Certified method for asymbiotic in vitro propagation of Pyroloid (Pyroloideae) plants

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F18%3A10382132" target="_blank" >RIV/00216208:11310/18:10382132 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Metodika rozmnožování rostlin podčeledi Pyroloideae(hruštičkové) asymbiotickým výsevem in vitro

Original language description

Naprostá většina rostlin je po celý život autotrofní. Jen malá část druhů je alespoň část svého života heterotrofní (Leake 1994). Takové rostliny získávají energii a uhlík buď parazitismem na jiných rostlinách (tzv. parazitické rostliny), nebo skrze mykorhizní symbiózu z hub (tzv. mykoheterotrofní rostliny; Eriksson et Kainulainen 2011, Mercx 2013). Mykoheterotrofní druhy rostlin se většinou nedají kultivovat. Šance na navázání funkčního vztahu mezi symbiotickou houbou a mykoheterotrofní rostlinou jsou v umělých podmínkách velice malé a úspěchy se v případě klasické kultivace dostavují zcela ojediněle. Jedinou skupinou mykoheterotrofních rostlin, které lze efektivně kultivovat, jsou orchideje. Ty jsou většinou plně mykoheterotrofní pouze v počátečních stádiích vývoje a tato fáze je tak kritická pro to, aby mohly vyrůst ze semen v dospělé rostliny, které většinou fotosyntetizují. V praxi lze mladé orchideje pěstovat v podmínkách in vitro, kde můžeme symbiotickou houbu nahradit živným roztokem (neboli živným médiem). Heterotrofní orchidej potom získává uhlík i energii z živného roztoku a nikoliv ze symbiotické houby, jak je tomu v přírodě. Proto se takový způsob kultivace označuje jako asymbiotická kultivace neboli asymbiotický výsev in vitro. Díky tomu, že není nutné pěstovat mykorhizní houby, lze dosáhnout výrazně vyšší úspěšnosti. Celý postup je však nutné optimalizovat pro jednotlivé druhy, protože jejich nároky se mnohdy diametrálně liší. Kultivace na živných médiích se musí provádět za aseptických laboratorních podmínek, protože živné médium by umožnilo velice rychlý růst také mnoha jiným organismům běžně přítomným v okolním prostředí (např. vláknitým houbám, kvasinkám apod.). Rostliny podčeledi Pyroloideae jsou sice orchidejím zcela nepříbuzné, ale mají podobný životní cyklus. Po vyklíčení semen jsou plně mykoheterotrofní a až výrazně později vytvářejí první fotosyntetizující pletiva. To je také jeden z důvodů, proč se tyto výjimečné rostliny nepěstují - nelze je rozmnožovat výsevem ze semen. Přitom se jedná o rostliny poměrně aktraktivní a navíc vzácné. Metodika efektivního rozmnožování této skupiny rostlin je proto potřebná jednak pro komerční účely zahradnického průmyslu a jednak pro ochranářské účely a možnosti reintrodukce či posílení přirozených populací. Navíc jedná se o rostliny, kterým je v poslední době věnovaná pozornost jako zdroj léčiv pro farmaceutický průmysl.

Czech name

Metodika rozmnožování rostlin podčeledi Pyroloideae(hruštičkové) asymbiotickým výsevem in vitro

