È interessante la storia di questo metodo. I primi esperimenti di coltivazione di pezzi di tessuti e di cellule isolate in ambiente artificiale (in vitro, "in vetro") risalgono ancora dall’inizio del ХХ secolo, quando degli scienziati tedeschi eseguiscono degli esperimenti di laboratorio. Haberlandt – uno specialista famoso in botanica e fisiologia delle piante, per primo eseguisce tali esperimenti; malgrado che non fossero riusciti, lui rimane il primo che molto chiaramente riesce a formulare l’idea di coltivazione di cellule vegetali isolate in contenitori di vetro e in ambiente nutritivo artificiale. Infatti, questa è ala prima fase della nascita di questa scienza talmente importante. Gli anni 30 del secolo scorso sono caratterizzati non tanto di successi pratici, che di ricerche di condizioni ottimali di coltivazione, soluzioni nutritive bilanciate, metodi di induzione di accrescimento, scissione e differenziazione di cellule e tessuti vegetali, come anche formulazione delle idee principali, trasformatisi in un fondamento al quale è basato lo sviluppo futuro di questa direzione biologica. Dopo numerosi esperimenti, nel 1933 il francese Roger Gautheret riesce a coltivare parenchima da radici e tubercoli e tessuti cambiali da alberi, su un ambiente nutritivo artificiale. Quasi nello sesso tempo e indipendentemente da lui, l’americano Phillipe White riesce a elaborare il suo metodo di una coltivazione in vitro durevole di meristema radicale da piante di pomodoro. Questi due esperimenti marcano l’inizio di uno sviluppo forte del metodo delle colture di tessuto e rispettivamente i due scienziati di diritto vengono considerati come suoi fondatori.
Dall’inizio degli anni 40 del secolo scorso fino a oggi, il metodo viene sempre sviluppato e perfezionato. Il progresso tecnologico della biologia e le biotecnologie dà la possibilità di un’assicurazione metodologica e tecnica completa degli esperimenti, che vengono eseguiti e permette il loro utilizzo come una pratica quotidiana, che è anche la base del progresso continuo della scienza agrotecnica.
I metodi principali di ottenimento di colture di tessuto sono elaborati su un numero relativamente piccolo di oggetti idonei - petunia, tabacco, carota, erba medica, come anche su alcune piante selvatiche. Certamente, più tardi il numero delle specie di piante, incluse nelle elaborazioni sperimentali in vitro, aumenta notevolmente. Sono noti e descritti i metodi di coltivazione in ambienti nutritivi artificiali di oltre a 850 specie di piante. Gli esperimenti mostrano che le condizioni determinate come necessarie per una specie di pianta non sempre vengono trasferite con successo su altre specie, dunque per ogni specie – e molto spesso anche per diverse varietà – sono necessarie delle modificazioni della metodica principale. In altre parole – gli esperimenti e le applicazioni pratiche nelle colture di tessuto vanno mano a mano e in questo settore sono imminenti ancora numerose invenzioni. Le colture di tessuto vengono utilizzate sia nelle ricerche biologiche generali fondamentali, sia nella selezione e la produzione vegetale. Le parti di piante, che vengono coltivate in vitro, sono: meristema, organi vegetali (embria, boccioli, ovuli, frutti, semi, polline, radici, foglie, parti di tronchi), callo (il quale può essere indotto in qualsiasi parte della pianta) e cellule. Per quanto riguarda le prospettive, legate all’utilizzo di colture di tessuto nella coltivazione di paulownia, le conquiste nella produzione vegetale e nella selezione sono importantissimi.
Fondamenti della micromoltiplicazione
I momenti tecnologici di base del ciclo di moltiplicazione sono connessi a fattori strettamente determinati:
- particolarità di specie e di varietà della pianta moltiplicata
- termine di prelievo degli espianti
- sterilizzazione del materiale di pianta
- composizione degli ambienti nutritivi
- condizioni di coltivazione
- adattamento delle micropiante alle condizioni dell’ambiente
È estremamente importante di determinare il termine preciso di prelievo degli espianti, prendendo in considerazione le particolarità fisiologiche della pianta. Per la paulownia, l’inserimento in coltura sterile viene effettuato durante la vegetazione attiva della pianta.
