Mikropropagace klonů lesních dřevin termíny a důležité fenomény na fotografických dokumentech. Řešitel: Ing. Hana Prknová Spoluřešitelé: Prof. Ing. Jaroslav Kobliha, CSc. Ing. Jaroslav Klápště ČZU FLD 2007 ČZU Praha (Vypracováno dle projektu č. 124/2007 z grantu FRVŠ.)
Komentované fotografie v tomto minilexikonu k mikropropagaci jsou seřazeny abecedně dle originálních termínů v angličtině (uvedených na stránkách jako první nahoře). Rejstřík odpovídajících českých termínů je umístěn na konci. Obsahuje odkazy na čísla uvedená na každé stránce vpravo dole (totožná s čísly fotografií na CD). Pro převzetí fotografií k tisku má minilexikon jako přílohu CD s fotografiemi ve vyšší kvalitě. ( ČZU Praha.) Výběr zahrnuje nejfrekventovanější termíny potřebné pro orinetaci ve speciální literatuře. Autoři jej považují za otevřený a předpokládají průběžné doplňování zejména dle potřeb praktik ČZU FLD. České ekvivalenty byly v některých případech (např. microcutting = mikrořízek ) prověřeny i z hlediska lingvistického, dotazem v poradně Ústavu pro jazyk český AV ČR.
bridge Český ekvivalent: můstek Vysvětlivka: Obloukovitě ohnutý proužek z filtračního papíru (umístěný ve zkumavce), nebo konvexní skládačka z filtračního papíru (umístěná ve skleničce). Používá se někdy jako nosič inokula při kultuře in vitro za použití tekutého média. Podrobnosti: Výhodou této pomůcky je možnost manipulace se studeným roztokem (bezpečnější než rozlévání ztekuceného horkého agarového média) i odolnost nosiče vůči hydrolýze. Nevýhodami jsou poměrná pracnost, nespolehlivost tvaru nosiče a dosti špatný kontakt inokula s médiem. Příklad užití: Kyte L. et Kleyn J. (1999): Plants from test tubes. An introduction to micropropagation.- Timber Press, Portland. 3
callus tissue Český ekvivalent: kalus Vysvětlivka: Pletivo z nediferencovaných nezelených buněk relativně velkých roměrů, vznikající po poranění rostlinných orgánů. Je derivátem parenchymu a vzniká dediferenciací. (Viz též callus culture.) Podrobnosti: Kalus je pojmem známým při klasickém řízkování, neboť vzniká na řezné ráně před tvorbou kořenů. Jeho růst rostlina vyvolává pomocí fytohormonů, zejména auxinu. V kulturách in vitro je růst cytologicky podobného pletiva navozován i jinými fytohormony, včetně cytokininů. Tendence k tvorbě kalusu je také dána ekofyziologickou konstitucí daného materiálu. Příklad užití: Esau K. (1965): Plant anatomy.- 2. ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, London, Sydney. 4
callus culture Český ekvivalent: kultura kalusová Vysvětlivka: Kultura in vitro, v níž se rozrůstá pletivo z nediferencovaných buněk podobných hojivému pletivu na poraněních rostlinných orgánů (původně: kalus = svalec, zával). Užívá se k následné produkci somatických embryí, anebo k získávání sekundárních metabolitů. Podrobnosti: Kalusová kultura hybrida Abies cilicica Ant. et Kotschy x A.cephalonica Loud. (bílé shluky) rostoucí na modifikovaném tekutém SH médiu s pískovým nosičem. Příklad užití: Mathur G. (2001): Morphogenetic studies of two Indian pines in vitro: Pinus roxburghii Sarg. and Pinus wallichiana A. B.- Thesis, National chemical laboratory Pune 411 008, 125 p. [depon. in Univ. of Pune, India]. 5
