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Akklimatisierung von in vitro-Pflanzen - eine immer wieder

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<strong>Akklimatisierung</strong> <strong>von</strong> <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> <strong>Pflanzen</strong><br />

- e<strong>in</strong>e <strong>immer</strong> <strong>wieder</strong> kehrende Herausforderung<br />

Vortrag <strong>von</strong> Dr. Marianne Kadolsky anläßlich der Auftaktveranstaltung<br />

zum Projekt DendroMax am 15.11.2012 <strong>in</strong> Pillnitz


Gliederung<br />

<strong>Akklimatisierung</strong> im Allgeme<strong>in</strong>en<br />

(1) Warum ist <strong>Akklimatisierung</strong> notwendig?<br />

(2) Klima und Umgebung für die <strong>Akklimatisierung</strong><br />

(3) Techniken <strong>in</strong> der Praxis<br />

(4) Pr<strong>in</strong>zipieller Ablauf<br />

<strong>Akklimatisierung</strong> im Besonderen: Projekt DendroMax<br />

(5) Technische Voraussetzungen<br />

(6) Stand der Arbeiten<br />

(7) Ziele<br />

2 | 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(1) Warum ist <strong>Akklimatisierung</strong> notwendig?<br />

<strong>Akklimatisierung</strong> = <strong>in</strong>dividuelle physiologische Anpassung e<strong>in</strong>es Organismus an<br />

veränderte Umweltbed<strong>in</strong>gungen, reversibel<br />

Faktor <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> ex vitrum<br />

Gewächshaus<br />

relative Luftfeuchte konstant, nahe 100% variabel, z.B. 50 – 90%<br />

Licht<strong>in</strong>tensität niedrig, z.B. 1 – 2 klux variabel, z.B. 2 - 20 klux<br />

Wasser, Nährstoffe, <strong>in</strong>cl.<br />

Kohlenhydrate<br />

3<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky<br />

frei verfügbar, reichlich<br />

vorhanden<br />

Wasser und Nährstoffe<br />

gebunden im Substrat,<br />

ke<strong>in</strong>e Kohlenhydrate


(1) Warum ist <strong>Akklimatisierung</strong> notwendig?<br />

4<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


1) Warum ist <strong>Akklimatisierung</strong> notwendig?<br />

Faktor <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Folge<br />

relative<br />

Luftfeuchte<br />

Licht<strong>in</strong>tensität<br />

Wasser, Nährstoffe,<br />

<strong>in</strong>cl.<br />

Kohlenhydrate<br />

5<br />

epicuticulare Wachsschicht<br />

reduziert oder fehlend; Stomata-<br />

Schließzellen funktionsuntüchtig<br />

Blatt-Anatomie und Ultrastruktur<br />

der Zellen verändert:<br />

Palisadenparenchym kle<strong>in</strong> oder<br />

fehlend, Chloroplasten<br />

unterentwickelt, Chlorophyll<br />

verm<strong>in</strong>dert<br />

Wurzeln ohne Wurzelhaare,<br />

fehlende vasculare<br />

Verb<strong>in</strong>dungen, ke<strong>in</strong> sekundäres<br />

Kambium<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky<br />

Unfähigkeit,<br />

Wasserverlust zu<br />

reduzieren<br />

wenig oder ke<strong>in</strong>e<br />

Photosynthese<br />

Wasser- und<br />

Nährstoffaufnahme<br />

e<strong>in</strong>geschränkt


(2) Klima und Umgebung<br />

für die <strong>Akklimatisierung</strong><br />

Luftfeuchtigkeit: hoch<br />

Substrat: porös, hohe Wasserhaltekapazität, gute Belüftung<br />

Temperatur: wie <strong>in</strong> der <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Phase<br />

Licht: etwas mehr als <strong>in</strong> der <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Phase, z.B. 4 – 5 klux, ggf. mittels Assimilationslampen;<br />

Schattierung gegen höhere Sonnene<strong>in</strong>strahlung; Belichtungsdauer je nach <strong>Pflanzen</strong>art, i.A.<br />

16 Stunden pro Tag<br />

6<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(3) Techniken <strong>in</strong> der Praxis<br />

