ŹRÓDŁA / KWIATY / Nr 4/86

Rozmnażanie storczyków

Wprowadzenie do uprawy i rozpowszechnienie w Europie tropikalnych storczyków trwało 300 lat. W XVIII i XIX wieku zbierano z naturalnego siedliska dziesiątki tysięcy egzemplarzy różnych gatunków i transportem morskim przesyłano je na zamówienie europejskich firm ogrodniczych. Znanym polskim zbieraczem był Józef Warszewicz. Plonem jego wypraw do Ameryki Południowej było przywiezienie ponad 300 gatunków storczyków, które niemiecki botanik Reichenbach sklasyfikował i nadał im nazwy. Ogromna większość zebranych w naturze storczyków nie wytrzymywało jednak kilkumiesięcznej podróży statkiem, inne zginęły z powodu nieznajomości wymagań tych roślin.

Z biegiem lat ogrodnicy poznawali coraz lepiej potrzeby storczyków. Jednak nadal nie potrafili ich masowo rozmnażać. Znano tylko rozmnażanie przez podział roślin, które w przypadku storczyków tworzących znikomą ilość nowych pędów były metodą mało efektywną. Storczyki można podzielić w momencie przesadzania, a więc co 2- 3 lata, uzyskując tylko jedną roślinę potomną. Dlatego przez długie lala były one roślinami ekskluzywnymi, rosły w przypałacowych oranżeriach, w szklarniach wyspecjalizowanych firm ogrodniczych i w kolekcjach ogrodów botanicznych.

O rozpowszechnieniu uprawy storczyków zadecydowało opracowanie ich rozmnażania z nasion i z tkanek. Na przełomie XIX i XX wieku dzięki pracom Burgeffa i Bernarda poznano biologię kiełkowania nasion storczyków. Opracowano metody symbiotycznego (przy współżyciu z grzybami) i asymbiotycznego (przy odżywianiu cukrem) wysiewu tych pozbawionych związków odżywczych, bezzieleniowych nasion. Generatywne rozmnażanie w warunkach in vitro (w szkle), przy zachowaniu sterylności pozwala na otrzymanie licznych roślin gatunków botanicznych, ale nie następuje jednorodne dziedziczenie cech u odmian mieszańcowych. Jednak rozmnażanie z nasion nadal jest powszechnie stosowane do odmian Paphiopedilum.

W lalach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych opracowano rozmnażanie storczyków metodą kultur tkankowych przez tzw. meryklony. Rośliny potomne są identyczne jak roślina macierzysta. Twórcą metody był francuski uczony profesor George M. Morel. Zapoczątkował on badania, których celem było uzyskanie roślin Cymbidium wolnych od chorób wirusowych.

Obserwując wzrost tkanki merystematycznej Cymbidium Morel zauważył, iż wyizolowany stożek wzrostu, czyli merystem wierzchołkowy, nie wyrasta bezpośrednio w pęd, jak to się dzieje w przypadku innych roślin, takich jak goździki, złocienie czy ziemniaki.

Z izolowanej merystematycznej tkanki Cymbidium po 1 do 3 miesięcy kultury in vitro powstaje utwór analogiczny do protokormu, jaki tworzy się podczas kiełkowania nasion storczyków (rys. 1).

Rys. 1. Kiełkowanie nasienia (A) i rozwój merystemu (B) storczyka s - nasienie, ke - komórki embrionalne, p - protokorm, rh - włośniki, pd - pęd: k - korzeń, m - merystem apikalny, bpr - primordla liściowe.

Zarodek w tych nasionach składa się z kilkudziesięciu lub kilkuset komórek embrionalnych. Nasiona kiełkując nie tworzą bezpośrednio pędu, lecz tak zwany protokorm w postaci malej bulwki. Rozwój storczyków ze stożków wzrostu jest więc analogiczny do rozwoju, jaki występuje podczas kiełkowania ich nasion (rys. 1). Ponadto Morel i Wimber zaobserwowali, iż dzieląc protokormy na mniejsze części można wywołać ich regenerację restytucyjną (odtworzenie całych roślin z małych fragmentów) i z każdego fragmentu po początkowym narośnięciu tkanki wytworzy się jeden, kilka lub kilkadziesiąt nowych protokormów (rys. 2).

Rys. 2. Klonalne rozmnażanie storczyków przez dzielenie protokormu, tak zwana subkultura, p - protokorm, pf - fragment protokormu, pd - pęd, pa - aglomerat protokormów, k - korzeń.

W następstwie otrzymujemy pełnowartościowe rośliny o cechach rośliny matecznej, z której pobrano merystem. Tak wegetatywnie rozmnożone rośliny storczyków nazwano meryklonami.

W miarę rozwoju badań nad meryklonalnym rozmnażaniem storczyków prowadzonych w ostatnim 25-leciu w różnych krajach Europy, w USA, a także w niektórych krajach tropikalnych (szczególnie przez profesora Sagawę na Hawajach) zostało opracowane rozmnażanie licznych gatunków storczyków przez pobieranie fragmentów (tzw. eksplantatów) z różnych części rośliny (wierzchołki liści, młode liście; uszkodzone pędy, pąki kwiatowe, a nawet pojedyncze komórki (rys. 3).

Rys. 3. Klonalne rozmnażanie storczyków w kulturach in vitro.
k - komórki, am - merystem apikalny, pk - pąk, ml - mały liść, wl - wierzchołek liścia, pmr - pęd pobrany z małej rośliny, mr - mała roślina, pf - fragment protokormu, pa - aglomerat protokormów, p - protokorm.

Nieodzownym warunkiem wzrostu wyszczepionego eksplantatu, jak i wywoływania regeneracji w warunkach in vitro jest dobranie odpowiedniej pożywki. Ważne są także warunki zewnętrzne.

Metoda in vitro daje duże korzyści. Pozwala na szybkie i w dużej liczbie egzemplarzy rozmnożenie cennych i nowych odmian. Rozwój od momentu powstania protokormu do dojrzałej rośliny kwitnącej jest przyspieszony w po- równaniu z rozwojem rośliny powstałej z nasienia (np. Cymbidium zakwita po 3-4 latach, Cattleya po 2-4 latach, Dendrobium i Phalaenopsis już po 2 latach).

Rozmnażanie gatunków storczyków w warunkach laboratoryjnych, a następnie utrzymywanie ich w kolekcjach, a nawet przeniesienie do siedlisk naturalnych może spełnić poważną rolę w ochronie tych zagrożonych i ginących roślin. A więc wykorzystanie i powiązanie metod generatywnego i wegetatywnego rozmnażania in vitro, jak i prowadzenie banku tkanek pozwoli uchronić przed zagładą i uchować dla potomności bogactwo gatunków storczyków.

Prof. dr Krystyna Kukułczanka

Tekst pochodzi z kwartalnika Kwiaty 4/86 i został opublikowany za zgodą Redakcji.