callus embryogenic Český ekvivalent: kalus embryogenní Vysvětlivka: Stav kalusu, kdy při somatické embryogenezi přechází ke tvorbě globulárních embryí (viz). Při tom se mění i enzymatické aktivity a vnitřní mikrostruktury buněk. Povrch kalusu za tohoto stavu se jeví jako "květákovitý". Podrobnosti: Somatická embryogeneze Ulmus glabra Huds. kultivovaného v temnu, na ½ MS médiu bez fytohormonů. Tato subkultura produkuje první, dobře patrná globulární somatická embrya. Příklad užití: Kormuťák A. et Vooková B. (2001): Peroxidase activity in non-embryogenic and embryogenic calli and in developing somatic embryos of white fir (Abies concolor Gord. et Glend).- Plant Biosystems 135: 101-105. 6
callus non-embryogenic Český ekvivalent: kalus neembryogenní Vysvětlivka: Stav kalusu, kdy při somatické embryogenezi probíhá růstová aktivita, nikoli však zakládání somatických embryí. Kalus se za tohoto stavu jeví jako "vatovitý". Podrobnosti: Somatická embryogeneze Ulmus glabra Huds. kultivovaného v temnu, na ½ MS médiu s cytokininem. Tato subkultura produkuje pouze kalusové buňky a roste velmi rychle. Příklad užití: Kormuťák A. et Vooková B. (2001): Peroxidase activity in non-embryogenic and embryogenic calli and in developing somatic embryos of white fir (Abies concolor Gord. et Glend).- Plant Biosystems 135: 101-105. 7
contamination Český ekvivalent: kontaminace Vysvětlivka: Infekce původně sterilní čili aseptické kultury v důsledku zanesení spór plísní nebo jiných mikroorganismů. Podrobnosti: Kalusová kultura na tekutém médiu s pískovým nosičem je potažena bílým povlakem plísně. Nejčastější příčinou jsou znečištěné nástroje, nebo špatná funkce laminárního boxu v laboratoři. L. W. (1995): Experiments in plant Příklad užití: Dodds J. H. et Roberts tissue culture. 3. ed.- Cambridge University Press. 8
embryo somatic bipolar Český ekvivalent: embryo somatické bipolární Vysvětlivka: Somatické embryo s anatomicky patrným základem (primordiem) děloh a kořene. Původně kulatý tvar také přešel v torpédovitý. Podrobnosti: Somatická embryogeneze Abies alba Mill., stadium morfogeneze, za vzniku bipolárních embryí z globulárních embryí. Kultivace probíhá na modifikovaném tekutém SH médiu, na pískovém nosiči, v temnu. Příklad užití: Chalupa V. (In vitro propagation of Tilia platyphyllos by axillary shoot proliferation and somatic embryogenesis.- Journ. Forest Sci. 49: 537-543. 9
embryo somatic globular Český ekvivalent: embryo somatické globulární Vysvětlivka: Vícebuněčný zakulacený mikroskopicky malý útvar, jenž při embryogenezi později přechází ve vyvinutější bipolární embryo. Podrobnosti: Mikrofotografie roztlakového preparátu s patrnými globulárními embryi Ulmus glabra Huds., založenými mezi průsvitnými kalusovými buňkami. Příklad užití: Conde P., Loureiro J. et Santos C. (2004): Somatic embryogenesis and plant regeneration from leaves of Ulmus minor Mill.- Plant Cell Rep. 22: 632-639. 10
embryo zygotic Český ekvivalent: embryo zygotické Vysvětlivka: Zárodek čili embryo pocházející ze zygoty (buňky vzniklé splynutím buněk pohlavních). Získává se vyjmutím ze semen a užívá se často jako primární explantát na počátku mikropropagace. Podrobnosti: Somatické embryo Ginkgo biloba L. vyjmuté ze semene a kultivované na tekutém ½ MS médiu s pískovým nosičem. Příklad užití: Mathur G. (2001): Morphogenetic studies of two Indian pines in vitro: Pinus roxburghii Sarg. and Pinus wallichiana A. B.- Thesis, National chemical laboratory Pune 411 008, 125 p. [depon. in Univ. of Pune, India]. 11
