dr Đurđina Ružić
Zašto mikropropagacija?
Proizvodnja sortno ispravnog, zdravog sadnog materijala u matičnim
zasadima koji su isključivo namenjeni za proizvodnju sadnog
materijala predstavlja osnovni preduslov za efikasnu i rentabilnu
voćarsku proizvodnju.
Jedna od metoda koja to obezbeĎuje je i mikropropagacija in vitro.
Ova savremena metoda vegetativnog razmnoţavanja je našla široku
primenu u hortikulturi, tako da je postala standardni način
razmnoţavanja za mnoge vrste, ne samo ukrasnih biljaka već i
voćaka.
Njen osnovni cilj je
masovna proizvodnja genetički identičnih, fiziološki uniformnih i
zdravih biljaka, koje mogu biti proizvedene u kratkom vremenskom
periodu.
Kultura biljnog tkiva predstavlja gajenje in
vitro svih biljnih delova, bilo da su to ćelije,
tkiva ili organi, pod aseptičnim uslovima
Mikropropagacija – kultura
izdanaka aksilarnog porekla
– kultura organa
Mikropropagacija –
totipotentnost biljne ćelije
Haberlandt – „ćelijska totipotencija” (1902)
Morel – (1960; 1964) revolucija u
razmnoţavanju
Orhideja
Murashige i Skoog (1962) – Nicotiana tabacum!
Zasnivanje matičnjaka;
Jagoda:
Zdrave biljke, uniformne;
Čuvanje i transport...
40.000 = 15 kg
Boxus (1980)
Podloge za Prunus-e i Malus-e...gusta sadnja – slabobujne podloge i
sorte na sopstvenom korenu...
Prednosti:
1. Brzo razmnoţavanje klonova i dobijanje uniformnog sadnog materijala
(uvoĎenje u proizvodnju - nove sorte i hibridi...);
2. Biljke koje se teško razmnoţavaju drugim načinima vegetativog
razmnoţavanja;
3. Dobijanje biljaka osloboĎenih od virusa – termoterapija i kultura
meristema, ili hemoterapija;
4. Dugo čuvanje klonskog materijala – „Cold storage” i krioprezervacija;
5. Postupak razmnoţavanja se sprovodi tokom cele godine u lab.
uslovima;
6. Lako je prenošenje materijala na velike razdaljine;
7. Dobijanje velikog broja biljaka od jednog početnog eksplantata proizvodnja - neograničena i bez mogućnosti zaraze.....
Multiplikacija 1:10  6 meseci
mesečni pasaţi = 1 milion biljaka od
jednog početnog eksplantata!!!
1:10 = 100 = 1.000 = 10.000 = 100.000 = 1 mil!
6 meseci!
(Hartmann i Kester, 1983)
Ušteda energije (Debergh i Maene, 1983)
(2.500 m2 staklare = 10 m2 klima komore)
Nedostaci:
1. Skupa lab. oprema;
2. Dobro obučen kadar  povećava se cena radne
snage;
3. Pojava neopaţenih mutacija i njihovo dalje
nekontrolisano širenje;
4. Introdukcija nepoznatih patogena;
5. Gubici kod presaĎivanja kultura ex vitro, zbog
osetljivosti kultura na infekcije;
6. Povećani troškovi dok se ne razradi i uvede
sistem za regeneraciju svake pojedinačne vrste
(sorte)...
FAZE MIKROPROPAGACIJE
1. USPOSTAVLJANJE ASEPTIČNE/STERILNE KULTURE
2. INDUKCIJA AKSILARNIH IZDANAKA –
MULTIPLIKACIJA; UMNOŢAVANJE
3. OŢILJAVANJE, IZDUŢIVANJE
4. AKLIMATIZACIJA, ADAPTACIJA
Murashige i Skoog medijum (1962) - 50% svih biljaka
proizvedenih mikropropagacijom
Neorganske komp.
Organske komponente
Makro i mikro soli
Vitamini
Hormoni
NH4NO3
Glicin
BAP; 2iP, TDZ..
KNO3
Piridoksin
CaCl2 x 2H2O
Mioinozitol
MgSO4 x 7H2O
Nikotinska kiselina
KH2PO4
Tiamin hidrohlorid
MnSO4 x 4H2O
IBA; NAA; IAA...
GA3
86 oC
pH 5,7
O,1 N KOH
H3BO3
KJ
AGAR
NaMoO4 x 2H2O
SAHAROZA
CuSO4 x 5H2O
120 oC – 20 min.
CoCl2 x 6H2O
Na2EDTA x 2H2O
FeSO4 x 7H2O
Zemlja = medijum
1. USPOSTAVLJANJE ASEPTIČNE KULTURE
(embrioni, seme, pupoljci, apikalni i lateralni
meristemi, kalus, pojedinačne ćelije...)
