ΑΓΕΝΗΣ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΦΥΤΩΝ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΩΝ Γιώργος Νάνος, Αναπλ. Καθηγητής Εργ. Δενδροκομίας, Π.Θ. Αγενής Πολλαπλασιασμός Τι είναι αγενής πολλαπλασιασμός Τι περιλαμβάνει: απομικτικούς σπόρους, παραφυάδες, στόλωνες, καταβολάδες, μοσχεύματα, διαχωρισμό (βολβοί, κόνδυλοι, ριζώματα), εμβολιασμούς, ιστοκαλλιέργεια Ιστορία του αγενούς πολ/σμού (συκιά, ελιά, αμπέλι, πατάτα, μπανάνα) Ποικιλία και κλώνος Οι κλώνοι Ηχίμαιρα Από πού προέρχονται οι κλώνοι; Επιλογή σπορόφυτου Από μεταλλάξεις Χίμαιρα είναι η εμφάνιση (φαινότυπος) μιας μετάλλαξης σε κύτταρο μεριστώματος Πολλαπλασιασμός χίμαιρας: το ένα μεταλλαγμένο κύτταρο πολλαπλασιάζεται Και δίνει περικλινή, μερικλινή ή χίμαιρα περιοχής Κίνδυνοι παραπλάνησης: φαινοτυπική ποικιλομορφία λόγω περιβάλλοντος ή λόγω ηλικίας (πολλές φορές χρήσιμη) Αγενής και παθογόνα Πηγές λήψης πολ/κού υλικού Γιαποιαπαθογόναμιλάμε; Μέθοδοι ελέγχου για παθογόνα: οπτική παρατήρηση, indexing με ιστοκαλλιέργεια (για μύκητες και βακτήρια), indexing για ιούς, βιοχημικές και μοριακές μέθοδοι (ηλεκτροφόρηση DNA, RNA, αντισώματα) Καλλιεργούμενα εμπορικά δέντρα της ποικιλίας Μητρικάφυτάστοφυτώριο Τα ίδια τα φυτά που πάνε για πούλημα στο φυτώριο Απομονωμένα μητρικά φυτά Μητρικά βασικά ελεγμένα (Foundation plants) Τράπεζες γενετικού υλικού (Repositories) 1
Τοπεριβάλλονστονπολ/σμό Έλεγχος περιβάλλοντος Υπέργειο μέρος φυτού: φως, θερμοκρασία, αέρια, νερό, σχετική υγρασία, εχθροί και ασθένειες Υπόγειο μέρος φυτού: θερμοκρασία, αέρια, νερό, υπόστρωμα, περιέκτης, θρεπτικά, μικρόβια ριζόσφαιρας, μυκόρριζα, παθογόνα, εχθροί, ζιζάνια Ασηπτικός μικροπολλαπλασιασμός Θερμοκήπια Θερμαινόμενα ή ψυχρά χαμηλά τούνελ Σπορεία Λεκάνες ριζοβολίας (bottom heat) Σκιαζόμενες περιοχές (lathhouses) Ψυγεία για σπόρους, μοσχεύματα, εμβολιοφόρους, έτοιμα φυτά Περιέκτες Ιδιότητες υποστρωμάτων Δίσκοι με πολλές θέσεις, γλάστρες από διάφορα υλικά, πλαστικοί σάκοι ή ρολά πλαστικού Προσοχή: κατακόρυφες γραμμώσεις στους περιέκτες, στήριξη σπόρων στο υπόστρωμα, χρήση διαλύματος υδροξειδίου του χαλκού στα τοιχώματα των περιεκτών Στήριξη, όγκος αμετάβλητος, καλοχωνεμένο, να διαβρέχεται και να παραμένει υγρό, αρκετά πορώδες, όχι σπόρους ζιζανίων-νηματώδειςπαθογόνα, χαμηλή αλατότητα, να απολυμαίνεται, υψηλήιοντοανταλλακτικήικανότητα, σταθερή ποιότητα, χαμηλό κόστος, εύκολο να βρεθεί Υποστρώματα Για χρήση υποστρώματος: Μίγμα από κάποια από τα κατωτέρω: Έδαφος, άμμος, τύρφη, βερμικουλίτη (διάμ 2-3 mm), περλίτη (760 C, 80-100 kg/m 3 ), πετροβάμβακα (160 C, σε κύβους ή κομμάτια), ελαφρόπετρα, τρήματα φλοιού-ξύλου (συχνά κομποστοποιημένα), τρήματα πολυστυρενίου, κομπόστα από ανακυκλούμενα φυτικά και ζωικά υλικά, θρεπτικά, διαβρεκτικό Χρήση σπόρων στον πολλαπλασιασμό Που χρησιμοποιούνται Φυτά μεγάλης καλλιέργειας Λαχανικά (+ εμβολιασμό) Ανθοκομικά (+ εμβολιασμό) Χριστουγεννιάτικα δέντρα Αναδάσωση Υποκείμενα οπωροφόρων (σε λίγα είδη) 2
