ROZMNAŻANIE WEGETATYWNE
- rośliny heterozygotyczne (mieszańce)
- rośliny mateczne są bezpłodne lub wytwarzają mało nasion
- prostsze, szybsze, bardziej ekonomiczne
SPOSOBY:
1. Przy wykorzystaniu zdolności do regeneracji (in vitro; ukorzenianie- sadzonkowanie, odkłady; szczepienie i okulizacja)
2. Przez podział roślin
3. Przy wykorzystaniu wegetatywnych organów podziemnych i nadziemnych (cebule, kłącza, bulwy, rozłogi, odrośla)
SADZONKOWANIE
- łatwość rozmnażania licznych gatunków i odmian
- proste, mało kosztowne
- szybkie zgromadzenie dużej liczby materiału roślinnego przy małej liczbie roślin matecznych
* liściowe *pędowe * korzeniowe
SADZONKI LIŚCIOWE
- z całych liści (peperomia, sansewieria)
- z fragmentów liści (begonia królewska, skrętnik, sansewieria)
- u odmian żółtobrzegich wycinamy zieloną część, zostawiamy brzegi aby zachować powtarzalność cech
SADZONKI PĘDOWE
- fragment pędu z pąkiem szczytowym (sadzonki wierzchołkowe)
- fragment pędu z pąkami bocznymi (sadzonki pędowo-pąkowe)
ZDREWNIAŁE
- dobrze zdrewniałe pędy jednoroczne
- pędy z dobrze wykształconymi pąkami
- pobierane późną jesienią, wczesną zimą
- minimum 2 węzły, dł. 15-25 cm
- górne cięcie skośne, dolne prostopadłe
- przechowywanie 2-9 st. C
- wysadzanie wiosną
* forsycja, pigwa, jaśminowiec, tawuła, ligustr, śnieguliczka, trzmielina, podkładki róży
PÓŁZDREWNIAŁE
- pobierane z ulistnionych pędów drzew i krzewów liściastych, pędów zimozielonych
- II – IV wiosenny przyrost, II połowa lata – po okresie wzrostu
- 7 – 15 cm, kilka węzłów, dolne liście usuwamy, górne skracamy
- sporządzane z zakończeń pędów lub z dolnej części
* pelargonia rabatowa II-III, azalie II-III i VII-VIII, róże szlachetne, figowiec sprężysty (usuwamy sok mleczny), araukaria wyniosła (usuwamy żywicę), kroton, mirt, laur, bukszpan, oleander
SŁABO ZDREWNIAŁE
- sporządzamy od wiosny do końca VI
- z miękkich, niezdrewniałych pędów wiosennego przyrostu
- drzewa i krzewy liściaste zrzucające liście i zimozielone
* clematis, magnolia, krzewuszka, kalina, lilak pospolity
ZIELNE
- z roślin zielnych, 4-12 cm
- przy maks. ograniczeniu transpiracji
- stosowanie ukorzeniaczy nie jest konieczne
* chryzantema wielokwiatowa, hortensja ogrodowa, goździk szklarniowy, poinsecja, gerbera, filodendron
KORZENIOWE
- późną zimą lub wczesną wiosną
- korzenie wykopujemy i dołujemy jesienią
- grube korzenie tniemy na odcinki 5 - 15 cm pionowo (mak wschodni)
- cienkie korzenie 3 -7 cm poziomo (floks)
- na ukorzenianie ma wpływ podłoże, wilgotność i temp.