Aksilarni pupoljci
Standardna sterilizacija
pupoljci od 0,5‒0,8 cm
20. dana dolazi do indukovanja rozete
Supkulture 20‒30 dana
3. OŢILJAVANJE (IZDUŢIVANJE)
cv Čačanska rodna
> 1 cm
4. AKLIMATIZACIJA, ADAPTACIJA
„MIST” izmaglica
Adaptirane biljke
Svetska prizvodnja se procenjuje na 600 mil. biljaka/god.
1965. god., Florida, Kalifornija, Washington, Oregon...
Ukupna proizvodnja u USA (1997) iznosi 121
milion biljaka/god.,
3% voćne kulture (borovnica i malina - jagoda)
Laboratorije: Samostalne, ili pripojene velikim
rasadnicima. Preko 60% su sa proizvodnjom od
500.000 biljaka/god.
U USA proizvodnju prenose u off-shore kompanije u
Bangladesh, India, China, Vietnam, Thailand, Indonesia i Juţna
Amerika - zbog jeftine radne snage (1/4 cene u odnosu na cene
jedne biljke u USA)
U 16 zemalja registrovano je 248 komercijalnih labs.
37 labs. proizvodi više od 1 milion biljaka/godišnje
Ukupna proizvodnja (1991) - 212,5 miliona biljaka –
13,6% voćne kulture (19 mil. drvenaste i 9 mil. sitno voće)
28,6 mil. vrste voćaka
Najveći proizvoĎači: Holandija, Francuska i Italija 62%
Izrael = 20 miliona biljaka/godišnje
Date palms (Phoenix dactylifera) urma...jagoda
50 miliona biljaka godišnje
Banana
70% labs. < 1 mil.
20% labs. 1‒10 mil.
10% labs. 10‒20 mil.
Kerala, Indija
Email: [email protected]
http://www.avtbiotech.com/contact.php
L.J. INTERNATIONAL LTD (PLANT BIOTECHNOLOGY)
L.J. International Ltd., a part of the A.V. Thomas Group of Companies,
pionirska komercijalna lab. u Indiji.
Osnovana je 1984., a 2004. godine je proširila kapacitete.
Danas, ova kompanija ima kapacitet proizvodnje 10 mil. biljaka/godišnje!
70% radnika su ţene!
Sistem pakovanja i isporuke proizvoda omogućava slanje za
48 h do većine destinacija u Evropi, USA i dalekom Istoku!
Infrastruktura AVT
Tissue culture laboratories – 2
Plant inoculation rooms – 4
Laminar flow bench spaces – 92
Plant growth rooms – 13
Capacity – 10 million plants per
annum
Green houses – for acclimatizing
tissue culture plants
Virus indexing – in house facility
for products like banana
Vivai Battistini, Italija
http://www.vivaibattistini.com/
Martorano di Cesena - Forlì - Italy
Via Calcinaro 1265
tel. +39 0547 382122 - fax +39 0547 639315
e-mail: [email protected] Contatti
Postoji već 20 godina i proizvodi 1,5 mil. biljaka od čega 1 mil. voćaka (podloge i sorte na
sopstvenom korenu).
Laboratorijska oprema:
· 1 Big Autoclave of 1.000 jars capacity.
· 2 Vertical Autoclaves, 80 jars capacity.
· 1 Washing glass jars machinery and semi automatically filling system jars.
· 20 Laminar Flow Cabinets seats.
· 3 Growths rooms 35.000 culture jars capacity.
· Green houses for acclimatization, 6.000 m2.
Godišnja proizvodnja: 4.000.000 biljaka
Najvaţnije vrste:
Podloge: breskva, šljiva, kajsija, trešnja, jabuka, kruška, etc.
Vrste na sopstvenom korenu: Kiwi, borovnica, malina, kupina, kruška, breskva, šljiva, trešnja,
Jujube, etc.
Jezgraste vrste voćaka: badem, lešnik, kesten, orah.
Tropske vrste: ananas, babaco, banana.
Šumske vrste: Taxus, Pawlonia, Poplar, divlja trešnja, orah.
Povrće: artičoke, etc.
Sobne vrste: Alocasia, Maranta, Philodendron, Spatiphyllum, Ferns, Syngonium, Cordyline, Orchid,
etc.
Baštenske vrste: Clematis, Rhododendron, Photinia, Syringa, Oleander, Nandina, Viburnum, Birch,
Cotonaster; Perennial herbaceous (Hosta, Hemerocallis, Bergenia, etc.).