Χρήσησπόρωνστοναγενή πολλαπλασιασμό Γιατί χρησιμοποιούνται Συλλογή σπόρων Ποια είναι η καταγωγή τους; Εύρωστα φυτά Συχνά χωρίς ιούς Φθηνό υλικό Αλλά ποικιλομορφία στο γενότυπο o o Σποροπαραγωγά δένδρα ή απομονωμένες συστάδες Επιλογή των Paradox Απομιξία, Πολυεμβρυονία, Σωματική εμβρυογένεση Λήθαργος σπόρων Πλεονεκτήματα Ορμονικές ισορροπίες: αυξίνες, γιββεριλίνες, αμψισικό οξύ, φυτόχρωμα Τύποι ληθάργου: Εξωτερικός (φυσικός, μηχανικός, χημικός), εσωτερικός (υποανεπτυγμένο έμβρυο, φυσιολογικός), διπλός (συνδυασμός των ανωτέρω), δευτερογενής (θερμολήθαργος) Διακοπή ληθάργου: στρωμάτωση σε χαμηλή ή υψηλή θερμοκρασία ή σε ζεστό νερό, μηχανικό ή χημικό scarification Έλεγχος βλαστικότητας Με ολόκληρους σπόρους Μόνο έμβρυα ή Με χλωριούχο τετραζόλιο Σε δίσκους ή τυλιγμένες πετσέτες ή τριβλία Προσοχή το λήθαργο και τις συνθήκες φύτρωσης Συντηρησιμότητα σπόρων Επηρεάζεται από υγρασία σπόρου, συνθήκες συντήρησης Βραχύβιοι: μέρες ή μήνες, πλάτανος, βελανιδιά, λευκά, τροπικά υποτροπικά, κάστανο, καρύδι. Σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή σχετική υγρασία Μέσης διάρκειας ζωής: 2 3 έτη, τα περισσότερα δασικά, δενδροκομικά, λαχανικά, ανθοκομικά, σιτηρά. Σε χαμηλή ή κανονική θερμοκρασία και χαμηλή σχετική υγρασία Φύτευση σπόρου Σε πόσο βάθος; Πού; 3
Φύτρωση σπόρου Απαιτήσεις Φάσεις: 1 η απορρόφηση νερού 2 η lag φάση 3 η έξοδος ριζιδίου 4 η έξοδος βλαστιδίου Priming Coating Καταβολάδες Βλαστός που προκαλείται σε ριζοβόληση πριν να απομακρυνθεί από το φυτό. Παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχία είναι: Σκότος, υγρασία Ορμόνες ή χαραγή (μερικές φορές) Καταβολάδες Χαρακτηριστικά: Λίγα ανά φυτό και αρκετή εργασία Ριζώνουν εύκολα Μεγαλώνουν γρήγορα Καταλαμβάνουν πολύ χώρο και χρόνο Δύσκολη μεταφύτευση Τεχνικές καταβολάδων Κορυφής: Φυσικός τρόπος πολλαπλασιασμού στα Rubus Απλή καταβολάδα: Πλάγιασμα του βλαστού ή και τραυματισμό. Νωρίς την άνοιξη, ενός έτους βλαστοί ή λαίμαργοι ή προς το καλοκαίρι τους νέους βλαστούς. Μεταφύτευση φθινόπωρο ή άνοιξη. Τεχνικές καταβολάδων Εναέρια καταβολάδα: Άνοιξη, ενός έτους βλαστοί Περιγραφή Είδη φυτών: Φίκος, μονστέρα, φυλλόδενδρο, μανόλια, ατζαλέα, καμέλια, λίτσι, πεύκα. Τεχνικές καταβολάδων Πολλαπλή καταβολάδα: Με οριζοντίωση βλαστού και ρηχό σκέπασμα. Στόλωνας: Φράουλα: περιγραφή. Είδη φυτών: Αγριάδα, χλωρόφυτο, πατάτα 4
Τεχνικές καταβολάδων Παραφυάδα Κατάσύμμαναήκεφαλήιτιάς: Περιγραφή πορείας καλλιέργειας. Χρησιμοποιούνταν σε υποκείμενα μηλιάς, αχλαδιάς και δαμασκηνιάς πριν την επέκταση της ιστοκαλλιέργειας Χαραγή, ορμόνη. Βλαστός που ριζώνει μόνος του πριν τον αφαιρέσουμε από το φυτό. Περιγραφή. Είδη φυτών: Χουρμαδιά, μπανάνα, ανανάς (ελάχιστα), καστανιά, Sequoia, σμέουρο βατόμουρο. Χωρισμός λαιμού Εμβολιασμός Πολλά πολυετή ποώδη και καλλωπιστικά, σπαράγγι, σανσεβέρια. Νωρίς την άνοιξη ή το φθινόπωρο. Τι είναι; Είναι η ένωση δύο φυτών και η δημιουργία ενός νέου με ιδιότητες και των δύο και όχι μόνο. Χρησιμοποιείται ευρύτατα στη δενδροκομία και αμπελουργία και συχνά στην ανθοκομία και λαχανοκομία. Εμβολιασμός Γιατί χρησιμοποιείται: Διατήρηση κλώνων Χρήσιμες ιδιότητες κάποιων υποκειμένων Γρήγορη είσοδος στην ανθοφορία Αλλαγή ποικιλιών σε υπάρχοντα φυτά Γενετική βελτίωση Επισκευή κορμών Έλεγχος για ιούς Υπάρχει φυσικός εμβολιασμός; Βέβαια σε βλαστούς και ρίζες Εμβολιασμός Βήματα στην επιτυχία του εμβολιασμού: Τα κάμβια τοποθετούνται κοντά αλλά επιφανειακά παρεγχυματικά νεκρά Δημιουργία κάλλου Δημιουργία νέου καμβίου Δημιουργία ηθμών και αγγείων 5
Εμβολιασμός Παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχία: Ασυμβίβαστο Είδος φυτού Θερμοκρασία (13 32 ο C) υγρασία (στρώμα νερού, κήρωση, υγρή τύρφη) οξυγόνο σκοτάδι Φάση ανάπτυξης υποκειμένου (να σηκώνει ο φλοιός) Τρόπος εμβολιασμού Παθογόνα Ασυμφωνία εμβολίου - υποκειμένου Άμεση ή καθυστερημένη Μεταφερόμενηήτοπική Συμπτώματα: (αποτυχία, κιτρίνισμα φύλλων, πρόωρος θάνατος, διαφορετική ανάπτυξη εμβολίου και υποκειμένου, νέα βλάστηση από υποκείμενο) Ασυμφωνία εμβολίου - υποκειμένου Που οφείλεται η ασυμφωνία: Διαφορετική δυνατότητα ανάπτυξης, βιοχημικές διαφορές. Πώςπροβλέπονταιοιασυμφωνίες; Εμβολιασμό σε νεαρά υποκείμενα και έλεγχο της ένωσης, αγωγιμότητα νερού, αντίσταση στο σπάσιμο, βιοχημικές μεθόδους. Σχέση εμβολίου - υποκειμένου 1. Δράση υποκειμένου στο εμβόλιο: Μέγεθος και ανάπτυξη Παραγωγικότητα, δημιουργία ανθοφόρων, καρπόδεση, είσοδο στην καρποφορία Ποιότητα, μέγεθος, εποχή ωρίμανσης καρπών Ανθεκτικότητα σε ασθένειες ή χαμηλές θερμοκρασίες Σχέση εμβολίου - υποκειμένου Σχέση εμβολίου - υποκειμένου 2. Δράση εμβολίου στο υποκείμενο: Ζωηρότητα υποκειμένου Αντοχή στο ψύχος 4. Πώς δρα το ένα μέρος στο άλλο; Μάλλον τροφή ή θρεπτικά. Αλλά # ανθέων, καρποφορία, πρωίμιση; Καινούριο φυτό! Θρέψη 3. Δράση ενδιάμεσου υποκειμένου Μεταφορά Ρυθμιστές ανάπτυξης 6
Ιστοκαλλιέργεια: Ιστοκαλλιέργεια είναι η ασηπτική καλλιέργεια φυτικών τμημάτων για μαζική παραγωγή φυτών πανομοιότυπων με το μητρικό. Σημαντικότητα ιστοκαλλιέργειας: Ετήσια >200 εκατ. φυτά στην Ευρώπη και κάπου 1 δισεκ. στον κόσμο. Στον πίνακα φαίνεται η Ευρωπαϊκή παραγωγή φυτών κάθε έτος σε εκατομμύρια: Είδος Ζέρμπερα Νεφρολέπις Είδη Prunus Σπαθίφυλλο Λίλιο Φράουλα Φίκος Σενπώλια Αγγινάρα Τριανταφυλλιά Συνγκώνιο Ανθούριο Είδη Triticum Ροδόδενδρο Πατάτα Εκατ. φυτά 18,4 14,5 10,7 9,8 7,1 7 7 6 5,7 5,7 4,8 4,4 4 3,9 2,8 Είδος Φρέζια Ορχιδοειδή Φυλλόδεντρο Εσπεριδοειδή Αχλαδιά Μπεγκόνια Κορδυλίνη Ακτινιδιά Beta vulgaris Είδη Rubus Κάλμια Σημύδα Νικοτιδιάνα Πλατυκέριο Διφενμπάχια Εκατ. φυτά 2,8 2,2 2,1 2 1,8 1,7 1,1 1,1 1,1 1 1 0,8 0,7 0,7 0,7 Σκοποί ιστοκαλλιέργειας Απαλλαγή από ιούς και ασθένειες των βασικών μητρικών φυτών Μαζική παραγωγή φθηνών φυτών Μαζικήπαραγωγήκαιγρήγορηεπέκτασηνέωνυβριδίων ποικιλιών Μαζική παραγωγή φαρμακευτικών φυτών Γενετική βελτίωση φυτών (μικροεμβολιασμός, μεταλλάξεις, καλλιέργειες ανθήρων, ομοζύγωτα φυτά, καλλιέργειασύντηξη πρωτοπλαστών) Διατήρηση γενετικού υλικού επί μακρόν σε τράπεζες γενετικού υλικού. Πλεονεκτήματα ιστοκαλλιέργειας Απαιτείται μικρό μέγεθος χώρου για παραγωγή πολλών φυτών Συνεχής παραγωγή φυτών ανεξαρτήτως κλιματικών ή βιολογικών σταδίων Επιτάχυνση σε όλες τις διαδικασίες και φθηνότερη παραγωγή φυτών και χημικών ουσιών από ποικίλους οργανισμούς Επιτάχυνση βελτίωσης με ταχύτατο πολλαπλασιασμό ελάχιστου γενετικού υλικού. Μειονεκτήματα: κίνδυνος τυχαίων μεταλλάξεων, κόστος παραγωγής λόγω εγκατάστασης υψηλό όταν πρόκειται για λίγα φυτά αλλά η μαζική παραγωγή πολλών φυτών είναι φτηνή τελικά. Φυτικά μέρη που παράγονται Σπορόφυτο Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Μέθοδος αναγέννησης Από σπόρο Απόέμβρυοή ωοθήκη, πολυεμβρυονία Πηγή εκφύτου σπόροι έμβρυα σπόρων Χρήσεις Ορχιδέες (όχι αποθηκευτικούς ιστούς) Στην έρευνα (ανώριμα μεταξύ ειδών έμβρυα), σαν υποκείμενο για εμβολιασμούς, για πολ/σμό. Φυτικά μέρη που παράγονται Φυτάριο Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Μέθοδος αναγέννησης Από μερίστωμα Από τμήμα βλαστού Οργανογένεση από διπλοειδή Οργανογέν. από απλοειδή Μικροεμβολιασμός Πηγή εκφύτου Κορυφή βλαστού <1 mm Βλαστό με 1-4 γόνατα ή μικροκόνδυλοι Φύλλο, μίσχο, προστατευτικά φυλλάρια, μεσογονάτια, ρίζες, κάλλο Μητρικά κύτταρα γύρης Κορυφή σε σπορόφυτο Χρήσεις Απομάκρυνση ιών και ασθενειών Οι περισσότερες χρήσεις Στα μονοκοτυλήδονα και στα μεταλλαγμένα Στην γενετική και παίρνουμε βλαστούς ή έμβρυα Απομάκρυνση ιών ή κανονικό εμβολιασμό 7
Φυτικά μέρη που παράγονται Δημιουργία κάλλου Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Μέθοδος αναγέννησης Καλλιέργειες κάλλου Αιώρημα κυττάρων Πρωτοπλάστες Πηγή εκφύτου Όλοι οι φυτικοί ιστοί Με κίνηση από κάλλο Από ανωτέρω χωρίς κυτταρικό τοίχωμα Χρήσεις Έρευνα, γενετική, μεταλλάξεις. Ένζυμα, φάρμακα, αρώματα, Όπως ανωτέρω Έρευνα, γενετική, σύντηξη. και ο θεός βοηθός Φυτικά μέρη που παράγονται Σωματικά έμβρυα Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Μέθοδος αναγέννησης Τυχαία εμβρυογένεση προκαλούμενη εμβρυογένεση Πηγή εκφύτου Ωοθήκη Βάση σπερμοβλάστης Τμήματα εμβρύου Κάλλο ή αιώρημα κυττάρων Χρήσεις Κλωνικά φυτά Γενετική και μεταλλάξεις Γενετική και μεταλλάξεις Γενετική και μεταλλάξεις. Συνθετικοί σπόροι. Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Μητρικά φυτά: υγιή (ελεγχόμενα κατά διαστήματα), προστατευόμενα συνήθως σε δικτυοκήπιο για αποφυγή μεταφοράς ιώσεων με έντομα-φορείς) Παρασκευή υποστρώματος (δες κατωτέρω) Αποστείρωση εργαλείων, βάζων και υποστρώματος σε κλίβανο (121 C, μερικά λεπτά) Προετοιμασία βάζων υποδοχής εκφύτων με έγχυση υποστρώματος σε κάθε βάζο μέσα σε θάλαμο νηματικής ροής και κλείσιμο βάζων Κοπή φυτικού υλικού, προετοιμασία εκφύτου και απολύμανση του σε τράπεζα ιστοκαλλιέργειας (θάλαμο νηματικής ροής), τοποθέτηση σε βάζο Μεταφορά σε θάλαμο ανάπτυξης (φως, θερμοκρασία, σχετική υγρασία, διοξείδιο του άνθρακα) Μεταφορά σε νέο υπόστρωμα ανά συγκεκριμένα διαστήματα (εγκατάσταση) Μεταφορά σε κατάλληλο υπόστρωμα (πολλαπλασιασμός) Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Διαχωρισμός και επαναλήψεις του προηγούμενου σταδίου. Διαχωρισμός ένα έναταέκφυτακαισεκατάλληλο υπόστρωμα για ριζοβολία στο εργαστήριο (in vitro) ήστην υδρονέφωση (θερμοκήπια) (ex vitro). Ριζοβολία και μεταφορά στο εξωτερικό περιβάλλον για σκληραγώγηση και ανάπτυξη (υδρονέφωση και σκίαση). Υπόστρωμα ιστοκαλλιέργειας Ανόργανα άλατα: όλα τα μακροστοιχεία και ιχνοστοιχεία και ιώδιο, κοβάλτιο, νάτριο Υδατάνθρακες (ζάχαρηήγλυκόζη2-4%, για μείωση του ωσμωτικού-πιο αρνητικό- και για τη θρέψη του εκφύτου) Βιταμίνες (θειαμίνη,νικοτινικό οξύ, πυριδοξίνη, παντοθενικό οξύ, βιοτίνη) Διάφορα (αντιοξειδωτικά όπως κιτρικό οξύ και ασκορβικό οξύ, ενεργός άνθρακας, υδρολυμένη πρωτεϊνη, γάλα καρύδας, χυμός τομάτας ή πορτοκαλιού) 8
Υπόστρωμα ιστοκαλλιέργειας Ρυθμιστές ανάπτυξης (αυξίνεςόπωςνααήιβα, κυτοκινίνες όπως βενζυλαδενίνη, κινητίνη, ζεατίνη, γιββεριλίνες σπάνια) Παρασκευή υλικών με στοκ διαλύματα Άγαρ (από κάποια ερυθροφύκη, θερμό υπόστρωμα που περιέχει <1% άγαρ είναι υγρό ενώ ψυχρό στερεοποιείται) αλλά υγρό υπόστρωμα χωρίς άγαρ χρήσιμο πολλές φορές Έλεγχος ph, αποστείρωση σε υψηλή θερμοκρασία, μερική ψύξη, προσθήκη ευαίσθητων σε υψηλή θερμοκρασία στοκ διαλυμάτων, μεταφορά υποστρώματος σε επιμέρους βάζα στην τράπεζα ιστοκαλλιέργειας. 20,6 Θρεπτικό υπόστρωμα Murashige και Skoog (MS) Ένωση Ποσότητα ανά λίτρο mg mmol Συνέχεια πίνακα ΝΗ 4 ΝΟ 3 1650 Ένωση Ποσότητα ανά λίτρο ΚΝΟ 3 1900 18,8 mg mmol CaCl Σακζαρόζη 30g 87,6 2.2H 2 O 440 2,99 mmol MgSO 4.7H 2 O 370 1,50 ΙΑΑ 1-30mg 5,71-171 KH 2 PO 4 170 1,25 μmol H 3 BO 3 6,2 100 μmol Κινητίνη 0,04-0,186- MnSO 4.4H 2 O 22,3 100 10mg 46,5 μmol ZnSO 4.7H 2 O 8,6 29,9 Ινοσιτόλη 100mg 555μmol KI 0,83 5,00 Νικοτινικό οξύ 0,5mg 4,06 μmol Na 2 MoO 4.2H 2 O 0,25 1,03 Πυριδοξίνη.HCl 0,5mg 2,43 μmol CuSO 4.5H 2 O 0,025 0,100 Θειαμίνη.HCl 0,1mg 0,296 CoCl 2.6H 2 O 0,025 0,105 μmol FeSO 4.7H 2 O 27,8 100 Γλυκίνη 2mg 26,6 μmol Na 2 EDTA.2H 2 O 37,3 100 Άγαρ 6g 6g (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Κοπή και πλύσιμο εκφύτου με νερό και απορρυπαντικό Απολύμανση εκφύτου με αλκοόλη και χλωρίνη ή οξυζενέ και 0,1% διαβρεκτικό (σημασία στη συγκέντρωση επί χρόνος για επιτυχή απολύμανση ή ζημιά) Εγκατάσταση και σταθεροποίηση της καλλιέργειας Αύξηση του αριθμού των εκφύτων (αρκετή κυτοκινίνη, χαμηλή αυξίνη, επαναλήψεις της διαδικασίας) (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Ριζοβόληση των εκφύτων in vitro (μέτρια αυξίνη, χαμηλή ή καθόλου κυτοκινίνη ή μία περίοδο σε μέτρια αυξίνη και κατόπιν σε υπόστρωμα χωρίς αυξίνη) Ριζοβόληση των εκφύτων ex vitro (σύντομη εμβάπτιση σε αυξίνη και φύτευση σε πάγκο υδρονέφωσης ή fogging σε θερμοκήπιο) Σκληραγώγηση σε θερμοκήπιο ή σκιαζόμενη περιοχή με προοδευτική μείωση της σχετικής υγρασίας και αύξηση του φωτισμού (σε απολυμασμένο υπόστρωμα ή με την προσθήκη μυκόρριζων). Παραδείγματα: (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Γαρύφαλλο: Μεριστωματική καλλιέργεια για καθαρισμό από ιούς, βλαστοί 12 γονάτων, απορρυπαντικό, 10% χλωρίνη για 5 λεπτά, ξέπλυμα 2 φορές για 3 λεπτά με απολυμασμένο νερό, αφαίρεση κορυφής 1 χιλιοστού και τοποθέτηση στην επιφάνεια υποστρώματος Murashige and Skoog με άγαρ και 0,2 mg/l κινητίνη και 0,2 mg/l ΝΑΑ (εγκατάσταση) στους 22 ο C και συνεχές φως. Πολλαπλασιασμός: μετά από 1 μήνα ανάπτυξης του ανωτέρω βλαστού, κόψιμο σε κομμάτια και μεταφορά σε υπόστρωμα τροποποιημένο MS + 0,5 mg/l κινητίνη + 0,1 mg/l ΝΑΑ και επανάληψη της διαδικασίας. Ριζοβολία: σε υπόστρωμα χωρίς κινητίνη ή αυξίνη ή μεταφορά σε υδρονέφωσημετάαπόσύντομηεμβάπτισηβάσηςσειβα. Σκληραγώγηση. Παραδείγματα: (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Νεφρολέπις (είδος φτέρας): επειδή πολλαπλασιάζεται αργά με ριζώματα προτιμάται η ιστοκαλλιέργεια. Εγκατάσταση: 5-10 εκατ. Στόλωνες απολύμανση σε 20% χλωρίνη για 20 λεπτά και 3 φορές πλύσιμο. Τοποθέτηση τεμάχια 2,5 cm για 6 εβδ. σε υπόστρωμα ½ ή ¾MS+ 1 mg/lκινητίνη + 0,1 mg/l ΝΑΑ. Πολ/σμός: στοίδιουπόστρωμα1 εκατ. τεμάχια κάθε 6-8 εβδομάδες αλλά όχι πάνω από 3 υποκαλλιέργειες. Ριζοβολία: σε υπόστρωμα ½MS χωρίς ρυθμιστές ανάπτυξης, ή κατευθείαν σε υδρονέφωση. 9
Παραδείγματα: Ροδόδενδρο: (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) ξυλώδες καλλωπιστικό ευρέως πολ/μενο με ιστοκαλλιέργεια. Εγκατάσταση: 5 cm κορυφές βλαστών σε 10-20% χλωρίνη για 20 λεπτά και πλύσιμο 3 φορές. Αφαιρούμε το 1 cm βάσης και τοποθετούμε οριζόντια σε υπόστρωμα με άγαρ. Το υπόστρωμα είναι Anderson + 5 mg/l 2iP + 1 mg/l ΙΑΑ + 80 mg/l αδενίνη. Κάθε δυο εβδομάδες αλλαγή. Πολ/σμός σε Anderson + 5 mg/l 2iP. Ριζοβολία σε ½ MS + 2-7 mg/l ΙΒΑ + ενεργό άνθρακα ή σε υδρονέφωση μετά από εμβάπτιση βάσης σε ΙΒΑ. Όμοια πολλαπλασιάζεται το ρείκι και η κουμαριά που ανήκουν στην ίδια οικογένεια. Παραδείγματα: (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Γαρδένια: έχει πολ/σθεί επιτυχώς με κορυφές βλαστών ή πλάγιους οφθαλμούς από Έλληνες ερευνητές ή και με βλαστογένεση από φυλλάρια εκφύτων. Χρησιμοποιείται το υπόστρωμα MS με κυτοκινίνη ή ακόμα καλύτερα μια φαινυλουρία (Thidiazuron) και ΙΑΑ. (με σωματική εμβρυογένεση) Για κλωνική παραγωγή δασικών και λαχανικών που συνήθως πολλαπλασιάζονται με σπόρο, γιαεπιτυχίατεράστιωνρυθμών πολ/σμού, φθηνότερη παραγωγή από ότι με σπόρους κάποιων ειδών, εύκολος τρόπος αναγέννησης μεταλλαγμένων φυτών. Επιλογή και καλλιέργεια εκφύτου για την μελλοντική παραγωγή κατευθείαν εμβρύων ή τη δημιουργία κατ αρχήν κάλλου και από αυτόν έμβρυα. Προετοιμασία για δημιουργία εμβρύων σε βασικό υπόστρωμα με υψηλή συγκέντρωση αυξίνης. (με σωματική εμβρυογένεση) Διαφοροποίηση και ωρίμανση των σωματικών εμβρύων σε υπόστρωμα χωρίς αυξίνη, διαχωρισμός σε μικρά τεμάχια με κατάλληλα κόσκινα. Φύτρωση των σωματικών εμβρύων σε στερεό υπόστρωμα χωρίς αυξίνη συχνά μετά από ελεγχόμενη μερική ξήρανση. Παραγωγή συνθετικών σπόρων. Λειτουργία φυτωρίου Προϋποθέσεις καλής λειτουργίας φυτωρίων: Έκταση τουλάχιστον 5 στρέμματα, χρήση μόνο για ένα έτος και ακολουθεί για τουλάχιστον 7 έτη φύτευση αγρωστωδών. Απαιτείται αμμώδες-αμμοπηλώδες έδαφος όχι ασβεστούχο. Το φυτώριο να βρίσκεται σε κατάλληλη θέση (δρόμοι, παροχή ηλεκτρικού, κ.λπ.) και έκθεση (νότια νοτιοανατολική) χωρίς δυνατούς ανέμους (ή χρήση ανεμοφρακτών). Το αρδευτικό νερό να είναι φθηνό, πολύ και χαμηλής αλατότητας. Λειτουργία φυτωρίου Προϋποθέσεις καλής λειτουργίας φυτωρίων: Το φυτώριο να απέχει τουλάχιστον 300 μέτρα από ομοειδείς καλλιέργειες για πυρηνόκαρπα και ακρόδρυα, 4 χιλιόμετρα για τα μηλοειδή. Γιαταεσπεριδοειδήλόγω του μικρού μεγέθους τωνφυτωρίωνστηνκορινθίαηνόμιμηέκτασηείναιένα στρέμμα και η απόσταση από εσπεριδεώνες τα 70 μέτρα. Να υπάρχει υπεύθυνος Γεωπόνος εργαζόμενος στο φυτώριο. Απαιτείται κατάθεση σχεδίου φυτεύσεων στην υπηρεσία Φυτωρίων και Πολλαπλασιαστικού Υλικού του Υπουργείου Γεωργίας από όπου εκδίδεται και η σχετική άδεια λειτουργίας. 10
Διάθεση πολλαπλασιαστικού υλικού στη Δενδροκομία Από το 1967 οι Δενδροκομικοί Σταθμοί Σερβίων και Λαγκαδά εισήγαγαν και ανέπτυσσαν καθαρά από ιούς και ασθένειες φυτά για όλες τις ποικιλίες όλων των φυλλοβόλων πυρηνοκάρπων. Καθαρά φυτά (με οπτικό έλεγχο) αναπτύσσονταν στα Κρατικά Κτήματα (τέτοιο ήταν και το Αγρόκτημα Βελεστίνου) ανά την Ελλάδα και μοσχεύματα υποκειμένων και εμβολιοφόροι βλαστοί δίνονταν στα φυτώρια για παραγωγή έτοιμων φυτών. Διάθεση πολλαπλασιαστικού υλικού στη Δενδροκομία Από το 1988 το σύστημα αυτό έχει σχεδόν αδρανήσει με μόνο δύο σταθμούς μελέτης ξένων ποικιλιών και αυτούς σχεδόν χωρίς προσωπικό. Τα εσπεριδοειδή (σπόροι υποκειμένων και εμβολιοφόροι βλαστοί) διακινούνται ακόμα μέσω των Δενδροκομικού Σταθμού Πόρου και Ινστιτούτου Υποτροπικών Φυτών και Ελαίας Χανίων. Επομένως κύρια για τα φυλλοβόλα οπωροφόρα η εισαγωγή νέων ποικιλιών, έλεγχος φυτοϋγείας, ανάπτυξη μητρικών και παραγωγή φυτών παραγωγού γίνεται σχεδόν απόλυτα ανεξέλεγκτα από τα επιμέρους φυτώρια. Διάθεση πολλαπλασιαστικού υλικού στη Δενδροκομία Επομένως για την επιτυχή λειτουργία ενός φυτωρίου απαιτούνται σήμερα τα εξής: Καλή φήμη Διαφήμιση Κατάλληλη θέση του φυτωρίου ή πρατηρίων διάθεσης Νέο ειδικό πολλαπλασιαστικό υλικό νέες ποικιλίες και υποκείμενα ή είδη ή τρόπους παραγωγής- Προεντολές πωλήσεων Εύρεση νέων αγορών. Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Έναφυτώριογιαναλειτουργήσειαπαιτούνταιόλαήμερικάτων κατωτέρω: Μητρικές φυτείες για λήψη υποκειμένων (μοσχεύματα, σπόρους ή καταβολάδες) και εμβολιοφόρων Σπορείο ή ψυγείο στρωμάτωσης των σπόρων Λεκάνη ριζοβολίας μοσχευμάτων (bottom heat) Ψυγείο για διατήρηση βλαστών Θερμοκήπιο Υδρονέφωση Σκιαζόμενη περιοχή (lathhouse) Βοηθητικοί χώροι (γραφεία, αποθήκες, χώρος συσκευασίας) Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Συνέχεια: Εκτελούνται εργασίες κατεργασίας εδάφους Απολύμανση εδάφους Εφαρμογή άριστης φυτοπροστασίας στα αναπτυσσόμενα φυτά και τα μητρικά (εδώ επιπλέον και αποφυγή μολύνσεων από ιούς) Λίπανση και άρδευση Αντιμετώπιση ζιζανίων Συνέχεια: Διάφορες δενδροκομικές εργασίες (όπως καθάρισμα πλάγιων έως συγκεκριμένο ύψος, αφαίρεση φύλλου όπου απαιτείται έκπτυξη πλάγιου, εφαρμογή χημικών για έκπτυξη πλάγιων (Promalin) Σκίαση των εσπεριδοειδών Αποφύλλωση το Φθινόπωρο με 2% χηλικό χαλκό για πρώιμη πώληση ή εκρίζωση των έτοιμων φυτών, κ.λπ.) 11
Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Πρώτης ποιότητας φυτό μηλιάς: υγιές οπτικά αυθεντική ποικιλία ριζικό σύστημα ανάλογα με την κόμη εμβολιασμός <15-20 εκατ. κορμός ευθυτενής μήκους >60 εκατ. κόμη με >3-4 βλαστούς μήκους >15 εκατ. Τρόποι πολλαπλασιασμού οπωροφόρων δένδρων ΚΑΡΥΔΙΑ Συλλογή σπόρου (Οκτώβριο) Στρωμάτωση στο φυτώριο (Δεκέμβριο, 2 διατομές βαθιά σε φρεζαρισμένο έδαφος) Φύτρωση (Μάρτιο) Ανάπτυξη (Άνοιξη, Καλοκαίρι) Ενοφθαλμισμός Πλακίτης με ποικιλία (Επόμενο Απρίλιο-Μάιο, με εμβολιοφόρους από δέντρα της ποικιλίας σε σακούλα και ψυγείο από το Φεβρουάριο) Εκβλάστηση εμβολίου (1-2 εβδομάδες μετά) Ανάπτυξη εμβολίου (μονοβέργισμα 1η χρονιά, διαμόρφωση την επόμενη) Πώληση (Επόμενο χειμώνα ή καρατόμηση και περαιτέρω ανάπτυξη και σταύρωμα ) ΕΛΙΑ Δημιουργία μητρικών φυτών (χαμηλό κορμό) Μητρικά φυτά (βαθύ κλάδεμα, σε νεανική φάση συνεχώς) Φυλλοφόρα μοσχεύματα (όλο το χρόνο, συνήθως φθινόπωρο) Υδρονέφωση 2 μήνες (ΙΒΑ 4000 