ODKŁADY
- korzenie tworzą się na pędzie nie odciętym od rośliny
* ziemne zwykłe – powojniki, winorośl, magnolia, azalia, dereń biały
* ziemne powtarzalne – bluszcz, cis
* powietrzne – figowce, dracena, kroton, filodendron
* pionowe (kopczykowanie) – piwonia chińska, hortensja, magnolia, pigwowiec japoński, porzeczka alpejska
* poziome – perukowiec, oczar, jabłoń, pnącza
SZCZEPIENIE I OKULIZACJA
- łatwiej rozmnaża się piwonia drzewiasta, lilaki, róże
- stosuje się, gdy rośliny z sadzonek słabo rosną
- gdy chcemy uzyskać pewne formy pokroju (np. róże na wysokim pniu)
- gdy chcemy zastąpić system korzeniowy danego gatunku systemem korzeniowym innego (odporność na choroby)
* lilaki, róże, formy pienne – migdałek, wiśnia wonna
PODZIAŁ ROŚLIN
- prosty sposób
* karpa – organ trwały, obejmujący wieloletnie nasady pędów z korzeniami przybyszowymi i pierwotnymi, pąki odnawiające się w górnej części korzenia (gerbera, piwonia chińska, chryzantema)
- podział prosty lub intensywny
- byliny kwitnące wiosną - dzielimy jesienią
- kwitnące latem i jesienią – dzielimy wiosną
- piwonie – podział karp od poł. VIII do końca IX
ROZMNAŻANIE PRZEZ SPECJALNE ORGANY
CEBULA
- zmodyfikowany, skrócony pęd
- u roślin jednoliściennych
- magazynuje subst. pokarmowe
- pozwala przetrwać okres suszy i niskich temp.
* łuski – przekształcone liście
* piętka – silnie skrócony pęd
* na wierzchołku piętki stożek wzrostu (nowe liście i zawiązki pędu kwiatowego)
* w kątach liści stożki wzrostu (z nich nowe cebule)
* korzenie z dolnej części piętki
PODZIAŁ CEBUL
- jednoroczne – ginie po wydaniu części nadziemnej, a na jej miejsce tworzy się cebula zastępcza i cebule przybyszowe (tulipan, kosaciec)
- wieloletnie – nie zamierają po wydaniu kwiatów lub kwiatostanów, po osiągnięciu char. dla danego gat. Wielkości nie powiększają swoich rozmiarów (hiacynt, narcyz, lilia)
- cebule tunikowe – osłonięte jedną lub kilkoma suchymi łuskami (tulipan, hiacynt, narcyz)
- cebule łuskowe – złożone tylko z łusek mięsistych (szachownica cesarska, lilia)
- cebule zamknięte – łuski zewnętrzne okrywają całkowicie wewnętrzne ( narcyz, tulipan, hiacynt)
- cebule otwarte – łuski zewnętrzne nie obejmują całkowicie wewnętrznych (lilia)
ROZMNAŻANIE ROŚLIN CEBULOWYCH
- oddzielenie cebul przybyszowych po zakończeniu wegetacji (tulipan, narcyz, hiacynt, irys, czosnek, lilia)
- niszczenie stożka wzrostu przez drążenie, nacinanie (hiacynt, szachownica cesarska, cebulica)
- cięcie cebul na części i sadzonkowanie fragmentów łusek połączonych kawałkiem piętki (narcyz, hipeastrum)
- sadzonkowanie łusek (lilia, szachownica cesarska, hipeastrum)
WYKOPYWANIE CEBUL
- gdy 1/3 łusek zbrązowiała (cebule tunikowe)
- najlepiej w bezdeszczową pogodę
- cebule oczyszczamy z ziemi, pędów, liści
- osuszamy w miejscu przewiewnym
- sortujemy, przechowujemy
PRZECHOWYWANIE CEBUL
- cebule tunikowe w ażurowych skrzynkach
- cebule łuskowe w torfie lub trocinach w temp. ok. 2 st. C, wilgotność 80-90%
- pozostałe gatunki – przechowalnia sucha i przewiewna
SADZENIE CEBUL
- zasada 3 wysokości cebuli
- mniejsze płycej
- na glebach lżejszych głębiej
- w pojemnikach – ułatwiają wykopanie, chronią przed gryzoniami
Zbyt wczesne sadzenie:
*przedwczesne wybicie liści i pędów, a zahamowanie wzrostu korzeni
