Gewebekultur bei Stevia rebaudiana Bertoni. Dominik Losert 8. Oktober 2014

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Helga Kolbe
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1 Gewebekultur bei Stevia rebaudiana Bertoni Dominik Losert 8. Oktober 2014

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur

3 1. Einführung Ursprungsgebiet Stevia rebaudiana Heutiger Anbau China Paraguay Japan Kenia Indonesien Brasilien

4 1. Einführung Stevia rebaudiana gehört zur Familie der Korbblütler und ist ein strikter Fremdbefruchter.

5 1. Einführung Landwirtschaftlicher Nutzen der Süßstoffpflanze Die Blätter der Stevia produzieren Dieterpenglycoside. Diese Steviolglycoside besitzen die fache Süßwirkung von Haushaltszucker (Saccharose). Die Inhaltsstoffe werden als Zucker-Substitut mit sehr geringen Kilokalorien-Gehalten verwendet. Quelle Abbildung: KNAUER [2011]

6 1. Einführung Vermehrung des Süßen Krautes Das Saatgut keimt sehr schlecht. Die vegetative Vermehrung ist möglich durch Stecklinge, Wurzelteilung und Gewebekulturtechniken.

7 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur

8 2. Material und Methoden Materialentnahme Von einer Einzelpflanze wurde Gewebe der drei Organe Blatt Wurzel entnommen. Spross

9 2. Material und Methoden Medien Kallusbildung Herstellung zweier MS- Medien (fest und flüssig) ph-wert von 5,90 Eingesetzte Pflanzenteile Blätter: 77 Internodie: 207 Wurzel: 90

2. Material und Methoden Medien Kallusbildung - Zu dem Grundmedium wurden verschiedene Konzentrationen von 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure (2,4-D)

10 2. Material und Methoden Medien Kallusbildung - Zu dem Grundmedium wurden verschiedene Konzentrationen von 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure (2,4-D) und Benzylaminopurin (BAP) gegeben - Die Pflanzenteile wurden sowohl auf ein agarhaltiges MS- Medium (A) als auch auf Filterbrücken (FB) gesetzt

Kallusgröße - Teilung des undifferenzierten Gewebes - Überführung der geteilten

11 2. Material und Methoden Umsetzung für die Triebbildung - Bestimmung der Überlebensrate bei den verschieden Hormonkonzentrationen - Bestimmung der Kallusgröße - Teilung des undifferenzierten Gewebes - Überführung der geteilten Kallus auf neue MS-Medien mit veränderter Hormonzusammensetzung für die Bildung von Austrieben

12 2. Material und Methoden Medien Triebbildung - ph-wert von 5,80 - Eingesetzte Kallus - Blätter: Internodien: 80

13 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur

14 Kallusbildung (%) 3. Ergebnisse Kallusbildung Blätter 100% 48 Tage nach Auflage auf Kallusbildungsmedium 80% 60% 40% groß mittel klein > 20mm < 20mm < 10mm 20% 0% 1 A 1 FB 2 A 2 FB 3 A 3 FB 4 A 4 FB

15 Kallusbildung (%) 3. Ergebnisse Kallusbildung Internodien 100% 90% 48 Tage nach Auflage auf Kallusbildungsmedium 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% groß mittel klein >10 mm <10 mm < 5 mm 0% 1 A 1 FB 2 A 2 FB 3 A 3 FB 4 A 4 FB

16 Überlebensrate (%) 3. Ergebnisse Kallusstabilität 100% 90% 80% 106 Tage nach Umsetzung auf Sprossbildungsmedium 70% 60% 50% 40% 30% Blatt Internodie 20% 10% 0% Nährmedium

17 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur

4. Schlussfolgerungen Die Kallusbildung ist aus Blätterexplanten möglich. Die besten Ergebnisse waren bei einer Zugabe von 1,00 mg/l BAP und 0,50 mg/l 2,4-D erkennbar.

18 4. Schlussfolgerungen Die Kallusbildung ist aus Blätterexplanten möglich. Die besten Ergebnisse waren bei einer Zugabe von 1,00 mg/l BAP und 0,50 mg/l 2,4-D erkennbar. Die Kallusbildung ist aus Sprossexplanten (Internodien) möglich. Das meisten undifferenzierten, totipotenten Zellen wurden bei einer Zugabe von 2,00 mg/l 2,4-D ermittelt. Auch die Konzentration wie bei den Blattexplanten war sehr gut. Eine Kallusbildung aus Wurzelexplanzen hat nicht funktioniert.

19 4. Schlussfolgerungen Das feste Agar-MS-Medium brachte mehr Kallus hervor als die Explante auf den Filterbrücken. Der neu gebildete Kallus war bei den Blattexplanten deutlich größer als bei dem eingesetzten Gewebe aus den Internodien. Der gebildete Kallus von Stevia rebaudiana ist sehr unempfindlich. Bei einer Hormonkonzentration von 2,00 mg/l BAP und 0,5 mg/l IAA ist der Kallus nach über 100 Tagen noch überlebensfähig.

20 4. Schlussfolgerungen Die getesteten Konzentrationen an Phytohormonen führten nicht zu einer Differenzierung der Zellen. Es entstanden bei keiner Variante Pflanzensprösslinge. Die möglichen Ursachen hierfür waren: Nutzung eines anderen Genotyps. Fehler bei der Herstellung der Medien. Was unwahrscheinlich ist, da die Medien für die Sprösslingsbildung dreimal wiederholt wurden. Zu geringe Konzentration an BAP in den Medien. Lösung: Eine Fortführung der Versuche mit veränderten Hormonkonzentrationen

21 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Material und Methoden 3. Ergebnisse 4. Schlussfolgerungen 5. Literatur

22 5. Literatur Ahmed MB, Salahin M, Karim R, Razvy MA, Hannan MM, Sultana R, Hossain M, Islam R (2007). An Efficient Method for in vitro Clonal Propagation of a Newly Introduced Sweetener Plant (Stevia rebaudiana Bertoni) in Bangladesh. American-Eurasian Journal of Scientific Research 2(2): , 2007 Losert D (2008): Stevia rebaudiana Vermehrung, Anbau, Düngung. Diplomarbeit der Fakultät Landwirtschaft der Fachhochschule Weihenstephan Abteilung Triesdorf Mitra A, Pal A (2007): In vitro regeneration of Stevia rebaudiana (Bertoni) from nodal explants, Journal Plant Biochem. Biotech., 16, 59-62, 2007 Ojha A, Sharma VN, Sharma V (2010): An efficient protocol for in vitro clonal propagation of natural sweetener plant (Stevia rebaudiana Bertoni). African Journal of Plant Science Vol. 4(8): , 2010 Preethi D, Sridhar TM, Naidu CV (2011): Efficient Protocol for Indirect Shoot Regeneration from Leaf Explants of Stevia rebaudiana (Bert.). Journal of Phytology 2011, 3(5): Sairkar P, Chandravanshi MK, Shukla NP, Mehrotra NN (2009): Mass production of an economically important medicinal plant Stevia rebaudiana using in vitro propagation techniques. Journal of Medicinal Plants Research Vol. 3(4): , 2009

23 Quelle Abbildung: PREETHI [2011]

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