Pocket K No. 14: Vevskulturteknologi

BY admin
|

akkurat som hver person er forskjellig og unik, så er hver plante. Noen har egenskaper som bedre farge, utbytte eller skadedyrsbestandighet. I årevis har forskere søkt etter metoder for å tillate dem å lage eksakte kopier av disse overlegne individer.

Planter reproduserer vanligvis ved å danne frø gjennom seksuell reproduksjon. Det vil si at eggceller i blomstene befruktes av pollen fra plantens stammer. Hver av disse seksuelle cellene inneholder genetisk materiale I FORM AV DNA. UNDER seksuell reproduksjon kombineres DNA fra begge foreldrene på nye og uforutsigbare måter, og skaper unike planter.

denne uforutsigbarheten er et problem for planteforedlere, da det kan ta flere år med forsiktig drivhusarbeid å avle en plante med ønskelige egenskaper. Mange av oss tror at alle planter vokser fra frø. Forskere har imidlertid nå utviklet flere metoder for å dyrke eksakte kopier av planter uten frø. Og de gjør nå dette gjennom en metode som kalles «vevskultur».

Hva Er Vevskultur?

Vevskultur (TC) er dyrking av planteceller, vev eller organer på spesielt formulerte næringsmedier. Under de rette forholdene kan en hel plante regenereres fra en enkelt celle. Plantevevskultur er en teknikk som har eksistert i mer enn 30 år. Vevskultur er sett på som en viktig teknologi for utviklingsland for produksjon av sykdomsfritt plantemateriale av høy kvalitet og rask produksjon av mange ensartede planter.

Mikropropagasjon, Som er en form for vevskultur, øker mengden plantemateriale for å lette distribusjon og storskala planting. På denne måten kan tusenvis av kopier av en plante produseres på kort tid. Mikropropagerte planter etableres raskere, vokser kraftigere og er høyere, har en kortere og mer ensartet produksjonssyklus og produserer høyere utbytter enn konvensjonelle forplantninger.

plantevevskultur er en enkel teknikk, og mange utviklingsland har allerede mestret det. Dens søknad krever bare en steril arbeidsplass, barnehage og grønt hus, og trent arbeidskraft. Dessverre er vevskultur arbeidsintensiv, tidkrevende og kan være kostbar. Planter som er viktige for utviklingsland som har blitt dyrket i vevskultur, er oljepalme, plantain, furu, banan, dato, aubergine, jojoba, ananas, gummitre, kassava, yam, søtpotet og tomat. Dette programmet er den mest brukte formen for tradisjonell bioteknologi I Afrika.

Bruk AV TC-teknologi I Asia

  • Vevskultur har blitt raffinert for å dekke behovene til orkidearter og hybrider som er kjent for å vokse godt I Sørøst-Asia. Ut fra Erfaringene Fra Thailand, Singapore Og Malaysia, er ornamental og kuttet blomst handel en betydelig kilde til valuta og ekstra inntekt for små dyrkere.
  • I Thailand brukes vevskultur til å reprodusere saktevoksende og miljøfølsomme orkideer. Thailand er ledende innen vevskultur I Sørøst-Asia, og produserer 50 millioner plantlets i året. De fleste av disse er orkideer, som har hjulpet landet til å bli den største eksportøren av hele og kutte orkideer i verden.
  • Mikropagasjon ved skytekulturteknikk er utviklet for masseutbredelse av banan. På Filippinene brukes dette som en kontrolltilnærming til virussykdommer i banan som: bananbunchy top virus (BBTV) og bananbract mosaic virus (BBrMV), som ofte spres gjennom forplantningsmaterialer.

Fordeler MED TC-teknologi for småskala bananprodusenter I Kenya (Kilde: ISAAA)

i Kenya, som i mange deler av den tropiske og subtropiske utviklingsverdenen, er banan en svært viktig matavling. I de siste 20 årene var det imidlertid en rask nedgang i bananproduksjonen på grunn av utbredt jordforringelse og angrep av bananplantager med skadedyr og sykdommer. Disse problemene ble ytterligere forverret av den vanlige praksisen med å forplante nye bananplanter ved hjelp av infiserte suger. Situasjonen truet matsikkerhet, sysselsetting og inntekter i bananproduserende områder. Vevskulturteknologi ble ansett som et passende alternativ for å gi tilstrekkelig kvalitet og kvantitet av slike materialer.

med riktig styring og felthygiene har avkastningstap forårsaket av skadedyr og sykdommer på gårdsnivå blitt betydelig redusert. Tissue culture technology har gjort det mulig for bønder å ha tilgang til følgende:

  • store mengder overlegne rene plantematerialer som er tidlig modning (12-16 måneder sammenlignet med konvensjonell banan på 2-3 år)
  • større gjengevekter (30-45 kg sammenlignet med 10-15 kg fra konvensjonelt materiale)
  • høyere årlig utbytte per enhet av land (40-60 tonn per hektar mot 15-20 tonn tidligere realisert med konvensjonelt materiale

dess, ensartethet i frukthage etablering og samtidig plantasjen utvikling gjort markedsføring enklere å koordinere. Det tilbys også muligheten for å transformere banan vokser fra bare et eksistensminimum til et kommersielt foretak. Et oppmuntrende funn fra en kost-nytte-analyse av prosjektet er at tc bananproduksjon er mer lønnsom som en bedrift enn tradisjonell bananproduksjon. Prosjektet har også dratt hovedsakelig kvinner som pleier avlingen, og dermed bidra til å begrense kjønnsforskjellene.