embryogenesis somatic Český ekvivalent: embryogeneze somatická Vysvětlivka: Tvorba útvarů s vlastnostmi podobnými normálním (zygotickým) embryím, avšak vznikajících v kultuře in vitro z nediferencovaného embryogenního pletiva odvozeného z nepohlavních (somatických) rostlinných buněk. Podrobnosti: Somatická embryogeneze Ulmus glabra Huds. kultivovaného na světle, na ½ MS médiu bez fytohormonů se sníženým obsahem cukru. Příklad užití: Conde P., Loureiro J. et Santos C. (2004): Somatic embryogenesis and plant regeneration from leaves of Ulmus minor Mill.- Plant Cell Rep. 22: 632-639. 12
ESM; embryonal-suspensor mass Čes. ekviv.: masa embryonální suspenzorová Zárodek (embryo) má zavěšovadlo (suspensor), jímž je spojen s mateřským organismem. Po vyjmutí embrya ze semene (nejlépe nezralého) a inokulaci se zpravidla na straně suspensoru začnou tvořit nediferencované (kalusovité) buňky využitelné při somatické embryogenezi. Podrobnosti: Po inokulaci embryí z nezralých semen hybrida Abies cilicica Ant. et Kotschy x A.cephalonica Loud. na SH médium vznikla ESM, v dalších subkulturách označovaná jako tzv. kalusová kultura. Příklad užití: Mathur G. (2001): Morphogenetic studies of two Indian pines in vitro: Pinus roxburghii Sarg. and Pinus wallichiana A. B.- Thesis, National chemical laboratory Pune 411 008, 125 p. [depon. in Univ. of Pune, India]. 13
inoculation Český ekvivalent: inokulace, naočkování Vysvětlivka: Vložení sterilního rostlinného pletiva nebo části orgánu do zkumavky nebo baňky s živným médiem, při mikropropagaci. Provádí se za sterilních podmínek, zpravidla v laminárním boxu. Tak vzniká kultura in vitro. Podrobnosti: Zygotické embryo vyjmuté ze semene Abies alba Mill. Bylo naočkováno na tekuté modifikované SH médium s pískovým nosičem. Vpravo je již po týdnu patrný růst, v podobě abnormálních buněk ovlivněných fytohormonem ze skupiny cytokininů. Příklad užití: Conde P., Loureiro J. et Santos C. (2004): Somatic embryogenesis and plant regeneration from leaves of Ulmus minor Mill.- Plant Cell Rep. 22: 632-639. 14
microcutting Český ekvivalent: mikrořízek Vysvětlivka: Řízky získávané laboratorní mikropropagací, a proto malých rozměrů. Do nesterilního substrátu se sázejí k zakořenění při délce asi 2,5 5 cm. Podrobnosti: Mikrořízkyzorgánové kultury Sorbus domestica L., jednak ošetřené stimulátorem AS-1, jednak již zakořeněné v nesterilním substrátu z rašeliny a vermikulitu. Vpravo následně vzniklá sazenice po otužení. Příklad užití: Kyte L. et Kleyn J. (1999): Plants from test tubes. An introduction to micropropagation.- Timber Press, Portland. 15
organ culture Český ekvivalent: kultura orgánová Vysvětlivka: Kultura in vitro, při níž nedochází (na rozdíl od kalusové nebo meristémové kultury) k dediferenciaci, takže jsou stále patrné prýty. Podrobnosti: Subkultura odvozená ze semenáčku Sorbus domestica L., rostoucí na ½ MS médiu s cytokininem. Je zdrojem mikrořízků určených k zakořeňování. L. W. (1995): Experiments in plant Příklad užití: Dodds J. H. et Roberts tissue culture. 3. ed.- Cambridge University Press. 16
recalcitrance Český ekvivalent: rekalcitrance Vysvětlivka: Nežádoucí a většinou ireverzibilní stav nastávající u kultur in vitro, kdy buňky, pletiva nebo orgány ustrnou ve vývoji i růstu a ač jsou živé, nereagují ani na změněné kultivační podmínky (recalcitro = přístup odpírám, vyhazuji o koni). Příčiny jsou spatřovány v ekologické konstituci rostlinného materiálu (donora), manipulacích in vitro a stresorech in vitro.vážný problém v biotechnologii. Podrobnosti: Kalusová kultura Abies alba Mill. indukovaná ze zygotického embrya vyjmutého ze zralého semene a kultivovaná na tekutém modifikovaném SH médiu s pískovým nosičem. Vzniklá globulární somatická embrya ustrnula v tomto stadiu a počínají hnědnout. Proces je ireverzibilní. Rekalcitrance je důsledkem použití příliš vyspělého výchozího zygotického embrya i přirozené konstituce jehličnanů, majících většinou špatné predispozice pro somatickou embryogenezi, Příklad užití: Benson E. E. (2000): Special symposium: In vitro recalcitrance: An introduction.- In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant 36: 141-148. 17
