Pitkäaikaissäilytys kryomenetelmällä
Avainsanat:
geenivarat, herukka, humala, kylmäsäilytys, mansikka, nestetyppi, peruna, vadelma, vitrifikaatioAbstrakti
Kryosäilytys eli kylmäsäilytys nestetypessä (-196 °C) tai sen kaasufaasissa (alle -150 °C) soveltuu hyvin kasvigeenivarojen tehokkaaseen, edulliseen ja luotettavaan pitkäaikaissäilytykseen. Se on verraten uusi ja jatkuvasti kehittyvä menetelmä. Erityisesti kasvullisesti lisättävillä ja taudinaroilla kasvilajeilla kylmäsäilytys on varteenotettava vaihtoehto perinteisille geenivarojen pitkäaikaissäilytysmenetelmille. Kryosäilytyksen avulla geenivaroja voidaan säilyttää pienessä tilassa eikä talletettuihin aineistoihin tarvitse pakastusvaiheen jälkeen kajota muulloin kuin aineistoja käytettäessä. Tämä vähentää ylläpidossa sattuvien saastuntojen tai inhimillisten virheiden aiheuttamia riskejä sekä ylläpitokustannuksia.
Kylmänkestävät kasvilajikkeet ovat karaistumiskykynsä takia teoriassa helpompia kylmäsäilytettäviä kuin leudon seudun lajikkeet. Emokasvien kylmänkestävyyttä voidaan myös lisätä esikäsittelyillä ennen varsinaista kylmäsäilytystä. Käytännössä kylmäsäilytyksessä käytettävät menetelmät on kuitenkin optimoitava erikseen kullekin kasvilajille.
Kylmäsäilytyksen soveltaminen puutarhakasveille aloitettiin MTT, Kasvintuotannon tutkimus Laukaassa vuonna 2004. Alkuvaiheen menetelmäkokeilujen jälkeen käytettäväksi valittiin muunneltu pisara–vitrifikaatio-menetelmä, joka optimoitiin ensin vadelmalle ja mansikalle. Menetelmä perustuu solukkoviljelyllä tuotettujen silmujen tai versonkärkien säilytykseen ja se on käytettävissä laajasti eri kasvullisesti lisättäville kasveille riippumatta niiden kylmäkaraistumiskyvystä. Vitrifikaatiossa soluissa oleva vesi vaihdetaan jäänsuoja-aineisiin käsittelemällä kasvupisteitä vitrifikaatioliuoksin. Tällöin solujen ja soluvälien neste muuttuu niin viskoosiseksi, että kidemäistä jäätä ei synny. Esikäsittelyjen jälkeen solukkoviljelty kasvimateriaali jäädytetään asettamalla kasvupisteet folioliuskan päälle pieneen pisaraan vitrifikaatioliuosta ja sulkemalla folioliuska pieneen putkeen, joka upotetaan suoraan nestemäiseen typpeen ja siirretään säilytykseen kryotankkiin. Aikanaan, sulatuksen jälkeen jäänsuoja-aineet pestään pois ja versonkärjet siirretään kasvamaan ravintoalustalle.
MTT:ssa vuonna 2006 käynnistyneen tutkimushankkeen tavoitteena on kylmäsäilytysmenetelmien kehittäminen ja kasvigeenivarojen onnistunut pitkäaikaissäilytys kryomenetelmien avulla. Hankkeella pyritään MTT:n hallussa olevan laajan geenivara-aineiston säilyttämiseen mahdollisimman turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Kryosäilytyksen käyttöönotolla vähennetään jatkossa peltokokoelmien ja solukkoviljelmien lukumäärää ja säilytyskustannuksia. Hankkeen aikana MTT:een on perustettu pysyvä kylmäsäilytyskokoelma (kryopankki). Kansallisten geenivarojen pikäaikaissäilytys kryopankkiin on aloitettu tallettamalla kasvigeenivaraohjelman humalakokoelmaa sekä MTT Piikkiön vadelmakokoelmaa. Työ on käynnissä myös mm. mansikoilla, herukoilla ja Prunus-lajeilla. Perunan kryosäilytys on kokeiluasteella.