Fordeler MED TC-teknologi for risbønder I Vest-Afrika (Kilde: WARDA)

i årevis drømte forskere om å kombinere robustheten til De Afrikanske risartene (Oryza glaberrima) med produktiviteten Til De Asiatiske artene (Oryza sativa). Men de to er så forskjellige. Forsøk på å krysse dem mislyktes siden de resulterende avkomene var alle sterile. På 1990-tallet vendte risoppdrettere Fra West Africa Rice Development Association (WARDA) seg til bioteknologi i et forsøk på å overvinne infertilitetsproblemene. Nøkkelen til innsatsen var genbanker som holder frø av 1500 Afrikansk ris-som møtte utryddelse siden bønder allerede har forlatt Dem for Høyere avkastning Asiatiske varianter.

Fremskritt i landbruksforskning hjalp forskere med å krysse disse to artene. Etter kryssbefruktning av de to artene ble embryoer fjernet og dyrket på kunstige medier ved hjelp av en prosess kjent som » embryo-redning.»Fordi de resulterende plantene ofte er nesten sterile, ble de krysset med sativa-foreldrene når det var mulig (kjent som bakoverkryssing). Når fertiliteten til avkommet ble forbedret (ofte etter flere sykluser med tilbakekryssing), ble anther kultur brukt til å doble genkomplementet til de mannlige kjønnscellene (støtfangere) og dermed produsere sanne avlsplanter.

den første av de nye risene kalt ‘New Rice For Africa’ (eller NERICA) var tilgjengelig for testing i 1994 og siden da har mange nye linjer blitt generert. Noen av de nye plantene kombinerte utbytteegenskapene til sativa-foreldrene med lokale tilpasningstrekk fra glaberrima.

Generelt har NERICAs følgende egenskaper:

  • brede og hengende blader som kvele ugress i tidlig vekst
  • panicles eller korn hoder som er lengre med ‘delte’ grener, og holder opp til 400 korn
  • flere jordbruk med sterke stammer for å støtte og holde tett de tunge korn hoder
  • ris gir så høyt som 2.5 tonn per hektar ved lave innganger — og 5 tonn eller mer med bare en minimumsøkning i gjødselbruk (utgjør omtrent 25% til 250% økning i produksjonen)
  • modnes 30 til 50 dager tidligere enn dagens varianter, slik at bønder kan dyrke ekstra avlinger av grønnsaker eller belgfrukter
  • høyere enn de fleste risvarianter og motstår skadedyr og tolererer tørke bedre
  • vokser godt på ufruktbar og sur jord—som utgjør 70% Av Vest-Afrika. ‘ s upland ris område
  • har 2% mer body-building protein enn deres afrikanske eller asiatiske foreldre

På grunn av deres suksess ble nericas raskt adoptert av bønder. I 2000 ble det anslått at de nye risene dekket rundt 8000 ha I Guinea, hvorav 5000 ha ble dyrket av 20.000 bønder under tilsyn av national extension agency. I 2002 anslo WARDA at 330 000 hektar ville bli plantet Til NERICAs-som er tilstrekkelig til å møte landets egne frøbehov med overskudd for eksport til nabolandene.

Ordliste

Anther : viktigste mannlige reproduktive struktur, der pollen dannes og lagres.

Apikal meristem : spissene av røtter eller stammer hvorfra nye celler dannes.

DNA: et molekyl som finnes i celler av organismer der genetisk informasjon lagres.

embryo redning : en sekvens av vevskultur teknikker som brukes til å aktivere et befruktet umodent embryo som følge av et interspesifikt kryss for å fortsette vekst og utvikling, til det kan regenereres til en voksen plante.

Stamen : Mannlige blomst deler som inneholder pollen, pollenknapper, filamenter.

  1. DANIDA.2002. Vurdering av potensialer og begrensninger for utvikling og bruk av plantebioteknologi i forhold til planteforedling og planteproduksjon i utviklingsland. Working paper. Utenriksdepartementet, Danmark.
  2. DeVries, J. Og Toenniessen, G. 2001. Sikring av innhøstingen: Bioteknologi, avl og frøsystemer for Afrikanske avlinger. Rockefeller Foundation, New York. USA.
  3. FAO 2002 Crop Biotechnology: et arbeidsnotat for administratorer og beslutningstakere i afrika Sør for Sahara. Kitch, L., Koch, M., Og Sithole-Nang, I.
  4. Internasjonal Tjeneste For Oppkjøp Av Agri-biotech Applikasjoner (ISAAA). http://www.isaaa.org
  5. Filippinske Anbefaler, 1994.
  6. Ruff, Anne Marie. «Så Revolusjonens Frø.»15.februar 2001. (http://www.undp.org.vn/mlist/envirovlc/022001/post50.htm)
  7. Wambugu, F. Og Kiome, R. 2001. Fordelene med bioteknologi for småskala bananbønder I Kenya. ISAAA Truser Nr 22. ITHACA, NY.
  8. Vest-Afrika Ris Utvikling Association (WARDA) http://www.warda.cgiar.org

*November 2006