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 Από πού προέρχονται οι κλώνοι; Η χίμαιρα Χίμαιρα είναι η εμφάνιση (φαινότυπος) μιας μετάλλαξης σε κύτταρο μεριστώματος Επιλογή σπορόφυτου Από μεταλλάξεις 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 Για ποια παθογόνα μιλάμε; Μέθοδοι ελέγχου για παθογόνα: οπτική παρατήρηση, indexing με ιστοκαλλιέργεια (για μύκητες και βακτήρια), indexing για ιούς, βιοχημικές και μοριακές μέθοδοι (ηλεκτροφόρηση DNA, RNA, αντισώματα) Πηγές λήψης πολ/κού υλικού  Καλλιεργούμενα εμπορικά δέντρα της ποικιλίας  Μητρικά φυτά στο φυτώριο  Τα ίδια τα φυτά που πάνε για πούλημα στο φυτώριο  Απομονωμένα μητρικά φυτά  Μητρικά βασικά ελεγμένα (Foundation plants)  Τράπεζες γενετικού υλικού (Repositories) 1 Το περιβάλλον στον πολ/σμό 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 Περιέκτες 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 Έλεγχος περιβάλλοντος Ασηπτικός μικροπολλαπλασιασμός Θερμοκήπια Θερμαινόμενα ή ψυχρά χαμηλά τούνελ Σπορεία Λεκάνες ριζοβολίας (bottom heat) Σκιαζόμενες περιοχές (lathhouses) Ψυγεία για σπόρους, μοσχεύματα, εμβολιοφόρους, έτοιμα φυτά Ιδιότητες υποστρωμάτων Στήριξη, όγκος αμετάβλητος, καλοχωνεμένο, να διαβρέχεται και να παραμένει υγρό, αρκετά πορώδες, όχι σπόρους ζιζανίων-νηματώδειςπαθογόνα, χαμηλή αλατότητα, να απολυμαίνεται, υψηλή ιοντοανταλλακτική ικανότητα, σταθερή ποιότητα, χαμηλό κόστος, εύκολο να βρεθεί Χρήση σπόρων στον πολλαπλασιασμό Υποστρώματα Για χρήση υποστρώματος: Μίγμα από κάποια από τα κατωτέρω: Έδαφος, άμμος, τύρφη, βερμικουλίτη (διάμ 2-3 mm), περλίτη (760°C, 80-100 kg/m3), πετροβάμβακα (160°C, σε κύβους ή κομμάτια), ελαφρόπετρα, τρήματα φλοιού-ξύλου (συχνά κομποστοποιημένα), τρήματα πολυστυρενίου, κομπόστα από ανακυκλούμενα φυτικά και ζωικά υλικά, θρεπτικά, διαβρεκτικό Που χρησιμοποιούνται       Φυτά μεγάλης καλλιέργειας Λαχανικά (+ εμβολιασμό) Ανθοκομικά (+ εμβολιασμό) Χριστουγεννιάτικα δέντρα Αναδάσωση Υποκείμενα οπωροφόρων (σε λίγα είδη) 2 Χρήση σπόρων στον αγενή πολλαπλασιασμό Γιατί χρησιμοποιούνται     Εύρωστα φυτά Συχνά χωρίς ιούς Φθηνό υλικό Αλλά ποικιλομορφία στο γενότυπο Συλλογή σπόρων Ποια είναι η καταγωγή τους; o Σποροπαραγωγά δένδρα ή απομονωμένες συστάδες o Επιλογή των Paradox Απομιξία, Πολυεμβρυονία, Σωματική εμβρυογένεση Λήθαργος σπόρων Έλεγχος βλαστικότητας Πλεονεκτήματα Ορμονικές ισορροπίες: αυξίνες, γιββεριλίνες, αμψισικό οξύ, φυτόχρωμα  Με ολόκληρους σπόρους Τύποι ληθάργου: Εξωτερικός (φυσικός, μηχανικός, χημικός), εσωτερικός (υποανεπτυγμένο έμβρυο, φυσιολογικός), διπλός (συνδυασμός των ανωτέρω), δευτερογενής (θερμολήθαργος)  Με χλωριούχο τετραζόλιο Διακοπή ληθάργου: στρωμάτωση σε χαμηλή ή υψηλή θερμοκρασία ή σε ζεστό νερό, μηχανικό ή χημικό scarification Συντηρησιμότητα σπόρων  Μόνο έμβρυα ή