Luftfeuchtigkeit<br />

direktes Auflegen <strong>von</strong> Folie oder Vlies<br />

Folienhaube, Folientunnel, klar oder schattiert, mit oder ohne Sprühanlage<br />

Automatische Sprühanlage, Hochdrucknebel<br />

Licht und Schatten<br />

Schattierung (50 – 90% ) zum Schutz vor direkter Sonnene<strong>in</strong>strahlung mittels aufgelegter<br />

Netze oder automatischer Schattenschirm<br />

Assimilationslampen für ausreichende Licht<strong>in</strong>tensität und Tageslänge<br />

Substrate und Gefäße<br />

Torf, Perlite, Vermiculit, Sand, R<strong>in</strong>de, Komposterde, <strong>in</strong> verschiedenen Zusammensetzungen;<br />

Jiffys<br />

ungedüngt oder niedriger Nährstoffgehalt, adäquater pH-Wert<br />

Pikierkisten, Quickpot-Platten, Töpfe, Conta<strong>in</strong>er<br />

7<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(3) Techniken <strong>in</strong> der Praxis<br />

Behandlungen<br />

Fungizid, Breitspektrum: tauchen oder angießen, Wiederholung nach 10 – 14 Tagen,<br />

niedrigste Konzentration. Schäden möglich.<br />

Bekämpfung <strong>von</strong> Trauermücken, z.B. mit Nematoden Ste<strong>in</strong>ernema<br />

CO 2-Anreicherung bei hoher Lichte<strong>in</strong>strahlung, nachdem sich neue Blätter gebildet<br />

haben.<br />

Mycorrhiza: Inokulation im <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Medium oder im Pflanzsubstrat.<br />

Anti-Transpirant-Film = Künstliche Wachsschicht als Verdunstungsschutz, z.B.<br />

Polyv<strong>in</strong>ylacetat<br />

8<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(4) Pr<strong>in</strong>zipieller Ablauf<br />

1. Bewurzelte <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> <strong>Pflanzen</strong>: aus dem Glas entnehmen, Agar entfernen<br />

2. In Substrat pikieren.<br />

3. Nach Beg<strong>in</strong>n <strong>von</strong> Spross- und Wurzelwachstum im Verlauf <strong>von</strong> ca. 3 – 6 Wochen:<br />

9<br />

rLF <strong>von</strong> ca. 98% auf Normalwerte reduzieren<br />

Schattierung reduzieren<br />

Belichtung erhöhen<br />

mit Düngen beg<strong>in</strong>nen<br />

ggf. Temperaturen absenken oder erhöhen<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky<br />

Ende der <strong>Akklimatisierung</strong>


<strong>Akklimatisierung</strong> im Besonderen: Projekt DendroMax<br />

(5)Technische Voraussetzungen<br />

Gewächshaus: Kulturraum 220 m 2 , 6 Kab<strong>in</strong>en à 7,6 m 2 , Hochdrucknebelanlage<br />

10<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


<strong>Akklimatisierung</strong> im Besonderen: Projekt DendroMax<br />

(5)Technische Voraussetzungen<br />

Sprühkab<strong>in</strong>en im Gewächshaus, computergesteuerte Klimatisierung<br />

11<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(6) Stand der Arbeiten<br />

Aspe: - aus Sproßkultur 333 Stück pikiert, 317 (95%) fast topffähig<br />

Douglasie: - 75 aus Saatgut angezogene Keimpflanzen pikiert<br />

- aus Projekt Klonforst: aus somatischer Embryogenese 1853 Keimpflanzen pikiert,<br />

172 (ca.10%) lebend, kaum Zuwachs<br />

Lärche: - <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Arbeiten s<strong>in</strong>d angelaufen<br />

- 195 aus Saatgut angezogene Keimpflanzen pikiert<br />

12<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


(7) Ziele<br />

1. Bereitstellung <strong>von</strong> <strong>Pflanzen</strong> aus <strong>in</strong> <strong>vitro</strong> Sprosskulturen und somatischer Embryogenese<br />

für Modell- und Demonstrationsflächen sowie für stress-physiologische Untersuchungen<br />

2. <strong>Akklimatisierung</strong>serfolge bis 100% erhöhen<br />

3. Prüfung <strong>von</strong> Mechanisierung und Automatisierung<br />

4. Kostenanalysen für e<strong>in</strong>e ökonomische <strong>Akklimatisierung</strong><br />

13<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky


Projekt DendroMax<br />

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />

14<br />

| 29. November 2012 | Dr. Marianne Kadolsky

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