Vitroplant Italia S.r.l. Società Agricola
Via Loreto 170, 47521 Cesena (FC)
Tel.: +39 (0)547 56449
The advantages of micropropagation are undisputable in terms
of reproduction speed, health, quality and the uniformity of the
vegetable material obtained.
http://www.vitroplant.it
Vitroplant Italia srl Società Agricola - poljoprivredna kompanija koja pripada OROGEL
Agroindustrial Group. Specijalizovana je kao rasadnik i sve aktivnosti započinju od
mikrorazmnoţenog materijala in vitro. Jedna je od vodećih kompanija u Italiji koja se proširila i u
druge oblasti kao što je Severna Afrika, gde su formirali zajedničku kompaniju Vitroplant Tunisia s.a.
u Tunisu, kao i Vitroplant Fidancilik u Turskoj.
Laboratorijski kapaciteti:
2 autoklava, 46 laminara, 4 sobe za rastenje kultura kapaciteta 95.000 posuda sa godišnjom
proizvodnjom 10/12.000.000 biljaka, pa čak i više! Poseduju 20.000 m2 staklara sa automatskom
kontrolom, od toga 6.000 m2 su kompletno kompjuterski pokrivene.
Poseduju i oko 50 ha zemlje/zasada u zaštićenoj zoni.
[email protected]
Plant propagation and Biotechnology company
110
zaposlenih;
veliki
kapacitet
proizvodnje – više od 10 mil. biljaka
godišnje; podloge za vrste voćaka (GF
677, Colt, M 9, MM 106 ...) preko 200
vrsta biljaka ...
R&D
MICRO PLANTAS, S.A., Rosales, Costa Rica
http://www.microplantas.com/
Komercijalna lab. koja proizvodi ornamentalne tropske biljke.
Ova kompanija je uzela učešće u biotehnološkoj revoluciji korišćenja kulture
tkiva.
Vegetativni materijal je odličnog kvaliteta sa aspekta boje, veličine i
uniformnosti, što ih postavlja na visok nivo kompeticije.
Zahvaljujući odličnoj grupi profesionalaca i dobroj infrastrukturi očekuju da
povećaju proizvodnju čak na 10 mil. biljaka godišnje.
VITROFLORA
Grupa Producentów spółka z o.o.
Trzęsacz 25, PL 86-022 Dobrcz
tel. +48 52 326 20 10, fax +48 52 326 20 50
http://www.vitroflora.com
e-mail: [email protected]
Sav oţiljeni materijal je proizveden u lab za kulturu tkiva i
aklimatizovan u modernoj staklari na površini od 40.000
m2. Dobar kvalitet i vrlo bliska saradnja lab. za kulturu
tkiva i rasadničara i odličan personal omogućuju im da
proizvode biljke odličnog kvaliteta. Oni prenose know-how
modernih metoda u hortikulturi uz poštovanje
zdravstvenog stanja i kvaliteta biljaka. Osnova zadovoljstva
njihovih kupaca su kontrolisani uslovi, izuzetna paţnja u
svim detaljima i nivoima njihovog osoblja i doslednost
sprovoĎenja procedura.
Vrste i sorte biljaka koje nude su uglavnom pogodne za
klimu Poljske. Njihovi partneri garantuju najbolji kvalitet i
poreklo, a to su:
AB-Cultivars - Netherlands, Aris Green Leaf of Columbia, BallfloraPlant Benary, Bock Bio Science - Germany, Danziger - Israel, Eagle Plants - UK, Florexpo
- Costa Rica, New World Plant - UK, PAC, PanAmerican Seed, Red Fox, Rijnbeek Netherlands, S.J Spijker B.V. - Netherlands, Terra Nova Nurseries - USA, Verschoor
- Netherlands, Whetman Pinks - UK i mnogi individualni proizvođači.
Cherry rootstocks: Gisela 5, Gisela 6, Inmil, Damil, Camil, Tabel Edabriz and
Colt; pesco x mandorlo GF 677; pear rootstock Pyrodwarf; plum rootstocks
Fereley Jaspi and Prunus cerasifera Ehrh.
Sour cherries: cvs Šumadinka and Čačanski Rubin
Blackberry cv Ča Bestrna
Raspberry cvs Willamette and Meeker
Plum: cvs Poţegača, Valjevka, Ča Rodna, Boranka, Timočanka, Pozna Plava,
Krina, autochthonous plums (Sitnica and Crvena Ranka)
Aronia melanocarpa
Sweet cherry cv Lapins
Strawberry cvs Čačanska rana, Senga Sengana and Clery
Potato cvs Early Rose and Desiree
Black currant cv Čačanska Crna
Highbush blueberries
Saintpaulia ionantha Wendl.