* „jesienne liście” narażone na mróz

	Wykopywanie	Sadzenie
Tulipan	k. VI –poł. VII	poł. IX–k. X
Hiacynt	pocz. VI–pocz. VII	X-XI
Narcyz	k. VI–pocz. VII	IX
Szafirek	VII	X
Lilia	IX - X	IX-X

BULWY
* organ spichrzowy, służący do gromadzenia substancji pokarmowych
* bulwy hypokotylowe - powstaje w wyniku pierwotnego lub wtórnego przyrostu na grubość części podliścieniowej
* bulwy epikotylowe - grubienie podstawy pędu składającej się z kilku międzywęźli nad hypokotylem
* bulwy korzeniowe - grubienie korzeni
Bulwy hypokotylowe: begonia bulwiasta, cyklamen (w praktyce z nasion), glorioza rotszylda
Bulwy epikotylowe (bulwocebule, łuskobulwy): krokus, mieczyk, frezja, zimowit jesienny
Bulwy korzeniowe: zawilce, jaskry, dalia ogrodowa, rannik, liatra kłosowa

	Wykopywanie	Sadzenie
Mieczyk	X	IV-pocz.V
Frezja	IV-VI	IX-XII
Krokus	k. VI	IX
Zimowit	VI	VIII

KŁĄCZA
- poziomy pęd rosnący nad lub pod powierzchnią ziemi
- ma węzły i międzywęźla
- z pąków bocznych na węzłach tworzą się pędy nadziemne
- korzenie przybyszowe pojawiają się zwykle w pobliżu wezła
- stare części kłączy stopniowo zamierają
* irys, konwalia, alstremeria, kalia, sansewieria, jukka, canna (wykopujemy na zimę)

	Podział kłączy
alstremeria	VIII-IX
canna	II poł. V (wykop. X)
konwalia	poł. X-XI
irys	VIII-pocz. IX
sansewieria	wiosna
kalia	k. VII
jukka	rzadko

ROZŁOGI
- zmodyfikowane pędy zdolne do wytworzenia nowych roślin
- wyrastają u roślin, które mają skrócone pędy i liście zebrane w rozetę
- tworzą długie międzywęźla
- w węzłach zredukowane, łuskowate liście
- z węzłów wyrastają nowe pędy i korzenie
* fiołek wonny, dąbrówka rozłogowa, skalnica rozłogowa, nefrolepis wysoki
PSEUDOBULWY
- u storczykowatych
- mięsiste części pędów obejmujące jeden lub kilka węzłów
ODROŚLA I ODROSTY
- odroślą pędowe – pędy wyrosłe u podstawy pędu głównego
- odrosty korzeniowe – pędy wyrosłe z pąków na korzeniach
* anturium (II-III), skrzydłokwiat, bromelia, kaktusowate, gruboszowate
KULTURY IN VITRO
Kultury sterylne organów, tkanek i komórek roślinnych, prowadzone w pojemnikach (probówki, kolby), na sztucznym podłożu (pożywkach stałych lub płynnych) w kontrolowanych pomieszczeniach (temp., światło, wilgotność) w jałowych warunkach.
Zastosowanie:
- uzyskanie roślin wolnych od patogenów m.in. odwirusowanie
- szybkie rozmnożenie cennych gatunków i odmian np. 10mln roślin z 1 merystemu cymbidium w ciągu roku
- uzyskanie wyrównanego materiału roślinnego w dowolnym czasie, ilości, o małej objętości (ułatwienie transportu)
- długotrwałe przechowywanie tkanek (bank genów)
- w pracach hodowlanych uzyskanie roślin haploidalnych krzyżówek somatycznych roślin transgenicznych
- w badaniach podstawowych problemów, genetyki, fizjologii
POMIESZCZENIA W LABORATORIUM:
- pożywkarnia – pokój wagowy – myjnia – pokój z autoklawem – pokój do szczepień – pokój wzrostowy (fitotron)
WYPOSAŻENIE LABORATORIUM
stół z laminarnym przepływem sterylnego powietrza, autoklaw, klimatyzator, wytrząsarka, rotor, mieszadło elektromagnetyczne, lodówka z zamrażalnikiem, destylarka, suszarka, mikroskop, waga techniczna i laboratoryjna, pehametr, sterylizator narzędzi, zmywarka do naczyń, szkło laboratoryjne: kolby, zlewki, probówki, narzędzia: pensety, skalpele
