Colture di tessuti vegetali
La coltura di tessuti e di cellule vegetali consiste nella crescita e nella moltiplicazione di cellule, tessuti e organi vegetali in vitro in condizioni di sterilità. Le cellule vegetali coltivate con terreni nutritivi in un ambiente artificiale possono essere usate per la propagazione clonale su larga scala, per produrre più rapidamente piante mature e prive di malattie. I materiali vegetali uniformi e di elevata qualità così ottenuti possono essere propagati rapidamente per applicazioni di ingegneria genetica, selezione vegetale, produzione orticola e conservazione ambientale. Tali materiali possono essere utilizzati anche per scopi di ricerca vegetale, algologia e ricerca farmaceutica.
In molti dei processi comunemente utilizzati per la coltura di cellule vegetali, quali la coltura di semi, meristemi, calli, gemme, ecc, i tessuti vengono posti su un substrato in forma di gel come il terreno di Murashige e Skoog (spesso chiamato terreno MS, MSO o MS0) o il terreno di Gamborg B5. I tessuti possono anche essere coltivati in terreno liquido, come nel caso di colture di cellule in sospensione. La formulazione dei terreni di coltura vegetali può includere macronutrienti, micronutrienti, vitamine e supplementi organici, amminoacidi e integratori di azoto, ormoni e regolatori della crescita delle piante (PGR) e varierà a seconda delle esigenze specifiche.
I recenti progressi ottenuti nella bioingegneria e nella ricerca vegetale hanno contribuito a migliorare i processi della coltura di tessuti e cellule vegetali.
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Coltivate cellule, organi e tessuti con i terreni per colture vegetali come MS, B5 e Phytamax™ Orchid Medium, arricchiti con nutrienti e regolatori.
Reagenti per colture di tessuti vegetali, tra cui agenti gelificanti, regolatori di crescita, auxine, citochinine e altri supplementi per sostenere la crescita e lo sviluppo di cellule e tessuti vegetali in coltura.
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Selezione dei patogeni vegetali per la conservazione delle specie
Una contaminazione microbica può essere introdotta in qualsiasi fase del processo di coltura dei tessuti con conseguenze disastrose per le attività finalizzate alla conservazione delle specie cruciali. Con le specie vegetali in via di estinzione, minacciate e rare, si utilizzano tecniche di coltura tissutale meticolose per riprodurre i materiali rapidamente, con un alto coefficiente di moltiplicazione e una espansione rapida a partire da campioni di piante limitati. Lo screening dei patogeni può prevenire perdite significative nei sistemi di micropropagazione, migliorando l'efficienza produttiva e la qualità dei risultati a supporto degli sforzi per la conservazione. I terreni per la coltura di tessuti vegetali che consentono lo screening dei patogeni possono aiutare a diagnosticare, trattare o prevenire future contaminazioni, facilitando una produzione più rapida di piante mature e prive di malattie.
Regolatori di crescita vegetale ottimizzati per lo sviluppo farmaceutico
I metaboliti vegetali secondari sono costituiti da composti fitochimici complessi che esplicano funzioni protettive o non essenziali nell'organismo vegetale, ma che possono avere un valore medicinale significativo per l'uomo. Se applicati nella fase di sviluppo adeguata, gli elicitori, come i regolatori di crescita vegetale (PGR), possono favorire la crescita cellulare e innescare vie metaboliche secondarie che stimolano risposte regolatorie del vegetale, inducendo la sintesi di fenoli e flavonoidi. I prodotti di origine vegetale come aromi, fragranze, alcaloidi, pigmenti e prodotti farmaceutici posseggono un enorme valore. Le tecniche di coltura dei tessuti vegetali forniscono mezzi di produzione redditizi, sostenibili e controllati, riducendo i tempi di commercializzazione accelerando le applicazioni commerciali.
Isolamento e coltura di protoplasti per il miglioramento delle colture
Le tecniche di coltura dei tessuti vegetali possono essere utilizzate per il miglioramento genetico di organismi vegetali volto a soddisfare la crescente domanda alimentare a livello mondiale. L'isolamento e la coltura dei protoplasti consentono ai selezionatori di superare le difficoltà delle pratiche di selezione tradizionali e di facilitare il trasferimento genico, per poi testare le caratteristiche desiderabili. I protoplasti sono cellule prive di parete cellulare e possono essere utilizzati nei sistemi di coltura dei tessuti vegetali per rigenerare intere piante a partire da una singola cellula. Le attività destinate a migliorare le colture in termini di qualità, quantità ed efficienza di produzione dei raccolti possono portare agli ibridi desiderati grazie alla fusione, all'isolamento e alla coltura dei protoplasti, bypassando i problemi di incompatibilità tipici della selezione vegetale tradizionale.
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