იტიტრონში უვირუსო კარტოფილის სინჯარის მცენარეების ზრდა-განვითარებაზე მოქმედი ფაქტორები

სასოფლო სამეურნეო სელექციაში ინ ვიტრო მცენარეთა გამრავლებას ინტენსიურად იყენებენ. კლონარული მიკროგამრავლება ქსოვილისა და უჯრედის კულტურაში მასობრივი უსქესო გამრავლებაა, როდესაც მცენარეთა კლონები წარმოიქმნება. ისინი საწყისი ეგზემპლარების იდენტურებია. მიკროგამრავლებას საფუძვლად უდევს საწყისი დედა მცენარედან მიღებული იქნეს ახალი მცენარეები, ანუ დასაბამი მისცეს ახალ ორგანიზმს.

უვირუსო კარტოფილის მიღების ერთერთი ყველაზე გავრცელებული მეთოდია აპიკალური მერისტემის მეთოდი. მერისტემული უჯრედების კულტურა ითვალისწინებს აპიკალური (წვერის) მერისტემის იზოლაციას, რომელიც ვეგეტატიური ორგანოების წვერში მდებარეობს და ვირუსული ინფექციებისაგან თავისუფალია. ამ მეთოდის გამოყენებით მიღებულია კარტოფილის ჯიშები, რომლებიც თავისუფალი არიან ისეთი ვირუსებისაგან, როგორიცაა PVX, PVA,PVY და სხვა.

ბიოტექნოლოგიის ეს მეთოდი პირველად გასული საუკუნის 60-იან წლებში მოსინჯეს და ამჟამად მას ყველა ქვეყანაში იყენებენ, სადაც მეკარტოფილეობა კარგად განვითარებულია.

უმაღლესი პოტენციური მოსავლიანობა ფორმირდება მაშინ, როდესაც იქმნება სუფთა საწყისი მასალა მაგალითად: კარტოფილის პირველადი მასალა (დაავადებისაგან გაჯანსაღებული ბოლქვები, ელიტური მცენარეები) პროდუქტიულობის მიხედვით იმყოფება ჯიშის გენეტიკური პოტენციალის დონეზე. თუ ამ მასალის გამრავლების დროს არ მოხდება რაიმე დარღვევა, მაშინ ელიტის პროდუქტიულობა 0,8 გენეტიკურ პოტენციალს შეადგენს.

მეთესლეობის ამოცანაა, როგორმე შეინარჩუნოს მისი პოტენციალი, თუმცა, პრაქტიკაში მისი სრულად შენარჩუნება ვერ ხერხდება. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ უპირველეს ყოვლისა, გენეტიკური პოტენციალის დაცემა ხდება საწარმოო მეთესლეობის დროს. კერძოდ, ღია გრუნტში მრავალჯერადი რეპროდუქციის შედეგად.

მიკროკლონური გამრავლება შეიძლება მოხდეს მცენარის სხვადასხვა ნაწილებით: მერისტემით, ღეროს აპექსით, გვერდითი და მძინარე კვირტებით, რეპროდუქციული ორგანოების ქსოვილებიდან და სხვა.

კარტოფილის ჩამოთვლილი ნაწილებიდან ყველაზე მეტად გავრცელებული და მეცნიერების მიერ უპირატესობა მინიჭებული აქვს მცენარეების აპიკალური მერისტემის გამოყენებით გამრავლებას. დამტკიცებულია რომ, ამ ნაწილში ვირუსები მოძრაობენ ნელა, ვიდრე მცენარის სხვა ნაწილებში. აპექსების კულტივირებისას ვირუსების გამრავლებას ანელებს მცენარის რეაქცია ჭრილობაზე, რომელიც გამოწვეულია მცენარის წვეროს მოჭრით. საკვებ არეებზე გადააქვთ მერისტემის ძალიან მცირე ნაწილი. სხვადასხვა მეცნიერებს თავიანთ ნაშრომებში ეს სიგრძე გამოყენებული აქვთ სხვადასხვანაირად (0,1მმ-0,5მმ). ეს თავისთავად კანონზომიერია, რადგანაც რაც პატარაა მერისტემის სიგრძე, მით მეტია უვირუსო მცენარის მიღების შანსი.