segment nodal Čes. ekviv.: segment nodální, štěp uzlinový Vysvětlivka: Část stonku s uzlinou; uzlina (nodus) je víceméně zduřelé místo na stonku, kde vyrůstá jeden nebo více listů. Nodální segment z letorostu vzniklého z přirychleného rašení větve se po povrchové sterilizaci používá jako inokulum při orgánových kulturách. Podrobnosti: Uzlina je na stonku důležitá tím, že tam bývá úžlabní pupen a snadno se tam zakládají adventivní pupeny. Nodální segment může být pořízen i z mikrořízku. Příklad užití: Chalupa V. (2003): In vitro propagation of Tilia platyphyllos by axillary shoot proliferation and somatic embryogenesis.- Journ. Forest Sci. 49: 537-543. 18
senescence Český ekvivalent: senescence, stárnutí Vysvětlivka: Projevy ustrnutí až úpadku; kombinace procesů, která u kultur in vitro následuje po periodě růstu a rozvoje. Na rozdíl od rekalcitrance (viz recalcitrance) jde o fenomén reverzibilní; je možné zmlazení kultury včasným pasážováním (před úplnou ztrátou vitality). Podrobnosti: Orgánová kultura Sorbus sudetica Bluff, Nees et Schauer na tekutém ½ MS médiu s pískovým nosičem, projevující po příliš dlouhé inkubaci po dobu 10 týdnů známky odumírání nejstarších listů. Růst úplně ustrnul. Příklad užití: Bogaert I. et al. 2006): New aromatic cytokinins can make the difference.- Acta Hort. (ISHS) 725: 265-270. 19
shoot multiplication Český ekvivalent: zmnožení prýtů Vysvětlivka: Proces, při němž pod vlivem fytohormonů vznikají početné shluky prýtů. Ty mohou být použity po rozdělení jako inokulum pro další subkultury, anebo jako mikrořízky. Podrobnosti: Produkt orgánové kultury Sorbus domestica L., vzniklý zmnožením prýtů pod vlivem fytohormonu v kultuře in vitro. Příklad užití: Chalupa V. (2003): In vitro propagation of Tilia platyphyllos by axillary shoot proliferation and somatic embryogenesis.- Journ. Forest Sci. 49: 537-543. 20
vitrification Český ekvivalent: vitrifikace Vysvětlivka: Nežádoucí fyziologické projevy při orgánové kultuře, kdy dochází k abnormálnímu růstu. Listy jsou tlusté a zkrabatělé, články lodyžní velice krátké, chybí kutikula. Pletiva ztrácejí chlorofyl, jsou jako by zesklovatělá (vitrum=sklo). Dochází k produkci etylénu s následným inhibičním účinkem. Častý problém při mikropropagaci. Podrobnosti: Somatická embrya Sorbus sudetica Bluff, Nees et Schauer při vývinu na příliš výživném tekutém MS médiu, při použití pískového nosiče. Mladé prýty ihned jeví nápadné známky vitrifikace. Příklad užití: Kyte L. et Kleyn J. (1999): Plants from test tubes. An introduction to micropropagation.- Timber Press, Portland. 21
Rejstřík českých termínů embryo somatické bipolární 9 embryo somatické globulární 10 embryo zygotické 11 embryogeneze somatická 12 inokulace 14 kalus 4 kalus embryogenní 6 kalus neembryogenní 7 kontaminace 8 kultura kalusová 5 kultura orgánová 16 masa embryonální suspenzorová 13 mikrořízek 15 můstek 3 naočkování 14 rekalcitrance 17 segment nodální 18 senescence 19 stárnutí 19 štěp uzlinový 18 vitrifikace 21 zmnožení prýtů 20