Czech description

Naprostá většina rostlin je po celý život autotrofní. Jen malá část druhů je alespoň část svého života heterotrofní (Leake 1994). Takové rostliny získávají energii a uhlík buď parazitismem na jiných rostlinách (tzv. parazitické rostliny), nebo skrze mykorhizní symbiózu z hub (tzv. mykoheterotrofní rostliny; Eriksson et Kainulainen 2011, Mercx 2013). Mykoheterotrofní druhy rostlin se většinou nedají kultivovat. Šance na navázání funkčního vztahu mezi symbiotickou houbou a mykoheterotrofní rostlinou jsou v umělých podmínkách velice malé a úspěchy se v případě klasické kultivace dostavují zcela ojediněle. Jedinou skupinou mykoheterotrofních rostlin, které lze efektivně kultivovat, jsou orchideje. Ty jsou většinou plně mykoheterotrofní pouze v počátečních stádiích vývoje a tato fáze je tak kritická pro to, aby mohly vyrůst ze semen v dospělé rostliny, které většinou fotosyntetizují. V praxi lze mladé orchideje pěstovat v podmínkách in vitro, kde můžeme symbiotickou houbu nahradit živným roztokem (neboli živným médiem). Heterotrofní orchidej potom získává uhlík i energii z živného roztoku a nikoliv ze symbiotické houby, jak je tomu v přírodě. Proto se takový způsob kultivace označuje jako asymbiotická kultivace neboli asymbiotický výsev in vitro. Díky tomu, že není nutné pěstovat mykorhizní houby, lze dosáhnout výrazně vyšší úspěšnosti. Celý postup je však nutné optimalizovat pro jednotlivé druhy, protože jejich nároky se mnohdy diametrálně liší. Kultivace na živných médiích se musí provádět za aseptických laboratorních podmínek, protože živné médium by umožnilo velice rychlý růst také mnoha jiným organismům běžně přítomným v okolním prostředí (např. vláknitým houbám, kvasinkám apod.). Rostliny podčeledi Pyroloideae jsou sice orchidejím zcela nepříbuzné, ale mají podobný životní cyklus. Po vyklíčení semen jsou plně mykoheterotrofní a až výrazně později vytvářejí první fotosyntetizující pletiva. To je také jeden z důvodů, proč se tyto výjimečné rostliny nepěstují - nelze je rozmnožovat výsevem ze semen. Přitom se jedná o rostliny poměrně aktraktivní a navíc vzácné. Metodika efektivního rozmnožování této skupiny rostlin je proto potřebná jednak pro komerční účely zahradnického průmyslu a jednak pro ochranářské účely a možnosti reintrodukce či posílení přirozených populací. Navíc jedná se o rostliny, kterým je v poslední době věnovaná pozornost jako zdroj léčiv pro farmaceutický průmysl.

Type

N_metC - Methodology certified by the authorised body

CEP classification

—

OECD FORD branch

10611 - Plant sciences, botany

Project

<a href="/en/project/LO1417" target="_blank" >LO1417: Centre of Experimental Plant Biology of CU</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2018

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

45/2018

Regulation ID

25646/2018 -17221

Technical parameters

1. Univerzita Karlova1+Přírodovědecká fakulta se sídlem Albertov 61 Praha 2 128 43 IČ:00216208 DIČ: CZ CZ00216208 zastoupený prof. RNDr. Jiřím Zimou, CSc., děkanem fakulty (dále jen „poskytovatel metodiky&quot;) 2. Masarykova univerzita! CEITEC - Středoevropský technologický institut se sídlem Žerotínovo nám. 91 601 77 Brno kontaktní adresa: Kamenice 753/51 625 00 Brno IČ:00216224 DIČ: CZ00216224 zastoupený Mgr. Jiřím Nantlem, LL.M., ředitelem institutu (dále jen &quot;uživatel metodiky&quot;)

Economical parameters

Tato metodika je první prací, která popisuje úspěšnou kultivaci rostlin podčeledi Pyroloideae (hruštičkové) ze semen až do, zelených prýtů. Pro pracoviště, kde je zavedená kultivace rostlin in vitro, jsou náklady na zavedení metodiky prakticky nulové. Jediné, co bude nutné doplnit, je specifický spotřební materiál. Nárůst nákladů oproti klasickým in vitro kulturám lze tedy předpokládat o 18,11 Kč na jeden výsev, přičemž v jednom výsevu lze vysít zhruba 300 až 2000 semen. Při klíčivosti 10 % to odpovídá 0,18 Kč na rostlinu, což je vůči běžným nákladům na in vitro kultivace zanedbatelné. Popsaný postup tedy svými ekonomickými náklady zhruba odpovídá nákladům na rozmnožování jiných rostlin in vitro.

Certification body designation

Ministerstvo Zemědělství

Date of certification

—

Method of use

C - Výsledek je využíván bez omezení okruhu uživatelů