Σε δίσκους ή τυλιγμένες πετσέτες ή τριβλία Προσοχή το λήθαργο και τις συνθήκες φύτρωσης Φύτευση σπόρου Επηρεάζεται από υγρασία σπόρου, συνθήκες συντήρησης Βραχύβιοι: μέρες ή μήνες, πλάτανος, βελανιδιά, λευκά, τροπικά – υποτροπικά, κάστανο, καρύδι. Σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή σχετική υγρασία Σε πόσο βάθος; Πού; Μέσης διάρκειας ζωής: 2 – 3 έτη, τα περισσότερα δασικά, δενδροκομικά, λαχανικά, ανθοκομικά, σιτηρά. Σε χαμηλή ή κανονική θερμοκρασία και χαμηλή σχετική υγρασία 3 Φύτρωση σπόρου Καταβολάδες Απαιτήσεις Φάσεις: 1η απορρόφηση νερού 2η lag φάση 3η έξοδος ριζιδίου 4η έξοδος βλαστιδίου Βλαστός που προκαλείται σε ριζοβόληση πριν να απομακρυνθεί από το φυτό. Παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχία είναι:  Σκότος, υγρασία Priming  Ορμόνες ή χαραγή (μερικές φορές) Coating Καταβολάδες Τεχνικές καταβολάδων Κορυφής: Χαρακτηριστικά:  Λίγα ανά φυτό και αρκετή εργασία  Ριζώνουν εύκολα  Μεγαλώνουν γρήγορα  Καταλαμβάνουν πολύ χώρο και χρόνο  Δύσκολη μεταφύτευση 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 Τεχνικές καταβολάδων Εναέρια καταβολάδα: Πολλαπλή καταβολάδα: Άνοιξη, ενός έτους βλαστοί Με οριζοντίωση βλαστού και ρηχό σκέπασμα. Περιγραφή Στόλωνας: Είδη φυτών: Φράουλα: περιγραφή. Φίκος, μονστέρα, φυλλόδενδρο, μανόλια, Είδη φυτών: Αγριάδα, χλωρόφυτο, πατάτα ατζαλέα, καμέλια, λίτσι, πεύκα. 4 Τεχνικές καταβολάδων Κατά σύμμανα ή κεφαλή ιτιάς: Περιγραφή πορείας καλλιέργειας. Χρησιμοποιούνταν σε υποκείμενα μηλιάς, Παραφυάδα Βλαστός που ριζώνει μόνος του πριν τον αφαιρέσουμε από το φυτό. Περιγραφή. αχλαδιάς και δαμασκηνιάς πριν την επέκταση της ιστοκαλλιέργειας Χαραγή, ορμόνη. Είδη φυτών: Χουρμαδιά, μπανάνα, ανανάς (ελάχιστα), καστανιά, Sequoia, σμέουρο – βατόμουρο. Εμβολιασμός Χωρισμός λαιμού Τι είναι; Πολλά πολυετή ποώδη και καλλωπιστικά, σπαράγγι, σανσεβέρια. Είναι η ένωση δύο φυτών και η δημιουργία ενός νέου με ιδιότητες και των δύο και όχι μόνο. Χρησιμοποιείται ευρύτατα στη Νωρίς την άνοιξη ή το φθινόπωρο. δενδροκομία και αμπελουργία και συχνά στην ανθοκομία και λαχανοκομία. Εμβολιασμός Γιατί χρησιμοποιείται:  Διατήρηση κλώνων  Χρήσιμες ιδιότητες κάποιων υποκειμένων  Γρήγορη είσοδος στην ανθοφορία Εμβολιασμός Βήματα στην επιτυχία του εμβολιασμού: Τα κάμβια τοποθετούνται κοντά αλλά επιφανειακά παρεγχυματικά νεκρά  Αλλαγή ποικιλιών σε υπάρχοντα φυτά  Γενετική βελτίωση Δημιουργία κάλλου  Επισκευή κορμών  Έλεγχος για ιούς Υπάρχει φυσικός εμβολιασμός; Δημιουργία νέου καμβίου Δημιουργία ηθμών και αγγείων Βέβαια σε βλαστούς και ρίζες 5 Ασυμφωνία εμβολίου υποκειμένου Εμβολιασμός Παράγοντες που επηρεάζουν την επιτυχία:  Ασυμβίβαστο  Είδος φυτού  Θερμοκρασία (13 32οC) – υγρασία (στρώμα νερού, κήρωση, υγρή τύρφη) – οξυγόνο – σκοτάδι  Φάση ανάπτυξης υποκειμένου (να ‘σηκώνει’ ο φλοιός)  Τρόπος εμβολιασμού  Παθογόνα  Άμεση ή καθυστερημένη  Μεταφερόμενη ή τοπική  Συμπτώματα: (αποτυχία, κιτρίνισμα φύλλων, πρόωρος θάνατος, διαφορετική ανάπτυξη εμβολίου και υποκειμένου, νέα βλάστηση από υποκείμενο) Ασυμφωνία εμβολίου υποκειμένου Σχέση εμβολίου - υποκειμένου  Που οφείλεται η ασυμφωνία: 1. Δράση υποκειμένου στο εμβόλιο: Διαφορετική δυνατότητα ανάπτυξης, βιοχημικές  Μέγεθος και ανάπτυξη διαφορές.  Παραγωγικότητα, δημιουργία ανθοφόρων, καρπόδεση, είσοδο στην καρποφορία  Πώς προβλέπονται οι ασυμφωνίες; Εμβολιασμό σε νεαρά υποκείμενα και έλεγχο της ένωσης, αγωγιμότητα νερού, αντίσταση στο σπάσιμο, βιοχημικές μεθόδους. Σχέση εμβολίου - υποκειμένου 2. Δράση εμβολίου στο υποκείμενο:  Ζωηρότητα υποκειμένου  Αντοχή στο ψύχος  Ποιότητα, μέγεθος, εποχή ωρίμανσης καρπών  Ανθεκτικότητα σε ασθένειες ή χαμηλές θερμοκρασίες Σχέση εμβολίου - υποκειμένου 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. Στον πίνακα φαίνεται η Ευρωπαϊκή παραγωγή φυτών κάθε έτος σε εκατομμύρια: Σημαντικότητα ιστοκαλλιέργειας: Ετήσια >200 εκατ. φυτά στην Ευρώπη και κάπου 1 δισεκ. στον κόσμο. Σκοποί ιστοκαλλιέργειας Απαλλαγή από ιούς και ασθένειες των βασικών μητρικών φυτών Μαζική παραγωγή φθηνών φυτών Μαζική παραγωγή και γρήγορη επέκταση νέων υβριδίων – 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. Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Φυτικά μέρη Μέθοδος που αναγέννησης παράγονται Πηγή εκφύτου Χρήσεις Σπορόφυτο Από σπόρο σπόροι Ορχιδέες (όχι αποθηκευτικούς ιστούς) Από έμβρυο ή ωοθήκη, πολυεμβρυονία έμβρυα σπόρων Στην έρευνα (ανώριμα μεταξύ ειδών έμβρυα), σαν υποκείμενο για εμβολιασμούς, για πολ/σμό. Είδος Εκατ. φυτά Είδος Εκατ. φυτά Ζέρμπερα 18,4 Φρέζια 2,8 Νεφρολέπις 14,5 Ορχιδοειδή 2,2 Είδη Prunus 10,7 Φυλλόδεντρο 2,1 Σπαθίφυλλο 9,8 Εσπεριδοειδή 2 Λίλιο 7,1 Αχλαδιά 1,8 Φράουλα 7 Μπεγκόνια 1,7 Φίκος 7 Κορδυλίνη 1,1 Σενπώλια 6 Ακτινιδιά 1,1 Αγγινάρα 5,7 Beta vulgaris 1,1 Τριανταφυλλιά 5,7 Είδη Rubus 1 Συνγκώνιο 4,8 Κάλμια 1 Ανθούριο 4,4 Σημύδα 0,8 Είδη Triticum 4 Νικοτιδιάνα 0,7 Ροδόδενδρο 3,9 Πλατυκέριο 0,7 Πατάτα 2,8 Διφενμπάχια 0,7 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. Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Φυτικά μέρη που παράγονται Μέθοδος αναγέννησης Πηγή εκφύτου Χρήσεις Φυτάριο Από μερίστωμα Κορυφή βλαστού Απομάκρυνση ιών και <1 mm ασθενειών Από τμήμα βλαστού Βλαστό με 1-4 γόνατα ή μικροκόνδυλοι Οι περισσότερες χρήσεις Οργανογένεση από διπλοειδή Φύλλο, μίσχο, προστατευτικά φυλλάρια, μεσογονάτια, ρίζες, κάλλο Στα μονοκοτυλήδονα και στα μεταλλαγμένα Οργανογέν. από Μητρικά απλοειδή κύτταρα γύρης Στην γενετική και παίρνουμε βλαστούς ή έμβρυα Μικροεμβολιασμός Απομάκρυνση ιών ή κανονικό εμβολιασμό Κορυφή σε σπορόφυτο 7 Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Φυτικά