Micropropagazione

Esercitazioni laboratorio di micropropagazione

La coltura dei tessuti vegetali

Esercitazione di Laboratorio di micropropagazione

Dipartimento D3A Univpm
Università Politecnica delle Marche
Dott. Roberto Cappelletti, PhD curriculum produzioni vegetali e ambiente

Indice

• 1. Introduzione
  • 1.1 Breve storia
  • 1.2 Applicazioni
• 2. Attrezzature di laboratorio
• 3. Mezzi di coltura
  • 3.1 Acqua
  • 3.2 Elementi minerali inorganici
  • 3.3 Composti organici
  • 3.4 Fitoregolatori (PRG)
  • 3.5 Agar
  • 3.6 Concentrazioni e unità di misura
• 4. Stadi della micropropagazione
  • 4.1 Selezione e preparazione della pianta madre
  • 4.2 Impianto della coltura asettica
  • 4.3 Proliferazione
  • 4.4 Radicazione
  • 4.5 Ambientamento
• 5. Considerazioni conclusive
  • 5.1 Vantaggi e svantaggi
• 6. Bibliografia
• 7. Foto

1. Introduzione

1.1 Breve storia

La coltura dei tessuti vegetali si basa sul presupposto che separando e successivamente manipolando i diversi costituenti delle piante (organi, tessuti, o cellule) è possibile dare origine a nuove piante complete. Sin dall’enunciazione della teoria cellulare (Scheiden e Schwann 1838) secondo la quale la cellula era alla base delle forme di vita, era formata da una cellula preesistente e quindi essa stessa elementare forma di vita, numerose variazioni e correzioni sono state apportate mantenendo però il concetto base sempre lo stesso: ogni singola cellula è totipotente, cioè in grado di dividersi e crescere differenziandosi in un organismo adulto. Il termine totipotente è perciò alla base di un intero processo e venne ideato da Steward nel 1968.

I primi successi nella coltura dei tessuti vegetali furono raggiunti da Haberlandt (1902) il quale riuscì a coltivare cellule del mesofillo fogliare e capillizio radicale, non essendo in grado di indurre la divisione cellulare. La ragione della mancata divisione cellulare fu l’assenza nel substrato di crescita dei fitoregolatori necessari a stimolare la crescita radicale. White (1934-1937) riuscì, grazie alla scoperta delle vitamine B e ad alcune auxine naturali, a accrescere apici radicali di pomodoro in vitro.

Diversi esperimenti condotti negli anni ’20 da Went, Kenneth e Thimann permisero la scoperta del primo fitoregolatore di crescita, l’acido indolacetico (IAA). Le ricerche, dopo la II Guerra Mondiale, furono incentrate sul miglioramento della composizione dei substrati di crescita per quanto riguarda la combinazione e le dosi di micro e macronutrienti, vitamine e fitoregolatori che venivano scoperte e sintetizzate in laboratorio. Skoog e collaboratori misero a punto la chinetina, appartenente a una classe, le citochinine, attive nello stimolare la divisione cellulare. Nel 1957 vennero messe a punto le gibberelline, altra classe di fitoregolatori. In seguito, anni ’60-’70, ulteriori sviluppi vennero perseguiti grazie al miglioramento delle attrezzature e strumenti di laboratorio come la creazione dei filtri HEPA in grado di rendere l’ambiente asettico applicandoli alle cappe a flusso laminare.

All’inizio degli anni ’60 venne messo a punto il primo substrato commerciale, il Murashige e Skoog (MS 1962), ancora ampiamente utilizzato nella coltura dei tessuti vegetali. A seguito di questi passi avanti, la tecnica della micropropagazione passò dalle applicazioni sperimentali di ricerca a quelle commerciali, inglobando le metodiche in vitro vivaistica e determinando un rapido sviluppo della tecnica nella produzione di materiale vegetale di ottima qualità su larga scala. In questo ambito, sin dagli anni ’70, nacquero in Italia laboratori di micropropagazione che in breve tempo riuscirono a raggiungere adeguata efficienza e un notevole peso nel mercato vivaistico sia nazionale che internazionale. Attualmente sono in attività circa venti laboratori distribuiti nel territorio nazionale con una produzione che supera le 24.000.000 di piante all’anno (Damiano et al., 2007).

1.2 Applicazioni

Le principali applicazioni della coltura dei tessuti vegetali sono:

• Propagazione agamica di specie frutticole, orticole, e ornamentali.

Produzione di piante micropropagate in Italia (Damiano et al., 2007):