O cultivo de mudas por cultura de tecidos vegetais, também conhecido como cultivo de mudas por cultura de tecidos, refere-se a um método de cultivo de mudas que utiliza diversos organismos vivos, como tecidos (como epiderme, córtex, células medulares, endosperma, etc.) de um órgão vegetal (como raízes, caules, pontas de caule, brotos, folhas, flores, frutos, etc.) e protoplastos, para proporcionar-lhes condições adequadas de crescimento e desenvolvimento, permitindo-lhes dar origem a plantas completas. Utiliza o princípio da totipotência da diferenciação celular. Atualmente, a tecnologia de cultura de tecidos tornou-se uma importante forma de cultivo de mudas em fábricas.

1. Vantagens da tecnologia de cultura de tecidos vegetais

Comparado com os métodos tradicionais de propagação de plantas, como semeadura e estaquia, a cultura de tecidos vegetais tem as seguintes características : O objeto cultivado é minúsculo, ou seja, tem uma área de superfície relativamente pequena. Por exemplo, o meristema da ponta do caule da planta é de apenas 0,01-0,05 mm , o que pode economizar materiais de propagação. Especialmente quando o material materno é limitado ( como uma única planta excelente ) , este método pode efetivamente melhorar o coeficiente de propagação. O ambiente de crescimento do objeto cultivado está no estado ideal necessário para seu crescimento e desenvolvimento. Por exemplo, nutrientes minerais, níveis de hormônios vegetais, temperatura, luz, etc. podem ser regulados artificialmente para o estado ideal, proporcionando condições favoráveis ​​para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objeto cultivado pode evitar infecção por patógenos microbianos e danos por insetos, o que é propício para o crescimento saudável de novas plantas. O processo normal de desenvolvimento do objeto cultivado pode ser induzido artificialmente. Variações que não podem ocorrer em condições normais de propagação podem fornecer conveniência para a seleção e melhoramento de novas variedades, especialmente o melhoramento de plantas ornamentais.

2. Aplicação da tecnologia de cultura de tecidos vegetais na horticultura

2.1 Reprodução rápida e em larga escala de variedades de alta qualidade

Como a característica marcante da propagação de culturas por cultura de tecidos é a rapidez, ela é mais significativa para a propagação de algumas variedades "famosas, excelentes, especiais, novas e únicas", com baixos coeficientes de propagação e que não podem ser propagadas por sementes. Como o material é único e individual, o status genético também é consistente, permitindo a miniaturização e a precisão em todo o processo de teste e produção, o que não só economiza mão de obra e recursos materiais, mas também permite um melhor controle da composição do meio de cultura, temperatura e umidade, intensidade e qualidade da luz e ciclo de luz, permitindo que os testes e a produção sejam realizados ao longo do ano. Portanto, a aplicação da cultura de tecidos na propagação rápida e em larga escala de variedades excelentes tem grande potencial.

Em segundo lugar, por meio da rápida reprodução in vitro, aliada ao fato de não ser afetada pelas condições climáticas regionais, é possível cultivar novas variedades e preservar plantas raras, além de expandir e aumentar a reprodução a uma taxa dezenas de milhares ou até centenas de milhares ou milhões de vezes mais rápida do que os métodos convencionais para fornecer mudas de maior qualidade.

Além disso, a cultura de tecidos contribui para a preservação de genes de variedades excelentes. No processo de melhoramento genético de flores, por meio da hibridização e da seleção de sementes, a variedade de variedades e a cor das flores são aumentadas para atender às necessidades de mais pessoas. Ao mesmo tempo, isso traz alguns problemas. Como é difícil para a prole apresentar mudanças uniformes, a heterogeneidade dos tipos de genes é muito alta. Plantas com maior qualidade podem ser selecionadas e divididas conforme necessário, e plantas exatamente iguais à planta-mãe podem ser obtidas. A razão é que as mudas de cultura de tecidos são desenvolvidas a partir dos tecidos ou órgãos da planta-mãe e podem manter todas as características da planta-mãe, incluindo o formato e a cor das flores, o formato das plantas e a resistência ao estresse.

2.2 Cultivo de mudas livres de vírus

A desintoxicação de plantas é atualmente o aspecto mais amplamente utilizado e eficaz da cultura de tecidos vegetais. Como as plantas ornamentais são geralmente propagadas vegetativamente, como por enxertia, divisão, etc., patógenos podem ser facilmente transmitidos à próxima geração através do corpo vegetativo, ferramentas de corte ou solo, o que acelera a disseminação e o acúmulo de vírus, agravando os danos das doenças virais às plantas.

