DE3804702A1 - Verfahren zur steigerung der effektivitaet der vegetativen vermehrung von kartoffeln in vitro - Google Patents

Verfahren zur steigerung der effektivitaet der vegetativen vermehrung von kartoffeln in vitro

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DE3804702A1
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Gyoergy Molnar
Ferenc Dr Foeglein
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A01H4/005Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Effektivität der vegetativen Vermehrung von Kartoffeln in vitro.
Über die vegetative Vermehrung von Kartoffeln in vitro ist in zahlreichen Publikationen berichtet worden. So wurde z.B. ein komplexes Verfahren ausgearbeitet, mit dem Vermehrungsmaterial von Kartoffeln in betrieblichem Massstab hergestellt und je nach den eben bestehenden Anforderungen als bewurzelte Stecklinge, als Miniknollen oder als Kleinknollen bereitgestellt werden kann (ungarische Patentanmeldung Nr. 1 160/84). Bei den Experimenten im Zusammenhang mit dieser Erfindung wurde beobachtet, dass sich die Kulturen in flüssigem Nährmedium viel schneller vermehrten als auf festem Agarnährboden. Um diese vorteilhafte Wirkung der in Flüssigkeit gehaltenen Kultur auch für andere Zwecke als die Herstellung der bewurzelten Kultur ausnutzen zu können, wurden Versuche zur Weitervermehrung der in flüssigem Nährmedium gewachsenen bewurzelten Kultur vorgenommen.
Im Zuge dieser Versuche wurde ein Verfahren ausgearbeitet, mit dem die Vermehrung in vitro wesentlich effektiver vorgenommen werden kann als bisher.
Das Wesen des Verfahrens besteht darin, dass die zur Gewinnung von ins Gewächshaus auspflanzbaren Stecklingen bzw. Miniknollen hergestellte bewurzelte Kultur weitervermehrt wird, und zwar, indem man die Kultur in Triebe und den bewurzelten Stielteil auftrennt und die Triebe bzw. den bewurzelten Stielteil getrennt voneinander auf frischen Nährboden aufbringt. Die Weitervermehrung der in dem flüssigen Nährmedium gewachsenen Triebe verbessert die Effizienz der Vermehrung auch, die Verwendung des bewurzelten Basisteils zur Weitervermehrung ist jedoch ein wesentliches neues Element des Verfahrens, mit dem die Vermehrung unter bedeutender Arbeitszeiteinsparung bis auf das 5-fache gesteigert werden kann.
Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden sowohl die Triebe wie auch der bewurzelte Basisteil in flüssiges Nährmedium überführt. Die sich aus den Trieben entwickelnden Kulturen entsprechen völlig der ursprünglichen bewurzelten Kultur, aus ihnen können beliebig entweder Miniknollenkulturen in vitro angelegt werden, oder sie können ins Gewächshaus ausgepflanzt werden, oder aber sie werden auf die beschriebene Weise erneut weitervermehrt. Die aus dem bewurzelten Basisteil gewachsenen Kulturen werden am vorteilhaftesten zur Erzeugung von Miniknollenkulturen in vitro verwendet.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform werden nur die Triebe in flüssiges Nährmedium überführt und zu bewurzelten Kulturen herangezogen, während der bewurzelte Basisteil auf festen Agarnährboden gepflanzt wird, wo sich mit Hilfe der bereits vorhandenen Wurzeln die zurückgeschnittenen Triebe innerhalb kurzer Zeit zu einer grossen Masse neuer Triebe entwickeln, die zur Weitervermehrung ausgezeichnet geeignet sind.
Der auf festem Agarnährboden vermehrte bewurzelte Basisteil ist jedoch nicht nur zur Vermehrung in vitro geeignet, sondern kann - da er der in flüssigem Nährmedium gewachsenen Kultur gleichwertig ist - auch ins Gewächshaus ausgepflanzt werden.
Gemäss einer weiteren Variante des erfindungsgemässen Verfahrens werden sowohl die Triebe wie auch der bewurzelte Basisteil auf festen Agarnährboden überführt. Aus dem bewurzelten Basisteil entsteht innerhalb kurzer Zeit eine grosse Anzahl neuer Triebe, während die auf den festen Nährboden aufgebrachten Triebe zusammenhängende Wurzeln entwickeln. Beide Kulturen können auf die bereits erwähnte Weise genutzt werden, d.h. sie können in vitro weitervermehrt werden, die Bildung von Miniknollen kann in vitro an ihnen induziert werden und es ist schliesslich möglich, die Kulturen ins Gewächshaus auszupflanzen.
Die zuletzt beschriebene Variante ist bevorzugt, weil - verglichen mit den in flüssigem Nährmedium angelegten Kulturen - der Bedarf an Vermehrungsmaterial geringer ist und die Triebstücke kürzer geschnitten wenden können, weil sich aus jedem Auge ein Trieb entwickelt.
Die auf dem Agarnährboden gewachsene bewurzelte Kultur kann zusammen mit dem anhaftenden Nährboden in die Erde gepflanzt werden. Bei der Untersuchung der Anwendungsmöglichkeiten des Agarnährbodens wurde festgestellt, dass der feste Nährboden auch in einer dünneren Schicht als üblich verwendet werden kann; Schichten von etwa 1 cm Dicke sind ausreichend. Die Wurzelstruktur der auf derartigem Nährboden gewachsenen Kulturen ist sowohl für die Vermehrung in vitro wie auch für das Auspflanzen in Erde günstiger.
Die Arbeitszeiteinsparung ergibt sich aus zwei Tatsachen:
  • 1. Das Ordnen der in flüssiges Nährmedium eingebrachten Triebe nimmt wesentlich weniger Zeit in Anspruch als das Ordnen von Trieben auf festem Nährboden.
  • 2. Der bewurzelte Basisteil kann mit einer einzigen Bewegung auf die Oberfläche des festen Agarnährbodens gelegt werden, weil die ganze Kultur durch das zusammenhängende Wurzelwerk zusammengehalten wird.
Das Verfahren wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Beispielen wurde folgendes Nährmedium verwendet:
NH₄NO₃1600 mg KNO₃1900 mg CaCl₂ · 2 H₂O440 mg MgSO₄ · 7 H₂O370 mg Na₂-EDTA + FeSO₄ · 7 H₂O25 mg H₃BO₃6,2 mg MnSO₄ · 4 H₂O22,3 mg ZnSO₄ · 4 H₂O8,6 mg KI0,83 mg Na₂MoO₄ · 2 H₂O0,25 mg CuSO₄ · 5 H₂O0,025 mg CoCl₂ · 6 H₂O0,025 mg Mezoinosit100 mg Vitamin B₁0,5 mg Vitamin B₆1,0 mg Nicotinsäure5,0 mg Panthotensäure2,5 mg NAA0,001 mg Saccharose30 mg Agar6,5 mg pH5,7 mg
Das flüssige Nährmedium hatte die gleiche Zusammensetzung, nur ohne Agar.
BEISPIEL 1
Die Triebe einer auf festem Nährboden gewachsenen Kartoffelkultur wurden abgeschnitten. Etwa 10 Stück wurden in 20 ml flüssiges Nährmedium eingebracht, das sich in einem Einkochglas von 400 ml Volumen befand, und die Kultur wurde für etwa 2 Wochen bei 22°C und einer täglich für 16 Stunden eingeschalteten Beleuchtung von 3000 lux gehalten. In dieser Zeit bildete die Kultur 20 bis 25 Triebe und eine zusammenhängende Wurzel. Die bewurzelte Kultur wurde mit der Pinzette unter sterilen Bedingungen aus dem Glas entnommen, die Triebe wurden abgeschnitten und in 2 bis 3 Gläsern mit frischem Nährmedium verteilt, während der bewurzelte Basisteil mit der Pinzette erfaßt und in ein flüssiges Nährmedium gesteckt wurde. Die auf diese Weise angelegten Kulturen wurden nach 2 Wochen zur Bildung von Miniknollen stimuliert und nach 2 bis 3 Monaten konnten durchschnittlich 50 Miniknollen geerntet werden. Die aus den abgeschnittenen Trieben gewonnenen Kulturen konnten auf die beschriebene Weise zur Weitervermehrung verwendet werden. Ein Teil wurde ins Gewächshaus ausgepflanzt und ein weiterer Teil wurde zur Produktion von Miniknollen verwendet. Unter Verwendung der hier beschriebenen Methode können innerhalb der gleichen Zeit um etwa 50% mehr Kulturen hergestellt werden als im Falle der Verwendung von auf festem Nährboden gewachsenen Kulturen.
BEISPIEL 2
Es wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gearbeitet mit dem Unterschied, dass der beim sterilen Zerschneiden der Kulturen gewonnene bewurzelte Basisteil in festen Agarnährboden gesteckt wurde. Die in den flüssigen Medien gewachsenen Kulturen wurden zur Weitervermehrung, zur Herstellung von Miniknollen bzw. zum Auspflanzen ins Gewächshaus verwendet. Aus dem in festen Nährboden gesteckten bewurzelten Basisteil entwickelten sich innerhalb 2 Wochen kräftige Triebe, die zum Anlegen von weiteren 3 bis 4 Kulturen geeignet waren. Mit dieser Methode konnten innerhalb der gleichen Zeit etwa fünfmal soviele Kulturen hergestellt werden wie im Falle der Verwendung von auf festem Nährboden gewachsenen Kulturen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Steigerung der Effektivität der vegetativen Vermehrung von Kartoffeln in vitro, dadurch gekennzeichnet, dass die in flüssigem Nährmedium gewachsenen bewurzelten Kulturen in Triebe und bewurzelten Basisteil aufgeteilt und diese getrennt voneinander weitervermehrt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Weitervermehrung der Triebe wie auch die Weitervermehrung des bewurzelten Basisteils in flüssigem Nährmedium erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitervermehrung der Triebe in flüssigem Nährmedium, die Weitervermehrung des bewurzelten Basisteils auf festem Nährboden erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Weitervermehrung der Triebe wie auch die Weitervermehrung des bewurzelten Basisteils auf festem Nährboden erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mehrmals wiederholt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den in flüssigem Nährmedium gewachsenen Trieben gewonnenen Kulturen zur Herstellung von Miniknollen und/oder zur Weitervermehrung und/oder zum Auspflanzen ins Gewächshaus verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem in flüssigem Nährmedium gewachsenen Basisteil gewonnenen Kulturen zur Herstellung von Miniknollen verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf festem Agarnährboden vermehrten Triebe und/oder der bewurzelte Basisteil zum Anlegen neuer Kulturen und/ oder zur Gewinnung von Miniknollen in vitro und/oder zum Auspflanzen ins Gewächshaus verwendet werden.
DE3804702A 1987-02-16 1988-02-15 Verfahren zur steigerung der effektivitaet der vegetativen vermehrung von kartoffeln in vitro Withdrawn DE3804702A1 (de)

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