μέρη που Μέθοδος παράγονται αναγέννησης Πηγή εκφύτου Χρήσεις Δημιουργία κάλλου Καλλιέργειες κάλλου Όλοι οι φυτικοί ιστοί Έρευνα, γενετική, μεταλλάξεις. Ένζυμα, φάρμακα, αρώματα, … Αιώρημα κυττάρων Με κίνηση από κάλλο Όπως ανωτέρω… Πρωτοπλάστες Από ανωτέρω χωρίς κυτταρικό τοίχωμα Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας Φυτικά μέρη που παράγονται Μέθοδος αναγέννησης Πηγή εκφύτου Χρήσεις Σωματικά έμβρυα Τυχαία εμβρυογένεση Ωοθήκη Κλωνικά φυτά Βάση Γενετική και σπερμοβλάστης μεταλλάξεις Τμήματα εμβρύου Έρευνα, γενετική, σύντηξη …. και ο θεός βοηθός Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Γενετική και μεταλλάξεις προκαλούμενη Κάλλο ή αιώρη- Γενετική και εμβρυογένεση μα κυττάρων μεταλλάξεις. Συνθετικοί σπόροι. Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Μητρικά φυτά: υγιή (ελεγχόμενα κατά διαστήματα), Κοπή φυτικού υλικού, προετοιμασία εκφύτου και προστατευόμενα συνήθως σε δικτυοκήπιο για αποφυγή απολύμανση του σε τράπεζα ιστοκαλλιέργειας (θάλαμο μεταφοράς ιώσεων με έντομα-φορείς) νηματικής ροής), τοποθέτηση σε βάζο Παρασκευή υποστρώματος (δες κατωτέρω) Μεταφορά σε θάλαμο ανάπτυξης (φως, θερμοκρασία, Αποστείρωση εργαλείων, βάζων και υποστρώματος σε σχετική υγρασία, διοξείδιο του άνθρακα) κλίβανο (121C, μερικά λεπτά) Μεταφορά σε νέο υπόστρωμα ανά συγκεκριμένα Προετοιμασία βάζων υποδοχής εκφύτων με έγχυση διαστήματα (εγκατάσταση) υποστρώματος σε κάθε βάζο μέσα σε θάλαμο νηματικής ροής Μεταφορά σε κατάλληλο υπόστρωμα (πολλαπλασιασμός) και κλείσιμο βάζων Περιγραφή μιας επιχείρησης ιστοκαλλιέργειας Υπόστρωμα ιστοκαλλιέργειας Ανόργανα άλατα: όλα τα μακροστοιχεία και ιχνοστοιχεία και ιώδιο, κοβάλτιο, νάτριο Διαχωρισμός και επαναλήψεις του προηγούμενου σταδίου. Διαχωρισμός ένα – ένα τα έκφυτα και σε κατάλληλο Υδατάνθρακες (ζάχαρη ή γλυκόζη 2-4%, για μείωση του ωσμωτικού-πιο αρνητικό- και για τη θρέψη του εκφύτου) υπόστρωμα για ριζοβολία στο εργαστήριο (in vitro) ή στην Βιταμίνες (θειαμίνη,νικοτινικό οξύ, πυριδοξίνη, παντοθενικό υδρονέφωση (θερμοκήπια) (ex vitro). οξύ, βιοτίνη) Ριζοβολία και μεταφορά στο εξωτερικό περιβάλλον για σκληραγώγηση και ανάπτυξη (υδρονέφωση και σκίαση). Διάφορα (αντιοξειδωτικά όπως κιτρικό οξύ και ασκορβικό οξύ, ενεργός άνθρακας, υδρολυμένη πρωτεϊνη, γάλα καρύδας, χυμός τομάτας ή πορτοκαλιού) 8 Υπόστρωμα ιστοκαλλιέργειας Θρεπτικό υπόστρωμα Murashige και Skoog (MS) Ένωση Ποσότητα ανά λίτρο Ρυθμιστές ανάπτυξης (αυξίνες όπως ΝΑΑ ή ΙΒΑ, 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, mg Συνέχεια πίνακα mmol ΝΗ4ΝΟ3 1650 20,6 ΚΝΟ3 1900 18,8 Ένωση Ποσότητα ανά λίτρο mg mmol Σακζαρόζη 30g 87,6 mmol ΙΑΑ 1-30mg 5,71-171 μmol Κινητίνη 0,0410mg 0,18646,5 μmol CaCl2.2H2O 440 2,99 MgSO4.7H2O 370 1,50 KH2PO4 170 1,25 H3BO3 6,2 100 μmol