De acordo com estatísticas relevantes, existem cerca de 100 tipos de vírus em plantas ornamentais, e o número está aumentando a cada ano. Muitas plantas ornamentais sofreram com doenças virais, o que afetou seriamente seu valor ornamental. Por exemplo, os bulbos e cormos de plantas como lírios e cravos degeneraram seriamente, e as flores de orquídeas tornaram-se pequenas e raras, e as flores estão deformadas. Esses problemas afetaram seu valor ornamental e até levaram à extinção de suas variedades, o que restringiu seu desenvolvimento em certa medida. Esta também é uma das razões importantes pelas quais as flores não podem ir para o exterior e se mover em direção ao mundo. Pode-se concluir, a partir da produção a longo prazo, que a tecnologia de cultivo de tecidos vegetais pode remover vírus em plantas com eficácia. A distribuição de vírus em plantas suscetíveis é desigual e seu número varia com diferentes partes e idades. Na área próxima ao topo da ponta do caule, quanto mais próximo o vírus estiver, menor será a concentração. Como não há feixe vascular na área do meristema, a transmissão de vírus só pode ser realizada por comunicação célula a célula, que não é tão rápida quanto a velocidade de divisão e crescimento celular, portanto, o número de vírus perto do ponto de crescimento da planta é muito raro.

Considerando os motivos acima, ao realizar o cultivo da ponta do caule, sob a premissa de garantir a sobrevivência da ponta do caule, quanto menor a ponta, melhor. Se for muito grande, terá um grande impacto na desintoxicação. Diferentes tipos de plantas e vírus terão tamanhos diferentes ao cortar a ponta do caule. Em geral, a ponta do caule tem 0,2-0,5 mm de tamanho, com um ou dois primórdios foliares.

2.3 Preservação dos recursos de germoplasma

A produção de flores é realizada com base nos recursos de germoplasma existentes. Devido a desastres naturais, à competição entre organismos e ao impacto das atividades humanas na natureza, um número considerável de espécies de plantas desapareceu ou está desaparecendo da Terra. A extinção de espécies biológicas com características genéticas únicas é uma perda irreversível. Por meio da cultura de tecidos, todas as características genéticas da planta-mãe podem ser preservadas, o que economiza significativamente mão de obra e recursos materiais, além de prolongar o período de armazenamento, o que garante que os recursos de germoplasma não sofram mutações e sejam perdidos.

3. Tendência de desenvolvimento da tecnologia de cultura de tecidos vegetais

Como parte importante da biotecnologia moderna, a tecnologia de cultura de tecidos vegetais migrou do laboratório para a produção comercial, gerando enorme riqueza para a humanidade. Com o avanço da ciência e da tecnologia, especialmente o desenvolvimento das ciências da vida, a cultura de tecidos vegetais se desenvolverá nas seguintes direções:

3.1 Melhoria dos equipamentos de suporte para mudas de cultura de tecidos

A automação, a integração e a precisão dos instrumentos e equipamentos necessários para a cultura de tecidos vegetais facilitarão significativamente a operação e o uso pelos humanos, além de aumentar a eficiência da produção. Por exemplo, o advento dos esterilizadores de alta pressão com temporização automática, controle de temperatura e controle de pressão simplificou efetivamente os procedimentos de esterilização no processo de cultura de tecidos.

3.2 Especialização dos meios de cultura

Os meios de cultura acabados, especializados e serializados serão benéficos para a promoção e o desenvolvimento comercial da tecnologia de cultura de tecidos vegetais. Uma variedade de meios de cultura acabados "prontos para uso" simplifica significativamente os processos de pesagem e preparação do passado. As pessoas escolhem diferentes meios de cultura acabados de acordo com diferentes métodos de cultivo e características das plantas.

3.3 Padronização de mudas de cultura de tecidos

A cultura de tecidos vegetais está sendo simplificada, popularizada e industrializada. O processo operacional simplificado da cultura de tecidos vegetais contribuirá para sua popularização e produção industrial. O desenvolvimento da tecnologia de biorreatores acelerará a comercialização da tecnologia de cultura de tecidos vegetais. Prevê-se que o conteúdo científico e tecnológico da tecnologia de cultura de tecidos vegetais será aprimorado ainda mais no futuro, e ela desempenhará um papel mais importante na produção de culturas hortícolas.