Da un’importanza decisiva per l’intero processo è la sterilizzazione superficiale del materiale di pianta. Se essa risultasse non riuscita, l’ambiente nutritivo viene infettato e l’intero processo tecnologico viene interrotto, siccome le piante muoiono. Il tipo e la concentrazione delle soluzioni disinfettanti vengono selezionate in modo da poter opprimere un’eventuale infezione fungina o batterica, e nello stesso tempo lasciano intatto il tessuto vegetale. Gli sterilizzatori frequentemente utilizzati sono l’ipocloruro di calcio e di sodio in concentrazione 5 - 25 % e con durata di trattamento di 5- 30 minuti, con successivo risciacquo ripetuto del materiale vegetale con acqua distillata sterile. Certo, è possibile l’utilizzo di altre soluzioni sterilizzanti. Per la micromoltiplicazione riuscita molto importante è la composizione degli ambienti nutritivi in ogni singola fase di sviluppo delle piante. Gli ambienti nutritivi contengono più ingredienti in diversi rapporti (vitamine, aggiunte organiche, carboidrati, macro- e microsali). Sono stati elaborati alcuni ambienti nutritivi, sulla base dei quali vengono modificati e elaborati degli ambienti nutritivi, a seconda delle occorrenze specifiche delle piante. Tali sono gli ambienti di Murashige e Skoog, Gautheret, White, Morel, Skirgin, Gamborg, Knopp.
Nella prima fase del processo si osserva un accrescimento forte del picco vegetativo. Durante questa fase nell’ambiente nutritivo, oltre alle sostanze sopraindicate, è necessario contenere dei regolatori della crescita opportuni. La loro concentrazione è importantissima, come anche le proporzioni in cui vengono inserite. Tuttavia, il percento degli espianti che si adattano bene, dipende non solo dall’equilibrio degli ambienti nutritivi, ma anche dalla grandezza e dal termine del loro prelievo. Nella fase di moltiplicazione (cioè riproduzione accelerata), è importante aumentare la concentrazione dei precisi regolatori della crescita, per provocare la proliferazione di boccioli laterali supplementari. In condizioni correttamente create, questi boccioli danno l’inizio di turioni (piccole piante), che formano dei tufi. Il numero dei turioni nel tufo dipende da una grandezza, molto importante nella materia esaminata – il coefficiente di riproduzione, il quale è differente per ogni singola specie. Esistono delle tecniche tramite le quali il valore del coefficiente di moltiplicazione può essere aumentato. In generale, lo scopo di questa fase è il raggiungimento del numero necessario di piante, che permette il passaggio nella seconda fase – il radicamento.
Indipendentemente delle tecniche e le numerose modificazioni elaborate di ogni fase della tecnologia di micromoltiplicazione, uno dei momenti i più difficili e responsabili nell’intero ciclo, rimane l’adattamento delle piante ottenute in vitro alle condizioni dell’ambiente. Nonostante che le piante vengono ritirate dai recipienti di coltura, dopo la formazione di radici e colletti delle dimensioni necessarie e con il numero di foglie determinato, esiste sempre un certo percento di piante più deboli, che muoiono. Quelle che sopravvivono e che si adattano bene, on sono ancora pronti per realizzazione. È necessario continuare la loro coltivazione in impianti di coltivazione – diversi in dipendenza della stagione. In questi impianti esse raggiungono le dimensioni definitive che le rendono adatti al ripianto, senza differenza delle piantine ottenute con il metodo tradizionale.
La conoscenza esatta di ogni passo del processo di produzione di piante in vitro, permette la pianificazione delle fasi descritte. Nel laboratorio che abbiamo a nostra disposizione, vengono rispettate tutte le esigenze igieniche e tecnologiche per lo svolgimento corretto del processo di micromoltiplicazione. La buona organizzazione e le condizioni permettono la produzione pianificata in modo, che solo da una pianta in 52 settimane si possono ottenere non meno di 200 000 piante nuove, aventi proprietà assolutamente identiche a quelle della pianta madre. Una nostra cura permanente è la seminazione regolare – cioè tutte le piante devono essere in una stessa fase di sviluppo e devono accrescere con intensità uguale. Il metodo di micromoltiplicazione di paulownia richiede investimenti significativi, un rispetto stretto delle esigenze obbligatorie, una conoscenza approfondita della tecnologia e una cura per la sua ottimizzazione costante. L’adempimento di tutte queste condizioni non è facile, ma noi siamo convinti che proprio questa è la strada giusta, siccome questo metodo di moltiplicazione di paulownia è 6 - 12 volte più rapido da quei tradizionali. La paulownia ha un alto coefficiente di moltiplicazione – un vantaggio che non possiamo ignorare. Le piantine sane e esenti da patogeni che otteniamo, la riduzione della fase iniziale dello sviluppo delle piante e della superficie richiesta, rappresentano solo una parte dei vantaggi che garantiamo ai nostri clienti, tramite l’inserimento di questo metodo di moltiplicazione vegetale, oggi considerato il più moderno.
Attualmente la società Velboy EOOD dispone di piantine di Paulownia elongata e Paulownia tomentosa. Ricordiamo che il termine aspettato di esecuzione e fornitura dipende dal volume e dalla disponibilità del vostro ordine. Ordinare in tempo per avere garanzie di una fornitura in termine!
