Gewebekultur

Gewebekultur beruht auf dem folgenden Grundprinzip: Die Regeneration vollständiger Pflanzen aus explantiertem Gewebe bzw. isolierten Zellen wird durch die Kultur in vitro (lat.: im Glas) auf synthetischen Nährböden unter sterilen Bedingungen ermöglicht.

Die Entwicklung von Sprossen und Wurzeln wird durch die Zugabe von Phytohormonen zum Nährboden gesteuert. Das Wachstum der Pflanzen erfolgt in klimatisierten Räumen oder Gewächshäusern unter Kunstlicht. Später werden die kleinen Pflanzen in geeignete Kultursubstrate überführt. Im Gewächshaus oder im Feld kultiviert der Züchter diese Pflanzen bis zur Reife und lässt sie in den konventionellen Züchtungsgang einfließen.

In der Pflanzenzüchtung benutzt man dieses Prinzip unter vielfältigen weiteren Anwendungen hauptsächlich zur schnellen Entwicklung reinerbiger und somit genetisch stabiler Pflanzenlinien, sogenannte doppelt haploide Linien. Durch den Einsatz bestimmter Zellen, die nur einen einfachen (haploiden) Chromosomensatz besitzen (unreife Pollen, auch Mikrosporen genannt, bzw. Eizellen), regenerieren haploide Pflanzen. Für den weiteren Nutzen in der Züchtung werden doppelt haploide Pflanzen benötigt, deren Eigenschaften in den weiteren Generationen genetisch nicht mehr spalten. Je nach Kulturart kann eine spontane Verdoppelung des Chromosomensatzes während der weiteren Kultivierung der Pflanzen geschehen. Bei den anderen Kulturarten wird durch den Einsatz von Colchicin (Inhaltsstoff der Herbstzeitlosen, Colchicum autumnale) oder anderen chemischen Substanzen, die eine Zellteilung verhindern, eine Verdoppelung der Chromosomen herbeigeführt. Die so regenerierten doppelt haploiden Pflanzen werden in den normalen Selektionsprozess der Züchtung integriert.

Auf der Entwicklung von Verfahren für die Erstellung doppelt haploider Linien beruht die heute personalstärkste Abteilung der Saaten-Union BIOTEC GmbH, der Gewebekulturabteilung. Inzwischen werden Serviceaufträge für die Erstellung doppelt haploider Linien in Gerste, Weizen, Durumweizen, Triticale und Raps angenommen. Neben den Arbeiten für die eigenen Züchter haben auch wissenschaftliche Einrichtungen aus dem In- und Ausland die Möglichkeit von dem Know-how und den Kapazitäten zu profitieren. 

Parallel zu den Serviceaufträgen findet eine ständige Optimierung der vorhandenen Methoden statt. 

Routinemäßig werden folgende Arbeiten durchgeführt: