Einführung

Die Landwirtschaft war die Schlüsselentwicklung der menschlichen Zivilisation, wo die Landwirtschaft die Menschen zum Bleiben brachte, besetzen, und an einem Ort bauen. Es ernährt eine große Bevölkerung ohne Einschränkungen. Aber, über die Jahre, Die wachsende Bevölkerung und der schrumpfende Platz machten es schwierig, den Bedarf an pflanzlicher Nahrung zu decken.

Herkömmliche Techniken zum Anbau von Pflanzen reichten nicht aus, um die wachsende Bevölkerung zu ernähren und Umweltproblemen zu begegnen. Und, Aus diesem Grund haben Wissenschaftler eine Alternative zur Gewebekultur eingeführt, die einen Schlüssel zu allen landwirtschaftlichen Herausforderungen darstellt.

Im vorherigen Artikel, Wir haben die Vorteile der Gewebekultur für alle Pflanzen und speziell auch für die Landwirtschaft behandelt. Wir haben auch erfahren, wie einige der Gewebekulturtechniken bei der Bewältigung der Herausforderungen in der Landwirtschaft helfen und welche Pflanzen erfolgreich mit der fortschrittlichen Gewebekulturtechnik angebaut wurden.

Dieser Artikel ist eine Erweiterung des vorherigen Artikels, in dem wir die Anwendungen der somaklonalen Variation und Mikropropagation bei der Überwindung der Grenzen der konventionellen Landwirtschaft lernen.

Anwendung verschiedener Gewebekulturtechniken bei der Pflanzenverbesserung

Somaklonale Variation

Die Variation in Pflanzenzellen ist das Ergebnis mehrerer Ereignisse, darunter Umwelt-, genetisch, und epigenetische Ereignisse. Aber auch die Gewebekultur war ein wesentliches Werkzeug, um somaklonale Variation zu induzieren. Sie spiegelt die bereits bestehenden zellulären genetischen Unterschiede oder die durch Gewebekulturen induzierte Variabilität wider. Zu den bekannten Gründen für die Variation gehören verschiedene Arten von nuklearen Chromosomenumlagerungen und -verlusten, Genamplifikation oder Deamplifikation, nicht-reziproke mitotische Rekombinationsereignisse, transponierbare Elementaktivierung, scheinbare Punktmutationen, oder Reaktivierung stiller Gene in Multigenfamilien, und Veränderungen der mütterlicherseits vererbten Eigenschaften.

Einige der tiefgreifenden Veränderungen, die bei Nutzpflanzen eingeführt wurden, waren Veränderungen in der Pflanzenpigmentierung, Samenertrag, Pflanzenstärke und -größe, Blatt- und Blütenmorphologie, essentielle Öle, Fruchtfeststoffe, und Krankheitstoleranz oder -resistenz bei vielen Nutzpflanzen, einschließlich Weizen, Triticale, Reis, Hafer, Mais, Zuckerrohr, Alfalfa, Tabak, Tomate, Kartoffel, Raps, und Sellerie. Diese Variationen werden aus somatischen Zellen und Gametengeweben gewonnen.

Mikropropagation

• Vermehrung von Pflanzen

Mikrovermehrung ist eine beliebte Technik, um Pflanzen im kommerziellen Maßstab zu vermehren. Es ist seit mehr als 30 Jahren in Laboren und Industrien zur Herstellung von Pflanzen für verschiedene Zwecke beliebt. Die Technik zur Verbesserung des Knospenaufbrechens in der Achselhöhle ist die am häufigsten verwendete Technik für die kommerzielle Mikrovermehrung. Der Einsatz von Bioreaktoren zur Herstellung von somatischen Embryonen ist ein weiterer Ansatz, der in industriellen Bereichen eingesetzt wird.

Aber, es gibt auch einige Einschränkungen bei der Anwendung der Technik, wie die Kosten für die Arbeit und die Aufrechterhaltung der Asepsis-Bedingung für den Gewebekulturprozess. Weiter, Verglasung, Akklimatisierung, und Kontaminationsprobleme können einen enormen Geld- und Zeitverlust im Prozess verursachen, und die Variationen aufgrund von Polyploidie, Aneuploidie, und Mutationen führen zum Verlust wünschenswerter wirtschaftlicher Merkmale in den Gewebekulturprodukten.

• Synthetische Samen

Ein synthetischer Samen ist ein somatischer Embryo, der in einer Hülle eingekapselt ist. Es gibt verschiedene Arten, darunter:

• Somatische Embryonen, eingekapselt in einem Wassergel.
• Getrocknete und beschichtete somatische Embryonen.
• Somatische Embryonen werden in einem flüssigen Träger suspendiert.
• Triebknospen in einem Wassergel eingekapselt.

Die synthetische Saatguttechnologie wurde bei Nutzpflanzen wie Sellerie und Salat ausprobiert. Synthetisches Saatgut hat mehrere Anwendungen in der Landwirtschaft, die einschließen:

• Es ist eine Verbesserung der traditionellen Vermehrungsmethode.
• Es wurde für die Pflege von männlich sterilen Leitungen verwendet.
• Es wurde für die Pflege von Elternlinien für die Hybridpflanzenproduktion verwendet.
• Es findet Anwendung bei der Erhaltung und Vermehrung von Elite-Genotypen von Gehölzen mit langen Jugendentwicklungsphasen.

• Ausrottung von Krankheitserregern

Die Gewebekultur ist eine der effizientesten Techniken, um Krankheitserreger/Schädlinge/Mikroben, die Pflanzen angreifen, loszuwerden. An manchen Stellen, die Technik wurde verwendet, um den Ernteertrag auf 150 % zu steigern. Zehenlaminatviren aus Pflanzen, Meristem-Gewebekulturen sind die beliebteste Technik.

Exzision und Kultur apikaler Meristeme (das Meristem mit ein bis drei der darunter liegenden Blattprimordien), gekoppelt mit Thermo- oder Chemotherapie, ist eine erfolgreiche Methode, um virus- oder pathogenfreies Material für die Mikrovermehrung herzustellen.

• Keimplasmakonservierung

Keimplasmakonservierung ist eine In-vitro-Lagerung von Pflanzengenetik unter langsam wachsenden Bedingungen (bei niedriger Temperatur und/oder mit wachstumshemmenden Verbindungen im Medium) oder Kryokonservierung oder als getrocknetes synthetisches Saatgut. Es ist eine Alternative zu Saatgutbanken und Feldsammlungen klonal vermehrter Pflanzen.

Aber es gibt einige Einschränkungen, die mit der Technik verbunden sind. Es enthält:

• Fehlen einer gemeinsamen Methode, die für alle Arten und Genotypen geeignet ist.
• Hohe Kosten.
• Die Möglichkeit der somaklonalen Variation
• Unbeabsichtigte Zelltypauswahl im gespeicherten Material.

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