PRODUKCJA W POLSCE
1. Gerbera 40-50%
2. Rośliny doniczkowe (figowce) 20%
3. Byliny 15%
4. Anturium 10%
5. Rośliny cebulowe 5%
6. Inne 5%
ETAPY MIKROROZMNAŻANIA
1. Inicjacja kultury in vitro 4-8 tyg.
- izolacja eksplantatu (merystemy, pąk korony, fragment liścia, łuski cebuli)
- inokulacja eksplantatu ( wyłożenie na pożywkę „wyszczepienie” polarne I, apolarne I, horyzontalne)
- restytucja rośliny (może być częściowa, gdy regeneruje jeden lub kilka pędów, albo całkowita – obejmuje odtworzenie pędu i korzeni)
- może regenerować kalus lub cebulki
DEZYNFEKCJA MATERIAŁU ROŚLINNEGO
* dokładne oczyszczenie fragmentu rośliny ze starych, obumarłych części
* zanurzenie na 1-30s w 70% alkoholu etylowym
- lub 80% alkoholu etylowym na 5 min pąki drzew
- moczenie w środkach grzybobójczych (Benlate, Topsin)
* właściwe odkażanie w środku odkażającym:
- podchloryn sodu
- podchloryn wapnia
- chloramina
- sublimat (chlorek rtęci)
- woda utleniona
* antybiotyki:
- penicylina, aureomycyna
* zwilżacze: Tween 20, Kokosal, FF
* płukanie 3-krotne w sterylnej destylowanej wodzie
2. Namnażanie (poliferacja lub multiplikacja) 1-4 lata
- polega na dzieleniu (pędów lub kalusa) lub oddzielaniu zregenerowanych pędów i przenoszeniu na świeżą pożywkę
- pasażowanie – przenoszenie roślin lub ich części z pożywki na pożywkę (co 4-6 tyg.)
3. Ukorzenianie pędów (2-4 tyg)
- może stanowić część etapu 2.
- coraz częściej ukorzenianie przenosi się do szklarni
- indukowanie organogenezy w kalusie
- okres spoczynku organów przetrwalnikowych (cebule)
4. Adaptacja (aklimatyzacja)
- przygotowanie mikro-roślin do warunków in vitro (na podłożu w szklarni)
SKŁADNIKI POŻYWKI
1. Sole mineralne – Murashige, Skooga (MS, 1962)
2. Węglowodany – sacharoza, glukoza, fruktoza (30-40g)
3. Witaminy – A, D, E, K – nie są stosowane (rozpuszczalne w tłuszczach)
- B1, B6, PP, C
4. Aminokwasy – najczęściej glicyna
5. Inozytol – alkoholowa pochodna cukrów prostych
6. Regulatory wzrostu
* auksyny
* auksyny endogenne – IAA
* auksyny syntetyczne - IBA, NAA
* cytokininy endogenne – zeatyna, ZCP
* cytokininy syntetyczne – BA, kiretyna, BAP, TDZ
* gibereliny
7. Inne dodatki
mleczko kokosowe, hydrolizat kazeiny, ekstrakt z drożdży
8. Substancje zestalające
- agar-agar (0,5-0,8%)
- agar-bacto
- gelrite (gellan gum)
KWASOWOŚĆ POŻYWKI 5,5-6,5 pH dla większości
WARUNKI ŚRODOWISKA
1. Wymagania świetlne
natężenie światła:
* kultury kalusa w ciemności
* inicjacja wzrostu, organogeneza 1000
widmo światła – białe, czerwone
fotoperiod – 16/8 godzin
2. Temp. 22-28 st. C
ROZMNAŻANIE GENERATYWNE
- sposób łatwy, ekonomiczny
- rośliny z nasion zwykle są bardziej żywotne i zdrowsze od roślin rozmnażanych wegetatywnie
- rozmnażamy: jednoroczne, dwuletnie, byliny, niektóre rośliny uprawiane w szklarni
Nasiona powstają z zalążka w wyniku podwójnego zapłodnienia i składają się z zarodka, tkatnki zapasowej: bielma (endosperm) i obielma (perysperm), oraz łupiny nasiennej. Jest to twór przetrwalnikowy.
