad u laminarima.
Zaraženi materijal se ne unosi u prostor, ali ako se u radu naiđe na njega odmah se odvaja i odnosi na sterilizaciju i pranje u praonicu (kuhinju). Najvažniji dio ovog radnog prostora su laminari, koji se prije prije početka bilo kakvog rada u njemu moraju sterilizirati s 70% alkoholom, a pincete i skalpeli ožareni ili termički obrađeni u laminarnom sterilizatoru.
Laminari imaju protok stabilnog zraka sa jedne strane usisava zrak i propuhuje ga kroz posebne filtere koji ne propuštaju sitne čestice veličine mikroorganizama, a nakon toga čisti i sterilizirani zraka ispuhuje u radni dio komore (laminara) u kojem se odvija rad. Zrak za vrijeme rada neprekidno lagano struji iz unutrašnjosti laminara prema van i tako čuva prostor od ulaska prašine i bakterija iz okoliša u njegovu unutrašnjost. Prije samog početka rada u laminaru, uključujemo UV svjetlo koje je uključeno oko 30 minuta.
Priprema hranjive podloge
Laboratorij za pripremu hranjivih podloga sadrži: laboratorijski namještaj, uređaj za pročišćavanje vode, sterilizator hranjivih podloga (autoklav), pH metar, električnu miješalicu sa grijačom pločom, manji hladnjak, kolica za prijevoz potrebnog lab. posuđa, laboratorijsko posuđe, boce, sudoper s vodovodnom vodom i stereomikroskop
Eksplantati Paulownie sa matične biljke uzgajaju se in vitro na hranidbenim podlogama. Uspješnost kulture tkiva ovisi o sastavu hranidbene podloge. Sastav medija odlučujući je za rast.
Hranidbena podloga mora sadržavati:
• destiliranu vodu
• makro elemente, one su potrebne u relativno velikim količinama i važu se neposredno prije početka kuhanja podloge.
• Mikro elementi, dodaju se u malim količinama i teško je njihovo precizno vaganje. Zbog toga se pripremaju koncentrirane matične otopine. Tako pripremljenu koncentriranu matičnu otopinu čuvamo u staklenim ili plastičnim bocama u hladnjaku.
Stavljanje biljaka Paulownie na hranjivu podlogu
Svi postupci u kulturi in vitro moraju se odvijati u strogo sterilnim uvjetima. Sterilizacija osigurava oslobađanje okoline, predmeta i slično od mikrobnog onečišćenja. Jedan od ključnih premisa kulture in vitro jest da eksplantirana biljna tkiva i stanice prije unošenja na umjetnu podlogu in vitro moraju biti sterilni tj. oslobođeni mikroorganizama. Znatan broj tipova biljnih vrsta i kultura in vitro koji još nisu rutinski razvijeni uzrokovano je njihovim gubitkom zbog kontaminacije mikroorganizama.
Prije samog početka sterilizacije potrebno je odstraniti sve komadiće zaostale zemlje ili mrtvih biljnih dijelova i sl. Ako je vanjska zaraženost vrlo velika kao kod dijelova biljaka koji rastu pod zemljom potrebno je materijal izvana dobro isprati vodom. Guljenjem vanjskog tkiva gube se vanjski slojevi tkiva. Nakon toga pristupa se sterilizaciji, obično u ovim fazama:
Tkivo od kojega će biti uzet eksplatant uranja se u 70%-tni etanol nekoliko sekundi kako bi se odstranili mjehurići zraka, nakon toga uranja se 10-30 min u 1%-tni natrij – hipoklorit, ili kalcij – hipoklorit kojima je dodano nekoliko kapi detergenta tipa Tween 20ᴿ ili Tween 80ᴿ, i nakon toga pažljivo se ispire sterilnom vodom, obično 3 puta, po 2,5 ili 15 min. Nakon takve sterilizacije tkivo se obrađuje, tj. Reže na odgovarajuće dijelove, komadiće i sl. u sterilnim uvjetima upotrebom sterilnih instrumenata.
Za in vitro proizvodnju Paulownie potrebno je imati 3 različite podloge.
- Hranjiva podloga za uvođenje u kulturu tkiva,
- Podloga za multiplikaciju,
- Podloga za zakorijenjivanje,
- Biljke na hranjivim podlogama ostaju 3 do 4 tjedna, te nakon toga slijedi postupak aklimatizacije.
Postupak aklimatizacije
Aklimatizacija je postupak prilagođavanja biljaka iz „in vitro“ na „in vivo“ uvjete rasta.
Biljke Paulownie se sade u supstrat fine strukture. Supstrat smo prvo termički obradili na način da smo ga s plinskim brenerom ožarili u predviđenoj posudi. Tu smo radnju ponovili dva puta. Nakon hlađenja supstrata isti smo tretirali s fungicidom. Fungicidom sprečavamo pojavu gljivičnih uzročnika bolesti na sadnicama Paulownie.
Postupak aklimatizacije Paulownie traje četiri tjedna:
1. tjedan - najlon se podiže samo zbog pregleda stanja presadnica najviše do 5 minuta da ne dođe do naglog uvenuća zbog velike količine vlage u zraku. Ukoliko se uoči da je neka od biljaka suha, po potrebi se vrši orošavanje. Krajem prvog tjedna vrši se preventivna zaštita jednim od insekticida zbog šampinjonske mušice i pojave plijesni.
2. tjedan - najlon se otvara 2. puta dnevno po 15 minuta kako bi se sadnice Paulownie postupno privikavale vanjskim uvjetima. Krajem tjedna vrši se folijarna prihrana odnosno prihrana kada biljka putem lista unosi prehranu. Isto tako ukoliko se uoče suhi listovi vrši se orošavanje.
3. tjedan - najlon se otvara po 30 minuta 2 x dnevno kako bi se sadnice Paulownie još bolje privikle vanjskim uvjetima. Krajem tjedna također folijarna prihrana.
4. tjedan - obavlja se završna faza aklimatizacije. Sadnice Paulownie priviknute su vanjskim uvjetima i spremne su za transport u plastenike. Zalijevanje se obavlja po potrebi. Prihrana može biti folijarna ili neki drugi oblik prihrane koji će pridonijeti boljem razvoju presadnica. Postupno otvaranje najlona tako da krajem tjedna bude non stop otvoreno.
Nakon 4. tjedna sadnice Paulownie visine 5-6 centimetara spremne su za plastenik.
Sve dodatne informacije i kontakte Biotech - Regionalni centar za biotehnološka istraživanja i razvoj možete pronaći jednim klikom OVDJE.
