Metoda rozmnožování rostlin in vitro, revoluce v množení, která sahá až do Mezopotámie

Žádné květináče, výsevní misky, truhlíky, ale zkumavky a jiné skleněné či plastové nádoby, to je pěstování in vitro, čili pěstování ve skle. Do těchto nádob jsou rostliny umisťovány ve speciálním boxu s proudícím filtrovaným vzduchem (flow-box). Nejčastějšími segmenty rostlin pro založení kultury jsou pupeny, stonky, části listů, kořeny, květy. Tyto části lze nepřetržitě dělit na další a další, čímž se získává velké množství rostlin. Zahradník jako „laboratorní krysa“? Ano, i to je současný svět množení a pěstování rostlin.

Ale právě s pěstováním rostlin in vitro je mezi lidmi spojena spousta mýtů a polopravd. Ostatně je to osud mnoha moderních technologií (v tomto případě biotechnologií) včetně techniky rekombinantní DNA a buněčné a genové manipulace rostlin (GMO). Toho křiku okolo GMO a stále neustává. Také všeobecné názory na množení in vitro se velmi různí, proto si na problematiku trochu posvítíme.

Pojem se používá v biologii, pokud se pracuje s organismy a jejich částmi v umělých podmínkách laboratoře. Z latiny se překládá jako 've skle' (viz výše), v přeneseném slova smyslu tedy ve zkumavce. A 'ze zkumavky' se dnes již rodí i lidé. Jedno již, zda je zkumavka skleněná a nebo plastová, pojem 'in vitro' se používá v obou případech.

S pojmem in vitro pak souvisí další pojem – mikropropagace rostlin. Jde o soubor laboratorních velmi složitých in vitro technik, jejichž cílem je rychlé namnožení (resp. naklonování) rostlinného materiálu. Provádí se to za sterilních podmínek na speciálních živných půdách. Nejčastěji se používají takzvané meristémové buňky (meristém = rostlinné pletivo tvořené buňkami s dělivou funkcí). A právě takové buňky najdeme v listech, kořenech, ale i dalších částech rostlin. V každé meristémové buňce je obsažena kompletní informace o rostlině, proto je možné z této buňky v podmínkách in vitro vypěstovat novou rostlinu. A dělá se to doslova ve velkém! Již tedy nejde o laboratorní pokusy, ale o průmyslovou výrobu.

Dalším důležitým pojmem je sterilní prostředí. Jelikož všechny jednodušší organismy (jako jsou také řasy a plísně) rostou o stovky procent rychleji než rostliny, došlo by po vsazení znečištěných meristémových buněk do živného média k tomu, že by byla pěstební nádoba do týdne plná plísní a řas, zatímco rostlinná buňka by se teprve probouzela ke svému růstu. Plísně a řasy by ji proto okamžitě zahubily. Získat čisté buňky je přitom velmi obtížné, u některých rostlin to trvá i měsíce velmi pečlivé a drahé laboratorní práce. Přesto se vyplatí.

Hlavní předností je právě čistota prodávaných rostlin, které byly množené in vitro. V pěstebních nádobách je zcela sterilní prostředí, nejsou zde žádné bakterie, plísně, pesticidy a jiné nežádoucí látky. I jen jediná bakterie, která by do nádoby vnikla spolu s rostlinnými explantáty by do několika dnů obsah kelímku zahubila. Proto je v laboratořích, kde se technika in vitro používá, udržována naprosto dokonalá čistota, která je dokonce několikrát vyšší než na operačních sálech. Rostliny pěstované v běžných mobilních nádobách a substrátu jsou oproti tomu vystaveny ohromnému množství řasových spórů, mikroorganismů, pesticidů a dalších látek, které nejsou pro in vitro (říká se též pro akvárium) vůbec vhodné, nebo jsou škodlivé. Je dokonce dosti divné, že se zákazníci nezajímají o to, zda byla rostlina množena ve skleníku a nebo v akváriu, když ji kupují.

Navíc platí, že rostliny, které rostou pod vodou, mají listy v takzvané submerzní (podvodní) formě, čili jsou odlišné oproti rostlinám pěstovaným emerzně (mimo vodu). Sice u některých rostlin vypadá emerzní a submerzní forma na první pohled stejně, přesto je rostlina z vědeckého hlediska zcela jiná. Suchozemské formy jsou uzpůsobené tak, že živiny přijímají výhradně kořeny a dýchají listy. U podvodních forem rostliny přijímají živiny celým svým povrchem. Listy jsou většinou tenčí a struktura jemnější. Pokud bychom rostlinu vypěstovanou ve skleníku vysadili do akvária, začnou listy chřadnout a uhnívat, čímž se ve vodě začne zvyšovat koncentrace dusičnanů. A právě ty jsou příčinou růstu řas.

Největším problémem je transport rostlin z laboratoře k zákazníkovi. Díky značným vzdálenostem se rostlinky dostanou k zákazníkovi často ve zuboženém stavu (hodiny na cestě, mezisklad, prostě to může trvat až několik dní). Velkoodběratelé navíc musí odebírat rostliny ve velkém množství, aby se vůbec vyplatila jejich doprava. Takové množství rostlin se pak prodává i několik týdnů a to se opět projeví na stavu rostlin. Jsou například uchovávány při co nejnižší teplotě, aby vydržely. Zásadně tedy záleží na distribuci, logistice. Velkovýroba prostě má své stinné stránky.

Historie této metody je datována přibližně od roku 1960. Pánové Murashige a Skoog byli jedněmi z hlavních iniciátorů, když vytvořili velmi úspěšné univerzální médium vhodné pro většinu rostlin, které bylo nazváno MS médium (živné polotekuté médium, které obsahuje veškeré potřebné organické i anorganické látky).

Pěstování in vitro probíhá při optimálních světelných a teplotních podmínkách, rostliny proto mají umožněn nepřetržitý, rychlý růst. A zdaleka nejde jen o trvalky, technologie množení in vitro se dnes praktikuje po celém světě u všech rostlinných druhů. Kromě jiného metoda umožňuje získat větší množství identických rostlin (klonů) z minimálního počtu rostlin mateřských. Rychlé uvedení nově vyšlechtěných odrůd na trh je proto realitou. A jde o skutečné závody!

Navíc množení in vitro přináší možnost ozdravování rostlin, čili získání bezvirózního materiálu a eliminaci všech chorob a škůdců. V případě vrcholových meristémů (dělivé nediferencované pletivo) je přitom pravděpodobnost výskytu virů a jiných patogenů minimální. Velmi často se také používá kombinace s termoterapií (aplikace vyšších teplot po určitou dobu, kolem 28 – 35 °C). Takto vyprodukované rostliny jsou dokonale zdravé a rostou mnohem lépe.

Zdroj: zahradaweb.cz, profiplants.cz, biocentrum.zf.jcu.cz