PODZIAŁ NASION:
* bielmowe – tkankę odżywczą stanowi silnie rozbudowane bielmo wtórne, a u nagozalążkowych bielmo pierwotne; zarodek jest niewielki, np. nasiona maku, tytoniu, lnu, zbóż (Agavaceae, Boraginaceae, Asteraceae)
* bezbielmowe – bielmo zostaje zużyte podczas rozwoju nasienia, a substancje zapasowe gromadzone są bezpośrednio w silnie rozwiniętych liścieniach, np. motylkowate, kasztanowiec, orzech włoski, fasola, groch ogórek, dynia (Cruciferae, Rosaceae)
* obielmowe – tkankę odżywczą stanowi obielmo (perysperm) powstające z ośrodka zalążni np. goździkowate (Caryophyllaceae)
SPOSOBY KIEŁKOWANIA NASION
* kiełkowanie epigeiczne – część podliścieniowa zarodka (hipokotyl) wydłuża się i powoduje wynoszenie się liścieni ponad ziemię. U roślin w ten sposób kiełkujących (fasola) liścienie pełnią funkcję organów fotosyntezujących.
* kiełkowanie hipogeiczne – liścienie pozostają w glebie, a część nadliścieniowa (epikotyl) wydłuża się. Substancje odżywcze pobierane są z liścieni do momentu wytworzenia liści. W ten sposób kiełkuje np. kukurydza.
DOJRZEWANIE I SPOCZYNEK NASION
3 fazy tworzenia nasion:
- kształtowania
- wypełniania
- dojrzewania
2 etapy dojrzewania nasion:
- dojrzałość morfologiczna
- dojrzałość fizjologiczna
Osiągnięcie dojrzałości morfologicznej nie oznacza uzyskania fizjologicznej zdolności do kiełkowania, co ściśle jest związane ze spoczynkiem nasion. Dojrzałe i żywotne nasiona cechuje stan spoczynku.
SPOCZYNEK NASION
* pierwotny ( uwarunkowany czynnikami zewnętrznymi i wewnętrznymi):
- względny (płytki) – przechodzą nasiona, które osiągnęły dojrzałość fizjologiczną, ale znalazły się w warunkach niekorzystnych dla kiełkowania (wilgotność, temp., światło)
- bezwzględny (głęboki) – nasiona, które nie osiągnęły dojrzałości fizjologicznej, a czasem także morfologicznej (np. niedojrzałość zarodka); jest charakterystyczna dla nasion gat. klimatu umiarkowanego; przerwanie wymaga określonego czasu i specjalnych zabiegów; przemija po okresie długiego składowania, czy też celowych zabiegów
* wtórny – spowodowany niewłaściwym przechowywaniem nasion czy zahamowaniem kiełkowania pod wpływem niewłaściwych warunków zewnętrznych
PRZYCZYNY GŁĘBOKIEGO SPOCZYNKU NASION
- niedojrzałość morfologiczna zarodka ( Oleaceae, Palmaceae, Magnoliaceae)
- nieprzepuszczalność okrywy nasiennej dla wody i gazów (Convolvulaceae, Cannaceae, Malvaceae)
- mechaniczne powstrzymanie wzrostu zarodka przez otaczające je tkanki
- szczególne wymagania termiczne i świetlne
- występowanie substancji hamujących kiełkowanie – inhibitorów (Iridaceae, Liliaceae, Rosaceae)
FAZY KIEŁKOWANIA NASION:
* faza fizyczna – pęcznienie polegające na pobieraniu wody z podłoża (gdy w nasionach substancjami zapasowymi są tłuszcze lub węglowodany, kiełkowanie rozpoczyna się przy wilgotności 20-40%, gdy białka 50-60%
* faza biochemiczna – intensywne procesy enzymatyczne, wzrost szybkości oddychania, duża intensywnośc procesów hydrolitycznych substancji zmagazynowanych w zarodku, liścieniach czy bielmie, i procesy syntezy związków organicznych
* faza morfologiczna – powiększanie zarodka, przebicie łupiny nasiennej, wzrost młodej siewki, która zakorzenia się w podłożu i zaczyna pobierać wodę i sole mineralne, a część nadziemna podejmuje proces fotosyntezy