აპიკალური მერისტემის მეთოდით მიღებული ინ ვიტრო კულტურა განსაკუთრებული და ამჟამად უკვე შეუცვლელი მეთოდია კარტოფილის გენოფონდში ძვირფასი, სელექციური კლონების შესანახად და შესანარჩუნებლად.

უვირუსო კარტოფილის ელიტური თესლის მისაღებად, როგორც ავღნიშნეთ, საჭიროა საწყისი სუფთა უვირუსო მასალა, რომელთა გამრავლებაც (რეპროდუქცია) ფიტოტრონში ხდება. ფიტოტრონი, იგივე მცენარეთა ინკუბატორი, შემდეგი პრინციპით მუშაობს. მასში შექმნილია ისეთი გარემო პირობები, რომელიც, აუცილებელია მცენარის ზრდა-განვითარებისთვის. კარტოფილის მცენარეების გაზრდისათვის შემუშავებულია შემდეგი ტექნოლოგია: ტემპერატურა 22-25⁰C, განათება 6-10 ათასი ლუქსი. მცენრეები უნდა იმყოფებოდეს 16 საათიანი განათებისა და 8 სათიანი დაბნელების პირობებში.

ჩვენს მიერ 15 წლიანმა კვლევებმა საინტერესო შედეგები მოგვცა, ცდა ტარდებოდა შემდეგნაირად: ერთ ფიტოტრონში, სადაც მოთავსებული იყო კარტოფილის მცენარეების სხვადასხვა ჯიშები. მეთოდით, რომელიც იყო განხილული ზემო ვარიანტში და რაც მიღებულია თითქმის ყველა ქვეყანაში, მცენარეების სრული გაზრდა ხდებოდა 3-4 კვირის განმავლობაში (7-8 მუხლთაშორისი, კარგად განვითარებული ფესვი). მეორე ფიტოტრონში მცენარები იყო განსხვავებულ გარემო პირობებში. ტემპერატურა საწყის ეტაპზე (3-4 დღე) 280ჩ, განათება 6 ათასი ლუქსი, 18 საათი დღის სინათლე და 6 საათი დაბნელება. შემდეგი 2 კვირის განმავლობაში მცენარეები იყო 23⁰C ტემპერატურაა და განათების 4,5 ათასი ლუქსის რეჟიმში (სინათლე 18 სთ. და დაბნელება 6 სთ). ასეთ პირობებში მცენარეებმა სრულ ზრდას (7-8 მუხლთაშორისი, კარგად განვითარებული ფესვი) 18 დღეში მიაღწიეს. ეს იძლევა საშუალებას ლაბორატორიულ პირობებში დაჩქარებული წესით მივიღოთ განსაზღვრულ პერიოდში უვირუსო კარტოფილის სინჯარის მცენარეების მაქსიმალურად რაოდენობა, ანუ 4 თვეში მოხდეს 6 ჯერადი რეპროდუქცია, როდესაც სხვა ქვეყნებში ფიტოტრონში დანერგილი პირობების გამოყენებით 4 თვეში შესაძლებელია 4 ჯერადი რეპროდუქცია. თავისთავად მცენარეების რაოდენობაც მცირე იქნება. მაგალითად: თუ ორივე შემთხვევაში გვაქვს საწყისი 500 მცენარე (გადაჭრა 5 მულხთაშორისზე), ჩვენ შემთხვევაში 4 თვეში 3000 მცენარე მიიღება, ხოლო სხვა შემთხვევაში — 2000 მცენარე.

ამას საკმაოდ დიდი მნიშვნელობა აქვს იმ შემთხვევაში, როდესაც საჭიროა სათბურში მოკლე ვადაში მცენარეების მაქსიმალურად დიდი რაოდენობის გადატანაა საჭირო.

მაია კუხალეიშვილი

საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის ბიოტექნოლოგიის ცენტრის დირექტორი

ჟურნალი  „ახალი აგრარული საქართველო“