Kultury in vitro materiał

Kultury in vitro materiał, kultury in vitro

virus - trucizna) – są to zbudowane z białek i kwasów nukleinowych, skomplikowane cząsteczki organiczne nie posiadające struktury komórkowej, namnażają się (tak nazywa się kopiowanie wirusów) przez infekowanie żywych komórek.

Wirusy wykorzystują do namnażania aparat kopiujący zawarty w żywych komórkach.

Zawierają materiał genetyczny w postaci RNA (retrowirusy) lub DNA, wykazują jednak zarówno cechy komórkowych organizmów żywych, jak i materii nieożywionej.

Zakażenia wirusowe

W wyniku zarażenia wirusem u roślin mogą wystąpić następujące objawy:

zmiany koloru (plamy, smugi),

martwica tkanek (nekroza),

zaburzenia wzrostu (karłowatość) lub rozwoju.

Istotną rolę w przenoszeniu wirusów roślinnych odgrywają roślinożerne zwierzęta (np. owady lub nicienie).

Wirusy roślinne mogą namnażać się w zaatakowanej komórce, osiągając ogromną liczbę kopii. Na przykład wirus mozaiki tytoniowej może stanowić ponad 10 procent suchej masy zaatakowanej rośliny.

Zakażenia wirusowe

Choroby wywoływane przez wirusy (wiriozy).

Wirusy wnikają do roślin biernie tylko przez maleńkie zranienie, kiedy tkanka dookoła ranki jest żywa, ponieważ wirusy żyją tylko na tkankach żywych, ścisłych.

Wirusy nie mogą same się rozmnażać, dlatego też wykorzystują do tego celu metabolizm rośliny.

Zakażenia wirusowe

Przykładowe choroby wirusowe roślin

Mozaika tytoniowa

Mozaika zwykła fasoli

Mozaika żółta fasoli

Mozaika ogórka.

Mozaika jabłoni

Pstrość tulipana

Żółtaczka buraka

Brązowa plamistość pomidora

Liściozwój ziemniaka

Mozaika pomidora.

Żółta karłowatość cebuli

Wirus M na ziemniaku

Pierścieniowa plamistość tytoniu

Szarka śliwy

Smugowatość ziemniaka

Kędzierzawka ziemniaka

Kędzierzawka plaszczyńcowa buraka

Zakażenia wirusowe

Wirusy mogą zimować w:

nasionach,

bulwach,

cebulach,

roślinach wieloletnich,

ciałach owadów - wektorów.

Zakażenie wirusowe – mozaika wirusowa na ogórku

Zakażenia bakteryjne

Rodzaje zakażeń

b) bakteryjne

Bakterie (od gr bakterion "pałeczka") – są to jednokomórkowe lub kolonijne organizmy o budowie prokariotycznej.

Dwa podstawowe typy to bakterie tlenowe (do życia potrzebują tlenu) i beztlenowe (do życia potrzebują środowiska beztlenowego).

Zakażenia bakteryjne

Choroby bakteryjne roślin – bakteriozy                                                                               

Do wnętrza roślin bakterie wnikają przez otwory naturalne (np. szparki) lub przez uszkodzenia mechaniczne (np. pęknięcia, zranienia).

Żyją zwykle w przestworzach    międzykomórkowych, niektóre wnikają do żywych komórek.

Zakażenia bakteryjne

Bakterie wydzielają toksyny, które mogą powodować:

Rozluźnienie tkanki, poszczególne komórki oddzielają się od siebie i zamierają. Tkanka przekształca się w papkowatą, gnijącą masę. Choroba ta to mokra zgnilizna. Występuje między innymi na bulwach ziemniaków, korzeniach marchwi, pietruszce.

Bakterie powodujące mokrą zgniliznę mogą atakować także pędy roślin, wywołując chorobę zwaną czarną nóżką.

Bakterie mogą wywoływać również takie objawy jak wycieki śluzu lub gumy na pędach drzew, zgorzel kwiatków, zasychanie wierzchołków pędów,  nekrotyczne rany na gałęziach i konarach np.: zaraza ogniowa, rak bakteryjny

niektóre bakterie zatykają naczynia co powoduje więdnięcie roślin lub pobudzają tkanki żywiciela do nadmiernego rozrastania się co prowadzi do powstawania guzowatych narośli na pniach lub korzenia drzew.

Zakażenia bakteryjne

Przykładowe choroby bakteryjne:

Bakteryjna centkowatość pomidora (Pseudomonas syringe pv. tomato)

Kanciasta plamistość ogórka (Pseudomonas syringe pv. lachrymans)

Bakterioza obwódkowa fasoli (Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola)

Bakteryjna zaraza pelargonii (Xanthomonas hortorum pv. pelargonii)

Mokra zgnilizna bakteryjna (Erwinia carotovora subsp. carotovora)

Zakażenie bakteryjne – mokra zgnilizna bakteryjna sałaty

Zakażenia grzybowe

Rodzaje zakażeń

c) grzybowe

Grzyby (Mycota, Mycetes, Fungi (w l. poj. Fungus)) – jest to królestwo  należące do organizmów eukariotycznych, w zależności od ujęcia systematycznego w randze królestwa lub podkrólestwa.

Istnienie grzybów zaobserwowano we wszystkich strefach klimatycznych, przede wszystkim na lądach, rzadziej w wodach.

Zakażenia grzybowe

Przykładowe choroby grzybowe roślin.

Szara pleśń

Mączniak prawdziwy     

Rdza

Parch jabłoni i gruszy

Mączniak rzekomy

Zaraza ogniowa

Fytoftoroza

Kędzierzawość liści brzoskwini

Objawy chorób grzybowych

Mączniak prawdziwy

Objawy: mączysty nalot, biały do brunatnego na górnej i dolnej stronie liścia.

