2 - Plante înmulțite in vitro

Plantele au un dar special de a se regenera. În cazul ipotetic, în care ar dispărea de pe planetă mare parte din plante, din cele rămase, poate chiar și numai din fragmente de plantă, pot fi create altele noi, clone ale acestora, prin înmulțirea in vitro. Acest procedeu numit micropropagare este folosit de cercetătorii de la Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj atât pentru salvarea anumitor soiuri, cât și pentru înmulțirea lor în scop comercial.

Locul în care se face micropropagarea din cadrul Laboratorului culturi in vitro al USAMV Cluj © Bianca Pădurean

Micropropagarea este, în majoritatea cazurilor, la majoritatea speciilor cu înmulțire vegetativă, o metodă de înmulțire incomparabil mai eficientă decât metodele convenționale de înmulțire (butășire, diviziunea tufei, marcotaj, altoire). Micropropagarea este independentă de sezon deoarece se realizează în condiții controlate de lumină şi temperatură, în camere de creștere climatizate. Plantele se află într-un proces de creștere şi multiplicare activă indiferent de anotimp, fără să existe timpi morţi în procesul de producție.

În eprubete se face inițierea culturilor in vitro, dintr-un mic fragment de plantă. Practic, aproape orice plantă poate fi înmulțită prin această metodă. Spre deosebire de înmulțirea clasică, pentru inițierea culturii in vitro se va folosi un mugure, un fragment de lăstar, un fragment de frunză sau de rădăcină. Dacă avem un sigur ghiveci de crizanteme, de exemplu, din câțiva lăstari putem să facem sute, mii, până la milioane de plante identice cu planta mamă, spune cercetătorul Doina Clapa, responsabilă de Laboratorul de culturi in vitro din cadrul USAMV Cluj.

« Utilizând această metodă de înmulțire am creat și soiuri noi, pornind de la un singur lăstar, iar într-un timp destul de scurt se poate intra pe piață cu soiul respectiv »
a precizat cercetătorul Doina Clapa
Cercetătorul Doina Clapa, responsabilul Laboratorului de culturi in vitro din cadrul USAMV Cluj explică procedeul de micropropagare și la ce folosește acesta

Cercetările realizate în Laboratorul de culturi in vitro al USAMV Cluj-Napoca au ca scop realizarea unor protocoale de multiplicare dar și alte experimente. De exemplu, cercetătorii au optimizat protocoale pentru multiplicarea afinului de cultură, care începe să fie cultivat mai mult la noi în țară, sau pentru alunul de cultură, care este o specie destul de recalcitrantă la înmulțirea in vitro. De asemenea, sunt înmulțiți în laborator și alți arbuști fructiferi (afin canadian, aronia, goji, merișor, măcieș, zmeur), care acum sunt foarte solicitați de cei care înființează plantații, în special prin programele PNDR. De exemplu, au fost înființate mai multe culturi de mur cu material săditor multiplicat in vitro, la USAMV Cluj. Spre deosebire de metoda clasică de înmulțire, prin micropropagare se obține material săditor uniform din punct de vedere genetic. Practic, toate plantele sunt niște clone ale plantei-mamă. Un alt avantaj important al micropoagării este faptul că plantele obținute sunt lipsite de boli și dăunători pentru că cercetătorii le tratează și sterilizează înainte de introducerea in vitro, astfel că se obțin plante sănătoase.

Planta crescuta in vitro © Elena Stanciu
Drosera capillaris © Elena Stanciu
Sequoia sempervirens © Elena Stanciu
Syringa vulgaris (liliac) © Elena Stanciu
Soia © Elena Stanciu
Sunătoare © Elena Stanciu

Doina Clapa spune că prin utilizarea culturilor in vitro se pot înmulți multe specii rare, protejate şi, de asemenea, specii şi soiuri de plante de cultură care sunt puțin utilizate şi se află pe cale de dispariție. ”Chiar dacă o mică rămurică dintr-o plantă rămâne viabilă, de la aceasta se poate iniția cultura in vitro și putem reface soiurile respective, aflate pe cale de dispariție”, a precizat cercetătorul clujean.

Plată de soia in vitro © Elena Stanciu

Laboratorul de culturi in vitro al USAMV Cluj desfășoară și proiecte de cercetare fundamentală. De exemplu, un proiect este legat de soia. Cercetarea urmărește să afle cum acționează asupra creșterii plantelor nanoparticulele de titan, zinc sau argint, sau dacă acestea se vor regăsi și în boabele de soia, partea din plantă care se consumă. ”Din primele experimente, am observat că într-adevăr asupra dezvoltării plantelor acționează aceste nanoparticule. Cu cât concentrația este mai mare, de exemplu la nanoparticulele de zinc, afectează dezvoltarea sistemul radicular al plantei”, a explicat cercetătorul Doina Clapa. ”Este un proiect complex, în care sunt implicate mai multe entități de cercetare, cum ar fi Stațiunea de Cercetare-Dezvoltare Agricolă Turda, care produce soia, Universitatea Babeș-Bolyai, care realizează diferite studii ce urmăresc prezența nanoparticulelor în plantele de soia”, a mai spus Doina Clapa. De ce sunt făcute aceste experimente? Pentru că soia este un ingredient alimentar funcțional, cu multiple beneficii pentru sănătate și cu posibilități de extindere în cultură tot mai mari, mai spune cercetătorul.

În eprubete sunt plante de soia care primesc nutrieți amestecați cu nanoparticule de de titan, zinc, argint etc, pentru a vedea cum sunt afectate boabele de soia © Bianca Pădurean

Un alt proiect derulat în laborator are ca studiu înmulțirea in vitro la șapte specii de sunătoare, dintre care una singură este cunoscută la noi, Hypericum perforatum. Plantele au fost introduse in vitro pe diferite medii de cultură, cu scopul de a produce biomasă și a vedea dacă această biomasă din vitro conține diferite substanțe care se folosesc în farmacie, cum ar fi hypericina. Cercetătorii încercă să stimuleze acest conținut de hypericină, cu diferiți stimuli.

Cercetătorul Doina Clapa izolează un fragment de plantă în condiții aseptice, pentru a îl introduce in vitro © Elena Stanciu

”Mai derulăm un proiect bilateral cu China având ca scop studiul diversității genetice a genului Pyrus (părul) și elaborarea unor protocoale de înmulțire in vitro pentru cât mai multe soiuri de păr. Partea chineză este responsabilă cu cercetările privind diversitatea genetică a resurselor de germoplasmă la păr, iar partea română va realiza studiile privind elaborarea protocoalelor de micropropagare. În urma acestor studii dorim să punem bazele primei colecții de păr din România menținută in vitro”.

Laboratorul clujean mai derulează și proiecte de transfer tehnologic. Există laboratoare private de micropropagare cărora USAMV le furnizează tehnologii pentru diferite specii.

Una dinte clădirile moderne ale USAMV Cluj, universitate cu o tradiție de 150 de ani © Bianca Pădurean

Putem spune că micropropagarea a devenit o metodă de înmulțire a plantelor cu un impact semnificativ asupra horticulturii. Chiar dacă realizările sunt spectaculoase în acest domeniu, încă au rămas multe lucruri de cercetat, sunt multe specii de plante pentru care nu există protocoale de micropropagare sau specii care încă nu au fost multiplicate in vitro, astfel că micropropagarea poate oferi în continuare multe curiozități și rezultate uimitoare.

Următorul capitol