MnSO4.4H2O 22,3 100 ZnSO4.7H2O 8,6 29,9 Ινοσιτόλη 100mg 555μmol KI 0,83 5,00 Νικοτινικό οξύ 0,5mg 4,06 μmol Na2MoO4.2H2O 0,25 1,03 Πυριδοξίνη.HCl 0,5mg 2,43 μmol προσθήκη ευαίσθητων σε υψηλή θερμοκρασία στοκ διαλυμάτων, CuSO4.5H2O 0,025 0,100 Θειαμίνη.HCl 0,1mg μεταφορά υποστρώματος σε επιμέρους βάζα στην τράπεζα CoCl2.6H2O 0,025 0,105 0,296 μmol FeSO4.7H2O 27,8 100 Γλυκίνη 2mg 26,6 μmol Na2EDTA.2H2O 37,3 100 Άγαρ 6g 6g ιστοκαλλιέργειας. Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (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) Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Παραδείγματα: 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 22οC 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. Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (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). Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Παραδείγματα: 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 ¾ MS + 1 mg/l κινητίνη + 0,1 mg/l ΝΑΑ. Πολ/σμός: στο ίδιο υπόστρωμα 1 εκατ. τεμάχια κάθε 6-8 εβδομάδες αλλά όχι πάνω από 3 υποκαλλιέργειες. Ριζοβολία: σε υπόστρωμα ½ MS χωρίς ρυθμιστές ανάπτυξης, ή κατευθείαν σε υδρονέφωση. Ριζοβολία: σε υπόστρωμα χωρίς κινητίνη ή αυξίνη ή μεταφορά σε υδρονέφωση μετά από σύντομη εμβάπτιση βάσης σε ΙΒΑ. Σκληραγώγηση. 9 Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Παραδείγματα: Ροδόδενδρο: 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. Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (από μερίστωμα ή τμήμα βλαστού) Παραδείγματα: 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. 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. Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (με σωματική εμβρυογένεση) Βήματα στην ιστοκαλλιέργεια (με σωματική εμβρυογένεση) Για κλωνική παραγωγή δασικών και λαχανικών που συνήθως πολλαπλασιάζονται με σπόρο, για επιτυχία τεράστιων ρυθμών 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. 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. Προετοιμασία για δημιουργία εμβρύων σε βασικό υπόστρωμα με υψηλή συγκέντρωση αυξίνης. Λειτουργία φυτωρίου Λειτουργία φυτωρίου Προϋποθέσεις καλής λειτουργίας φυτωρίων: Προϋποθέσεις καλής λειτουργίας φυτωρίων: Έκταση τουλάχιστον 5 στρέμματα, χρήση μόνο για ένα έτος Το φυτώριο να απέχει τουλάχιστον 300 μέτρα από ομοειδείς και ακολουθεί για τουλάχιστον 7 έτη φύτευση αγρωστωδών. καλλιέργειες για πυρηνόκαρπα και ακρόδρυα, 4 χιλιόμετρα για Απαιτείται αμμώδες-αμμοπηλώδες έδαφος όχι ασβεστούχο. τα μηλοειδή. Για τα εσπεριδοειδή λόγω του μικρού μεγέθους Το φυτώριο να βρίσκεται σε κατάλληλη θέση (δρόμοι, των φυτωρίων στην Κορινθία η νόμιμη έκταση είναι ένα παροχή ηλεκτρικού, κ.