Techniki in vitro są jedną z metod biotechnologicznych umożliwiającą tworzenie nowych, wartościowych materiałów hodowlanych, oraz prowadzącą do doskonalenia odmian roślin uprawnych i ozdobnych.

Charakterystyka rozwiązania

Wdrożenie procedur i procesów technologicznych, w których wykorzystywane są komórki, tkanki, organy roślinne, lub całe rośliny wymaga uprzedniego uzyskania materiału wolnego od mikroorganizmów. Procedury prowadzące do uzyskania aseptycznego materiału roślinnego inicjującego kultury opierają się najczęściej na sterylizacji powierzchniowej eksplantatów pierwotnych. Sterylizacja chemiczna opiera się na wykorzystaniu bakterio i grzybobójczych właściwości alkoholu etylowego, podchlorynu sodu lub podchlorynu wapnia, chloraminy T lub sublimatu rtęciowego (HgCl2). Stężenie aktywnego czynnika sterylizującego i czas trwania sterylizacji dobiera się eksperymentalnie dla każdego rodzaju eksplantatu. Proces odkażania kończy się kilkukrotnym wypłukaniem środka sterylizującego z powierzchni materiału roślinnego za pomocą sterylnej wody destylowanej.

Istota sposobu powierzchniowej sterylizacji nasion z wykorzystaniem metalicznych nanocząstek srebra i miedzi w suspensji wodnej wg wynalazku polega na zastosowaniu metalicznych nanocząsteczek srebra i miedzi w suspensji wodnej jako aktywnego czynnika wyjaławiającego powierzchniowo nasiona, będące eksplantatami pierwotnymi inicjującymi kulturę in vitro roślin danego gatunku. Istotą rozwiązania jest zastosowanie 1–50 mg·dm-3, korzystnie 5 mg·dm-3, wodnego roztworu koloidowego nanocząsteczek srebra i miedzi, którym traktuje się eksplantaty przeznaczone do odkażania. Wymiary metalicznych nanocząstek srebra i miedzi wynoszą 1–100 nm, najkorzystniej 5–10 nm. Suspensje nanocząstek stabilizuje się za pomocą surfaktantów, korzystnie takich, które niwelują możliwość koagulacji nanocząstek (PVP–poliwinylopirolidon, masa cząsteczkowa 5000–10000, korzystnie 7000, dodatek w ilości 0,01–2%, korzystnie 0,5%). Suspensja wodna nanocząstek srebra i miedzi powinna być wolna od ewentualnych zanieczyszczeń powstających podczas etapu ich wytwarzania. Czas sterylizacji nasion od 1 do 10 minut, zależnie od rozwinięcia powierzchni właściwej nasion, korzystnie 1 min dla nasion gładkich i 5 min dla nasion o chropowatej powierzchni łupiny nasiennej.

Zalety powierzchniowego wyjaławiania nasion

Zaletą sposobu opisanego w wynalazku jest znaczne skrócenie czasu przeprowadzenia tego procesu. Proces sterylizacji chemicznej materiału roślinnego przebiega w kilku etapach, co powoduje, iż jest to często zabieg czasochłonny, wymagający licznych przygotowań. W trakcie prowadzenia konwencjonalnych procedur sterylizacji materiał roślinny po potraktowaniu aktywną substancją sterylizującą musi być kilkukrotnie wypłukany w sterylnej wodzie bidestylowanej, co wydłuża znacznie czas zabiegu i zwiększa liczbę przeprowadzanych manipulacji.

Wieloetapowość zabiegu dezynfekcji wiąże się z wyższym prawdopodobieństwem wystąpienia infekcji. Zastosowanie nanocząsteczek srebra i skrócenie procesu do jednej fazy zmniejsza możliwość kontaminacji, skraca czas przygotowania nasion do kiełkowania, a także w porównaniu do powszechnie stosowanych środków odkażających charakteryzuje się mniejszym stopniem uszkodzenia eksplantatów. Eliminacja etapu płukania nasion przed ich wyłożeniem na pożywki przeznaczone do kiełkowania, dzięki zastosowaniu suspensji wg wynalazku w znacznym stopniu zmniejszenie możliwości zakażenia eksplantatów.

Zastosowanie powierzchniowego wyjaławiania nasion

Przedmiotowe rozwiązanie ma zastosowanie w odkażaniu nasion w procesie kiełkowania w kulturach in vitro.

Kontakt z Brokerem Technologii
Regionalne Centrum Innowacyjności Centrum Transferu Technologii, Uniwersytet Technologiczno - Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy

Dorota Flizikowska

tel. +48 52 340 85 83, +48 662 149 036

e-mail: dorota.flizikowska@utp.edu.pl