ppm + κουρτίνες) Μεταφύτευση σε σακούλα (Μάρτιο) Σκίαση (+ αρχικά συχνές διαβροχές) Μονοβέργισμα, δέσιμο Εμπόριο (1-2 έτη μετά, Φθινόπωρο-Χειμώνα) ΡΟΔΑΚΙΝΙΑ ΣΕ ΣΠΟΡΌΦΥΤΟ ΔΑΜΑΣΚΗΝΙΑΣ Συλλογή σπόρου (Καλοκαίρι) Συντήρηση σε ξηρό-δροσερό μέρος Σε σπορείο ή στο φυτώριο κατευθείαν (Νοέμβριο-Δεκέμβριο) Απολύμανση εδάφους φυτωρίου Μεταφύτευση στο φυτώριο (Φεβρουάριο) Φύτρωση σπόρου και Βλαστική ανάπτυξη. Ενοφθαλμισμός (Σεπτέμβριο) Ενοφθαλμισμός (Ιούνιο-Ιούλιο) Σε λήθαργο Εκβλάστηση 2 εβδ μετά Ανάπτυξη εμβολίου (Καλοκαίρι) Πώληση ίδιο Οκτώβριο (κοιμώμενο) Πώληση Οκτ, (Ημιανεπτυγμένο) Ή Εκβλάστηση εμβολίου (Μάρτιο) Ανάπτυξη εμβολίου (Μάρτιο-Φθινόπωρο) Πώληση Οκτώβριο (Ανεπτυγμένο) 12
ΡΟΔΑΚΙΝΙΑ ΣΕ ΦΥΛΛΟΦΟΡΟ ΜΟΣΧΕΥΜΑ Ζωηροί νεανικοί βλαστοί (Καλοκαίρι) Υδρονέφωση (+ ΙΒΑ, 4-6 εβδομάδες) Μεταφύτευση φυτώριο Εκβλάστηση, Ανάπτυξη ενός βλαστού στο υποκείμενο Ενοφθαλμισμός (Αύγουστο-Σεπτέμβριο) για κοιμώμενα ή ανεπτυγμένα φυτά (ΔΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΦΥΤΟΥ ΑΠΟ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟ ΣΠΟΡΟΦΥΤΟ) ΡΟΔΑΚΙΝΙΑ ΣΕ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟ ΑΠΟ ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ Απανωτές καλλιέργειες in vitro για αύξηση εκφύτων Ex vitro Θερμοκήπιο Υδρονέφωση για ριζοβολία και αργότερα βλαστική ανάπτυξη (+ ΙΒΑ, όλοτοχειμώνα) Μεταφύτευση φυτώριο (αργά το Μάρτιο) Εκβλάστηση, Ανάπτυξη ενός βλαστού Ενοφθαλμισμός είτε τον Ιούνιο για ημιανεπτυγμένα φυτά είτε τον Αύγουστο για κοιμώμενα ή ανεπτυγμένα φυτά (ΔΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΦΥΤΟΥ ΑΠΟ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟ ΣΠΟΡΟΦΥΤΟ) ΜΗΛΙΑ ΜΕ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟ ΑΠΟ ΚΑΤΑΒΟΛΑΔΑ ΚΑΤΑ ΣΥΜΜΑΝΑ Μητρική καταβολάδα (Χειμώνα) Το κατώτερο τμήμα (1/3) νέων βλαστών παράχωμα με πριονίδι ή άμμο ή ελαφρό έδαφος (σταδιακά την Άνοιξη) Ενοφθαλμισμός (Σεπτέμβριο) Κοπή έρριζων εμβολιασμένων καταβολάδων, μεταφορά στο φυτώριο (Δεκέμβριο) Εκβλάστηση εμβολίου (επόμενη Άνοιξη) Πώληση επόμενο χειμώνα ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΟΠΗ ΤΩΝ ΕΡΡΙΖΩΝ ΕΜΒΟΛΙΑΣΜΕΝΩΝ: Κοπή χειμερινών μοσχευμάτων (ΚΑΙ ΠΑΝΤΑ ΟΤΑΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΎΝΤΑΙ ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΜΟΣΧΕΥΜΑΤΑ) Ορμόνη ριζοβολίας, μεταφορά στο φυτώριο Ριζοβολία (Μάρτιο) Ανάπτυξη Υποκειμένου (Άνοιξη-Καλοκαίρι) Εμβολιασμός Αύγουστο Σεπτέμβριο Πώληση κοιμώμενο τον ίδιο Οκτώβριο ΑνάπτυξηεπόμενηΆνοιξηκαι πώληση επόμενο Οκτώβριο (ανεπτυγμένο) ΦΡΑΟΥΛΑ Διατήρηση μητρικών φυτών (σε δικτυοκήπιο ή ιστοκαλλιέργεια) ήόχι Έλεγχος για ιούς (indexing, test ELISA, PCR) Αν προσβεβλημένα, τότε θερμοθεραπεία και καλλιέργεια μεριστώματος Πολλαπλασιασμός των φυτών in vitro (Super Elite) Μια χρονιά πολλαπλασιασμό με στόλωνες σε δικτυοκήπιο (Elite φυτά) Σε κρύα μέρη πολ/σμός με στόλωνες μια χρονιά (φυτά παραγωγού) Συνήθως, το Δεκέμβριο εκρίζωση και στους -2ºC Πώληση και φύτευση επόμενο Αύγουστο Καρποφορία επόμενο Φεβρ Μάρτιο Ορισμένες ποικιλίες για ζεστές περιοχές Τον Δεκέμβριο 1-2 εβδομάδες στους -2ºC Φύτευση κατευθείαν το Χειμώνα και παραγωγή καρπών σε 2 μήνες 13