λπ.) και έκθεση (νότια – στρέμμα και η απόσταση από εσπεριδεώνες τα 70 μέτρα. νοτιοανατολική) χωρίς δυνατούς ανέμους (ή χρήση Να υπάρχει υπεύθυνος Γεωπόνος εργαζόμενος στο φυτώριο. ανεμοφρακτών). Απαιτείται κατάθεση σχεδίου φυτεύσεων στην υπηρεσία Το αρδευτικό νερό να είναι φθηνό, πολύ και χαμηλής Φυτωρίων και Πολλαπλασιαστικού Υλικού του Υπουργείου αλατότητας. Γεωργίας από όπου εκδίδεται και η σχετική άδεια λειτουργίας. 10 Διάθεση πολλαπλασιαστικού υλικού στη Δενδροκομία Διάθεση πολλαπλασιαστικού υλικού στη Δενδροκομία Από το 1988 το σύστημα αυτό έχει σχεδόν αδρανήσει με 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. 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 Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Ένα φυτώριο για να λειτουργήσει απαιτούνται όλα ή μερικά των κατωτέρω: απαιτούνται σήμερα τα εξής:  Μητρικές φυτείες για λήψη υποκειμένων (μοσχεύματα, σπόρους ή καταβολάδες) και εμβολιοφόρων Καλή φήμη  Σπορείο ή ψυγείο στρωμάτωσης των σπόρων Διαφήμιση  Λεκάνη ριζοβολίας μοσχευμάτων (bottom heat) Κατάλληλη θέση του φυτωρίου ή πρατηρίων διάθεσης  Ψυγείο για διατήρηση βλαστών Νέο ειδικό πολλαπλασιαστικό υλικό – νέες ποικιλίες και  Θερμοκήπιο υποκείμενα ή είδη ή τρόπους παραγωγής-  Υδρονέφωση Προεντολές πωλήσεων  Σκιαζόμενη περιοχή (lathhouse) Εύρεση νέων αγορών.  Βοηθητικοί χώροι (γραφεία, αποθήκες, χώρος συσκευασίας) Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Λειτουργία ενός φυτωρίου από γεωπονικής πλευράς Συνέχεια: Συνέχεια:  Εκτελούνται εργασίες κατεργασίας εδάφους  Διάφορες δενδροκομικές εργασίες (όπως καθάρισμα πλάγιων έως συγκεκριμένο ύψος, αφαίρεση φύλλου όπου απαιτείται έκπτυξη πλάγιου, εφαρμογή χημικών για έκπτυξη πλάγιων (Promalin)  Απολύμανση εδάφους  Εφαρμογή άριστης φυτοπροστασίας στα αναπτυσσόμενα φυτά και τα μητρικά (εδώ επιπλέον και αποφυγή μολύνσεων από ιούς)  Λίπανση και άρδευση  Σκίαση των εσπεριδοειδών  Αποφύλλωση το Φθινόπωρο με 2% χηλικό χαλκό για πρώιμη πώληση ή εκρίζωση των έτοιμων φυτών, κ.λπ.)  Αντιμετώπιση ζιζανίων 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 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) 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 …) 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) 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 Ανάπτυξη επόμενη Άνοιξη και πώληση επόμενο Οκτώβριο (ανεπτυγμένο) ΡΟΔΑΚΙΝΙΑ ΣΕ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΟ ΑΠΟ ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ Απανωτές καλλιέργειες in vitro για αύξηση εκφύτων ↓ Ex vitro Θερμοκήπιο Υδρονέφωση για ριζοβολία και αργότερα βλαστική ανάπτυξη (+ ΙΒΑ, όλο το Χειμώνα) ↓ 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) ΦΡΑΟΥΛΑ Διατήρηση μητρικών φυτών (σε δικτυοκήπιο ή ιστοκαλλιέργεια) ή όχι ↓ 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