Tech-In-Plar rooting

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60646594%3A_____%2F21%3AN0000003" target="_blank" >RIV/60646594:_____/21:N0000003 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Tech-In-Plar rooting

Original language description

Cílem technologie Tech-In-Plar Rooting je zjednodušit proces mikropropagace pomocí unikátního prostředí komplexu Tech-In-Plar. Mikropropagace je široce používaná, ale nákladná a náročná metoda množení rostlin. Její počáteční kroky probíhají in vitro na speciálním médiu, namnožený výhon je poté třeba přesunout na médium jiného složení, které iniciuje tvorbu kořenů. Ve sterilních podmínkách rostliny rostou při slabém osvětlení a 100% vlhkosti. Když jsou rostlinky vyjmuty z těchto podmínek, musí se aklimatizovat, aby přežily ve svém normálním růstovém prostředí (skleník, pole…), protože nemají funkční průduchy a kutikulu a nejsou navyklé bránit se patogenům. Aklimatizace je postupný proces snižování vlhkosti a zvyšování intenzity světla. Unikátní technologický komplex Tech-In-Plar nabízí vysoce ovladatelné a čisté prostředí, které nabízí zjednodušení procesu spojením zakořeňovacích a adaptačních kroků do jednoho kroku zvaného ex vitro hydroponické zakořeňování. Mikropropagované výhonky jsou vyjmuty ze sterilní nádoby a umístěny přímo do hydroponického systému v komoře. Krok kultivace na médiu pro tvorbu kořenů se vynechá. Zakořenění probíhá již přímo v hydroponickém systému zároveň s adaptací na nižší vzdušnou vlhkost a vyšší intenzitu světla. Proces je vysoce automatizovaný a je monitorován pravidelným měřením na videomonitorovací stanici. Produktem technologie Tech-In-Plar Rooting je zdravá a silná hydroponická kultura rostlin. Technologie byla ověřena ve dvou experimentech. Nejprve byl testován hydroponický systém, kontrola prostředí a automatizovaný pracovní postup pro pěstování bazalky ze stonkových řízků. Pokus skončil úspěšně, řízky bazalky po několika dnech vytvořily kořeny a rychle se vyvinuly v silné a zdravé rostliny. Následně byla provedena sterilní kultivace rostlin a rostlinných pletiv (explantátů) v kultivačním prostoru technologického komplexu Tech-In-Plar. Tabák byl vybrán pro svoji dobrou prozkoumanost jako modelová rostlina. Explantáty úspěšně vyvinuly výhonky, které byly následně přímo přeneseny ex vitro do hydroponické kultury, kde i přes určitý stres, způsobený příliš rychlým snižováním vlhkosti, zakořenily a vyvinuly se ve zdravé, normálně rostoucí rostliny. Fáze zakořenění a aklimatizace, které jsou v běžných protokolech mikropropagace přísně odděleny, se tak spojily do jedné ve spojení s automatickým monitorováním pomocí pokročilých technologií.

Czech name

Tech-In-Plar rooting

Czech description

—

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

21101 - Food and beverages

Project

<a href="/en/project/EG17_107%2F0012333" target="_blank" >EG17_107/0012333: Technological Complex</a><br>

Continuities

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

Publication year

2021

Confidentiality

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

Internal product ID

TECH-IN-PLAR Rooting

Numerical identification

—

Technical parameters

Ověření technologie Tech-In-Plar Rooting proběhlo ve dvou nezávislých experimentech. V rámci prvního, ověřovacího, byly řízky bazalky, zakoupené v maloobchodním řetězci, umístěny do nosné matrice z minerální vaty (též rockwool, Grodan) instalované ve standardní PlantScreen kazetě společnosti PSI a pěstovány v Hoaglandově hydroponickém roztoku (pH = 5,8 - 6,2) v režimu stálé cirkulace tenké vrstvy roztoku. Po 3 – 5 dnech řízky tvořily viditelné kořeny, rostliny se dále vyvíjely normálně. Po 25 dnech již při délce přes 20 cm dosahovaly ke světlům. Kondice a růst rostlin byly průběžně monitorovány pomocí měřící stanice. Bylo zkoušeno několik variant počtu řízků v jednom bločku vaty (1 – 5 ks). Při plné obsazenosti systému by bylo možno v komplexu Tech-In-Plar produkovat až 20 kg čerstvé bazalky každé 3 týdny. Druhý experiment spočíval v mikropropagaci tabáku, kdy kroky tvorby kořenů a adaptace na běžné podmínky byly spojeny do jednoho. Sterilně odebrané explantáty tabáku (hypokotyl) byly umístěny na agarové médium pro regeneraci výhonků (50% Murashige-Skoog médium, 0,25% Gelrite, 3% sacharóza, 2,5 mg/l 6-benzylaminopurin, 0,2 mg/l indol-3-octová kyselina). Po 14 dnech byla explantátová kultura přemístěna na nové médium stejného složení. Vyvinuté prýty tabáku byly po dalších 14 dnech přemístěny ze sterilní nádoby do matrice z minerální vaty a umístěny v hydroponickém systému. Vzdušná vlhkost v celé komoře byla z počátečních hodnot 90 % postupně snižována o 5 % každých 24 hodin až k dosažení hodnoty 60 %. Podobně byla zvyšována intenzita osvětlení z 50 až na 200 µmol·m-2·s-1. Prýty tabáku vytvořené in vitro mikropropagací úspěšně zakořenily, aklimatizovaly se na nesterilní podmínky a vytvořily zdravé rostliny. Použitý systém automatického monitoringu (robotický manipulátor + video-monitorovací stanice FluorCam s RGB kamerou) se pro tuto aplikaci osvědčil. Bylo jím možno sledovat nejen kondici rostlin v hydroponii, ale i explantáty ve sterilní kultivaci a jejich tvorbu zelených pletiv, schopných fotosyntézy.

Economical parameters

Hlavním ekonomických přínosem projektu je vyvinutí nového typu unikátního přístroje s vysokou přidanou hodnotou, co umožnilo firmě PSI (Photon Systems Instruments), s.r.o. uvést na trh inovativní produkční linii precizních a plně automatizovaných komor Growth Capsule Robotics (https://robotics.psi.cz/products/agro-science-production/). Vrámci projektu se firma seznámila s technologií robotický manipulátorů. Úspěšná integrace robotických ramen do pěstěbných komor či PlantScreenových stanic pro skríning rostlin a plodin otevírá nespočet možností aplikací nejen pro špičkovou zemědělskou produkci a rostlinný výzkum. Nesporným ekonomickým přínosem je také samotná existence prototypu komory Tech-In-Plar v areály PSI, který funguje jako marketingová showroom. Díky tomu PSI získalo v minulém roce velkou zakázku od Utrech Univerzity (Holandsko) na výrobu plně automatizované kultivační komory obsahující také plnící linku pro přípravu agarových Petriho misek.

Application category by cost

—

Owner IČO

60646594

Owner name

PSI (Photon Systems Instruments). spol. s r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

—