Może porażać też pędy i kwiaty.

W efekcie uszkodzone tkanki schną, liście opadają wreszcie cała roślina może zamrzeć.

Objawy chorób grzybowych

Mączniak rzekomy

Objawy: mączysty, białawy do brunatnego nalot na dolnej stronie liścia.

W odróżnieniu od opisanego wyżej mączniaka prawdziwego porażona jest głównie dolna strona liścia.

Natomiast na górnej widoczne są jaśniejsze plamy.

W wyniku porażenia następuje więdnięcie i opadanie zainfekowanych liści.

Objawy chorób grzybowych

Szara pleśń

Objawy: białawy do brunatnego, szarego nalotu na liściach, pędach, kwiatach lub owocach.

Objawy chorób grzybowych

Rdza

Objawy: na spodniej stronie liścia widoczne rude, brązowe lub pomarańczowe pęcherze, natomiast na wierzchniej widać jasne plamki.

W konsekwencji liście więdną i zasychają.

Objawy chorób grzybowych

Askochytoza

Objawy: zwiędnięte liście, zwisające pędy, plamy czerwonobrunatne w pachwinach liści.

Na liściach występują okrągłe lub lekko wydłużone żółtobrunatne plamy z ciemniejszą obwódką.

Objawy chorób grzybowych

inne: plamistości liści

Objawy: żółte lub brunatne plamy rozsiane na blaszce liściowej. Liście przedwcześnie opadają.

Sadzaki

Objawy: prawie czarny nalot na liściach.

Zakażenia grzybowe – szara pleśń na truskawce

Usuwanie zakażeń – sposoby sterylizacji

W przypadku zwalczania chorób wirusowych możemy stosować:

chemoterapię

termoterapię

krioterapia

izolacje merystemów wierzchołkowych

Chemioterapia

Chemioterapia polega na stosowaniu antymetabolitów  czyli związków które charakteryzują się między innymi  wysoką aktywnością antywirusową.

Antymetabolity są związki włączające się w metabolizm wirusów i wywołujące zmiany w kodzie genetycznym RNA wirusowego hamujące ich namnażanie się.

Chemioterapia

Do antymetabolitów stosowanych w chemoterapii chorób wirusowych należą między innymi:

A) analogi pirymidyn np.uracyl

B) analogi puryn – np.chloramfenikol

C) surfaktanty np.bromek dodecylo-N- metyloefedryny

Termoterapia

Termoterapia – pod wpływem długotrwałego działania podwyższona temperaturą następuje inaktywacja termolabilnych wirusów w tkankach roślinnych.

Warunki traktowania to :

Temperatura 26-45oC

Czas traktowania 4 tygodnie do 3 miesięcy

Krioterapia

Krioterapia – polega na eliminowaniu chorób wirusowych poprzez mrożenie.

Należy jednak pamiętać że:

Większość wirusów toleruje niskie temperatury podczas krioprezerwacji.

Tylko niewielka ilość wirusów roślinnych termolabilnych może być usuwana poprzez mrożenie np. wirus szarki śliwy

Pobieranie merystemów wierzchołkowych

Pobieranie małych wycinków  merystemu wierzchołkowego rzędu 0,1-0,3 mm powoduje zmniejszenie prawdopodobieństwa znalezienia się na nim cząsteczek wirusa.

Powoduje to jednak znaczne osłabienie przeżywalności merystemu

Sterylizacja komory do szczepień i narzędzi

1. Sterylizacja komory alkoholem etylowym

2. Sterylizacja komory lampą bakteriologiczną.

3. Sterylizacja szalek Petriego w suszarce w temperaturze 105oC.

4. Wyłączenie lampy baktriologicznej i załączenie nawiewu sterylnego powietrza oraz oświetlenia wnętrza.

5. Wysterylizowanie narzędzi (skalpeli, pincet i nożyczek) w autoklawie.

6. Włożenie narzędzi do zlewek z alkoholem.

7. Opalanie narzędzi przed użyciem nad palnikiem alkoholowym.

8. Odłożenie wysterylizowanych narzędzi na statyw w celu ostudzenia.

9. Po użyciu narzędzia włożyć do alkoholu w zlewce i ponownie opalić.

Sterylizacja materiału

Przebiega ona zwykle w trzech etapach:

1. oczyszczenie fragmentu roślinnego ze starych i obumarłych części i zanurzenie go prze około 0,5-10 sekund w 70-96% roztworu etanolu. Ma to na celu także odtłuszczenie i odpowietrzenie powierzchni co zapewni lepszy dostęp środkom sterylizującym.

2. szybkie przemieszczenie fragmentu roślinnego na określony czas do roztworu odkażającego. Można tu także dodać zwilżacza czyli związku zmniejszającego napięcie powierzchniowe co ułatwia kontakt związku chemicznego z odkażaną powierzchnią. Stosujemy tutaj Tween 20, FF lub Kokosal.

3. trzykrotne płukanie w sterylnej wodzie destylowanej . Pierwsze jest na ogół krótsze dwa następne dłuższe.

Po sterylizacji wycinek wyszczepia się na wcześniej przygotowaną i wysterylizowaną pożywkę.

Sterylizacja materiału

Ad.1. Po oczyszczeniu fragmentu rośliny ze starych i obumarłych części zanurza się go w alkoholu.

Polecane jest zanurzenie raczej w alkoholu 70% niż 96%.

96% alkohol jest mniej skuteczny przeciwko drobnoustrojom

Sterylizacja materiału

Ad.2. Fragment roślinny przenosi się sterylną pincetą na odpowiedni okres do właściwego odczynnika sterylizującego (sterylizatora).

...