Grapevine cvs Burgundac and Italian Risling
Apple cv Gala
Model biljke
Ča Crna
Adv. organogeneza
Willamette
Crvena Ranka
Boranka
Sitnica
„Droplet“ vitrifikacija
Fereley Jaspi
V i D cryo-plate
Inkapsulacija dehidracija
Vitrifikacija
Mist jedinica
Laminar
Laminar
Growth room
Autoklav
Binokular
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Laminar (horizontalni, 2 radna mesta, Bioair, 9.100 EUR);
Autoklav (110 l, Tuttnauer, 13.000 EUR);
Fitotron (750 l, Memmert, 16.100 EUR);
Staklara (dimenzija 9,1 m x 29,3 m sa oko 185 m2 aktivnog prostora za aklimatizaciju, sa sistemom za
zagrevanje i hlađenje, stolovima za gajenje biljaka, 12.000 EUR);
„Mist“ jedinice za orošavanje (MC Company d.o.o, Beograd, 2.400 EUR);
Analitička vaga (Pioneer, Ohaus 210/0.001g, 1.4000 EUR);
Vaga tehnička (Pioneer, OhaΣus 2.100/0.01g, 700 EUR);
pH-metar (Eutech Instruments, 560 EUR);
Stereo mikroskop (binokularni, uvećanje 6,5–45x, Jenko, Sigma Aldrich, 1.300 EUR);
Magnetna mešalica (IKA, 440 EUR); rešo (sa dve ringle, 50 EUR);
Plamenik (metalni, 100 ml, Duran Group, 21 EUR);
Erlenmeyer posude (LLG, 100 ml, 10 kom., 11 EUR);
Petri kutije (Rotilabo®, staklene 100 mm, 10 kom., 32 EUR);
Skalpeli (Rotilabo®, 100 kom., 13 EUR);
Skalpelodržač (Rotilabo®, 16 EUR);
Digitalna automatska pipeta (LLG, 2–20 µl, 20–200 µl, 100–1000 µl, 47 EUR svaka);
Nastavci za digitalne automatske pipete (LLG, 1–200 µl, 1.000 kom., 6 EUR; 100–1000 µl, 1.000 kom., 8 EUR);
Pincete (LLG, dužine 105–300 mm, 3–6 EUR);
Hranljiva podloga sa hormonima za in vitro gajenje biljaka (Murashige and Skoog medijum, 1 litar, 4,05 EUR).
(TC – mikropropagacija; ST – standardno razmnoţeno)
Vrsta
Gisela 5, 4 mm
Gisela 5, 5‒7 mm
Malina sertifikovana TC
Malina standard
Cena u €/kom (iz
uvoza)
Cena u €/kom - Institut
za voćarstvo
1,70 TC
2,15 TC
2‒2,10 TC
-
1,40 TC
1,52 TC
0,45‒0,50 €
0,39 € (45 din.) ST
(testiranje, radna snaga, uvozne hemikalije <)
Multiplikacija, ožiljavanje i aklimatizacija kod maline >
0,45 €
0,12 €
Godišnji izveštaj o atestiranim količinama semena i sadnog
materijala u 2013/2014. godini – PSS Sombor
Atestirano je 12.392.118 sadnica standard SA, 4.045.541
standardnih sadnica, 23.742.135 sertifikovanih sadnica i 450
sadnica kategorije osnovni-bazni = 40.180.244!
Polazeći od činjenice da se u Srbiju uvoze velike količine sadnog
materijala, naročito jagodastih vrsta voćaka, cveća, kao i
vegetativnih podloga za kalemljenje (Gisela 5, Pyrodwarf, Fereley
Jaspi i dr.), koje se upravo proizvode kulturom tkiva in vitro,
osnivanjem komercijalnih laboratorija za mikropropagaciju
smanjio bi se uvoz sadnog materijala, zadovoljile potrebe
individualnih proizvoĎača, a omogućilo bi se i uvoĎenje novih
tehnologija gajenja voćaka na slabo-bujnim podlogama.
Mikropropagacija se moţe uspešno primeniti u
voćarstvu/hortikulturi, ali uz postavljanje
Metodološke granice:
Ekonomske granice:
1. Početni eksplantati bezvirusni;
1. Razmnožavati podloge, jagodaste
vrste voćaka, cveće... – visok
indeks multiplikacije;
2. Smanjiti broj supkultura shodno
2. Dobra organizacija lab i obuka
OEPP/EPPO standardima (Euroradne snage/kadra sa nižim
pean and Mediterranean Plant
kvalifikacijama;
Protection Organization)...
3. Analizirati/sagledati potrebe na
tržištu;
4. Animirati potencijalne investitore...
Eksperimentalna laboratorija za kulturu tkiva Instituta
za voćarstvo se dugi niz godina (od 1980) uspešno bavi
optimizacijom protokola za mikropropagaciju koštičavih, jabučastih i jagodastih vrsta voćaka u svim
njenim fazama, počev od inicijacije aseptične kulture,
preko multiplikacije, oţiljavanja i aklimatizacije.
(1986‒2013)
Dr Djurdjina Ruţić, dr Tatjana Vujović, Marija RanĎić - laborant
Download

Преузмите презентацију