ФонМикогетеротрофные растения прорастают и растут в симбиотических отношениях с микоризными грибами. Грибы сосуществуют на корнях растения, где они снабжены сахаром, и растение получает энергию от грибов, а не посредством фотосинтеза. Орхидные растения относятся к группе микогетеротрофных растений.
Орхидные растения обладают уникальными формами, репродуктивными стилями и разнообразными экологическими особенностями. К сожалению, многие виды этой группы растений находятся на грани исчезновения.Растения, которым требуются симбиотические бактерии, такие как Orchidaceae, трудно прорастать и культивировать в искусственной среде, где вероятность присутствия симбиотических бактерий меньше. Как правило, разведение орхидей осуществляется путем покупки саженцев, но иногда могут пройти годы, прежде чем они полностью зацветут.
Помимо труда, выращивание орхидей часто требует использования теплицы, что делает растение доступным только для относительно богатых людей. Кроме того, получение семян орхидей является сложной задачей, и даже если семена могут быть приобретены, прорастание семян орхидей в обычном домашнем хозяйстве чрезвычайно сложно.
По этой причине в общей популяции не так много людей, у которых есть опыт проращивания орхидей до стадии цветения. Кроме того, ожидается, что эффективность искусственного выращивания поможет сохранить семена орхидей.Разработка
Орхидеи — это самые богатые видами садовые растения в мире, а в японской префектуре Кумамото естественным образом произрастают три вида орхидей Gastrodia. Ученые из Университета Кумамото первоначально разработали набор для выращивания для культивирования и идентификации микоризы, грибов, которые имеют симбиотические отношения со многими растениями и необходимы для выращивания орхидных растений в лаборатории.
Они быстро обнаружили, что эти наборы представляют собой отличную среду обитания для трех местных орхидей Gastrodia. Новые «Наборы для выращивания орхидей» изготавливаются путем простого помещения детрита (упавших деревьев, шишек, листьев, веток и мульчи), собранного с участков, где обнаружены орхидеи, в пластиковый ящик и накрытия смеси крышкой.РезультатС помощью этого набора исследователи вырастили орхидеи Gastrodia из семян, тем самым подтвердив, что растения можно полностью выращивать искусственно от прорастания до цветения и плодоношения.
Эффективность культивирования с помощью набора чрезвычайно высока: некоторые семена, которые обычно мало прорастают в поле, прорастают почти со 100% вероятностью при использовании набора. В случае орхидеи Gastrodia pubilabiata исследователи увидели, что растение успешно перерастает от семени к цветку три раза в год.Набор для выращивания может поддерживать более высокий уровень влажности, поскольку представляет собой закрытый пластиковый контейнер. Считается, что высокая эффективность набора была связана с микоризными грибами, которые прилипли к предметам, собранным в естественной среде обитания орхидей, что оказало благоприятное влияние на рост орхидей Gastrodia.
Действительно, те же микоризные грибы, идентифицированные на разлагающихся деревьях, собранных в первоначальной среде обитания орхидей, также были обнаружены в растущих орхидеях; очевидно, что грибы и орхидные были симбиотическими. Считается, что сочетание высокой влажности и окружающей среды, в которой присутствуют микоризные грибы, необходимо для эффективного прорастания и роста орхидей.
«Поскольку наш набор для выращивания орхидей представляет собой очень простую систему, любой должен иметь возможность искусственно выращивать растения в любом месте», — сказал профессор Шиничиро Сава из Университета Кумамото, руководивший разработкой набора. «Путем дальнейшей настройки этой системы мы ожидаем, что искусственное выращивание различных грибковых гетеротрофных растений станет упрощенным и высокоэффективным. Мы не только ожидаем коммерциализации наборов для выращивания внутри страны, но и надеемся увидеть их использование в широком диапазоне применения от сохранения и выращивания исчезающих видов до выращивания лекарственных растений ».