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Pflanzliche Gewebekultur – Mikrovermehrung

BiologieBiotechnologieAlter 15–16

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Ein Explantat aus Blattgewebe wird auf einem Nährmedium mit Auxin und Cytokinin kultiviert. Verändern Sie die Konzentrationen der beiden Hormone, um zu sehen, wie das Auxin/Cytokinin-Verhältnis bestimmt, ob das Explantat Kallus, Sprosse oder Wurzeln bildet; erhöhen Sie die Zahl der Subkultur-Zyklen, um zu sehen, wie sich die Zahl der Pflänzchen im Vergleich zu herkömmlichen Stecklingen exponentiell vervielfacht, und was passiert, wenn nicht steril gearbeitet wird.

Lektion: Zelltechnik und ihre Anwendungen

Was sie zeigt

Pflanzliche Gewebekultur beruht auf Totipotenz: Unter geeigneten Bedingungen kann eine einzelne Pflanzenzelle eine ganze Pflanze regenerieren. Hier wächst ein Blattexplantat auf einem sterilen Medium mit einem Auxin und einem Cytokinin, und ihr Verhältnis bestimmt das Ergebnis: Ein etwa ausgeglichenes Verhältnis ergibt undifferenzierten Kallus, mehr Cytokinin ergibt Sprosse, mehr Auxin ergibt Wurzeln. Bei der Mikrovermehrung werden Sprossbüschel geteilt und wiederholt subkultiviert, sodass die Zahl der Pflänzchen exponentiell wächst; alle sind genetisch mit der Mutterpflanze identisch. Verunreinigung durch Pilze und Bakterien, die auf dem zuckerreichen Medium gut gedeihen, ist eine häufige Ursache für Misserfolge.

So funktioniert es

Ziehen Sie Auxin (NAA) und Cytokinin (BAP) und beobachten Sie, wie Explantat und seine Position im Hormondiagramm zwischen Kallus, Sprossen und Wurzeln wechseln. Sobald sich Sprosse bilden, erhöhen Sie die Anzahl der Subkulturen und lesen die Zahl der Pflänzchen aus einem Explantat ab. Schalten Sie zuletzt die Sterile Arbeitsweise aus, um zu sehen, wie Verunreinigungen bei jeder Subkultur die Zahl gesunder Gläser verringern.

Einstellbare Parameter

  • Auxin (NAA) 0–3 mg/L
  • Cytokinin (BAP) 0–3 mg/L
  • Anzahl der Subkulturen 0–8
  • Sterile Arbeitsweise

Fragen zum Erkunden

  1. Wie muss das Verhältnis von Auxin zu Cytokinin geändert werden, damit Sprosse vor dem Auspflanzen Wurzeln bilden?
  2. Wie viele Pflänzchen liefert ein Explantat nach 5 Subkulturen, und warum wächst die Zahl exponentiell?
  3. Warum wird das zuckerreiche Medium so leicht verunreinigt, wenn nicht steril gearbeitet wird?

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