Projektbeschreibung
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Projekttitel: Rettet den Baum
Entwicklung einer Methode zur In-vitro-Kultur wertvoller, seltener oder gefährdeter Baumarten.
Auf dem Gelände des Campus Klarenthal finden sich zahlreiche wertvolle Baumarten, die auf Grund ihres Alters nicht mehr durch Naturverjüngung erhalten werden können. Wir wollen diese Baumarten mittels moderner biotechnologischer Methoden erhalten und u.U. auch vermehren. Dazu wollen wir in erster Linie Methoden der pflanzlichen Gewebekultur, wie Spross- und Meristemkultur, nutzen. Folgende Techniken und Kompetenzen wollen wir dabei erwerben und anwenden:
1. Sterile Arbeitstechniken ( Pflanzenmaterial, Arbeitsgeräte, Werkbank).
2. Herstellung von Kulturmedien (Umgang mit Chemikalien, Stöchiometrie).
3. Anwendung von Kulturmedien (MS, SH, B, DCR).
4. Wirkung von Pflanzenhormonen und Wachstumsregulatoren.
5. In-Vitro-Kultur ausgewählter Bäume.
Projekt Fotos
Projekt Blog
16.01.2019 - 21:08 Uhr
Leander Eschenfelder
Erster Blog
Hallo an alle,
heute schreibe ich endlich unseren ersten Blog, also los geht?s:
Zuerst muss ich erklären, was genau wir machen und wie wir vorhaben, Bäume zu retten. An unserer Schule (Campus-Klarenthal) gibt es viele Baumarten, da es mal eine Baumgärtnerei war. Wir haben einmal in der Woche eine Doppelstunde (90 min.) in einer kleineren Gruppe NaWi (Natur-Wissenschaften). Dass wir eine kleine Gruppe sind ist sehr wichtig, da wir meist steril (keim/-erregerfrei) arbeiten. In diesen 1,5 Stunden lernen wir viel über Pflanzen und wie sie sich vermehren. Aber auch wie man mit ihnen arbeitet, sie vermehrt und an ihnen Hormone (chemische Botenstoffe) austestet (keine Sorge, das ist nicht gefährlich).
Am Anfang arbeiten wir immer mit Tabak, weil er leicht zu züchten ist. Der Tabak wächst sehr gut in MS30-Medium, weshalb wir dieses als erstes kennenlernten. Übrigens, MS bedeutet Murashige und Skoog und das sind die Namen der Erfinder des Mediums. Und das Medium ist das, was den Pflanzen alle Nährstoffe zur Verfügung stellt, die sie brauchen. Das MS30-Medium ist das grüne auf den Bildern.
Das Medium ist das Herzstück der In-Vitro-Kultur, denn nur auf ihm wachsen die Pflanzen. In-Vitro kommt aus dem Lateinischen und heißt im Glas. Und genau das ist das Besondere, denn die Pflanzen wachsen nicht in Erde, sondern in ein bisschen Chemie. Durch dieses Verfahren können Firmen hunderttausende Pflanzen auf einmal auf wenig Raum produzieren.
Nach den ersten Versuchen merkten wir, dass es wirklich nicht sehr leicht ist, dass die Pflanzen großwerden. Man muss die Pflanzen zwar nicht gießen, aber dafür dürfen keine Keime oder Erreger an das Medium kommen. Weil das Medium nicht nur den Pflanzen beim Wachsen hilft sondern auch Erregern und Keimen. Dann bildet sich Schimmel und die Pflanzen sind kaputt (sowie auf manchen Bildern zu sehen ist).
Zwischendurch stellten wir auch MS15-Medium her (das Kupferfarbene). MS15-Medium ist besonders geeignet für Sonnentau. Sonnentau ist eine Pflanze, die auch Fliegen essen kann, nur kann sie keine Fliegen essen, solange sie im Medium ist, weil man den Deckel ja nicht öffnen darf (sonst kommen Keime oder Erreger ans Medium und alles ist futsch). Die Zahl hinter dem Namen des Mediums, bspw. MS15, steht bei den meisten Medien für die Menge an Zucker in einem Liter, bspw. 15 Gramm.
Bei den meisten Bäumen wird es im Alter schwer, sie nachwachsen zu lassen. Weil sie keine Naturverjüngung mehr betreiben (Bäume geben umso älter sie werden, immer weniger Samen ab und deshalb wachsen dann keine Bäume unter ihnen nach). Um sie zu retten, muss man einen Samen finden, ihn vorsichtig aufschneiden und den Embryo auf das Medium setzen. Nach ein paar Wochen bilden sich kristallähnliche punkte auf dem Embryo, die man dann aufs Medium setzen kann und mit Hormonen zum Wachsen bringen kann. Das nennt man dann: somatische Embryogenese. Da wir mit einigen Hormonen nicht arbeiten dürfen, haben wir das leider noch nicht gemacht und außerdem ist ja noch Zeit.
In der vorletzten Wochen haben wir angefangen uns mit dem SH-Medium zu befassen und mit der Molaritätsberechnung. Jeder Stoff hat ein bestimmtes Gewicht, und damit man die Stoffe wiegen kann, muss man eine einheitliche Menge an Atomen haben, die man wiegen kann (1 Atom kann man auf keinen Fall wiegen, es ist viel zu leicht). Die Einheit, die man da benutzt, nennt man Mol und 1 Mol hat immer 6,022 141 79*1023 Atome. Das sind über 602 Trilliarden Atome, und erst dann kann man sie wiegen. Wir haben das an dem Beispiel von Magnesiumsulfat kennen gelernt. Magnesiumsulfat heißt dasselbe wie MgSO4*7H2O, nur kann man anhand dessen ausrechnen, wie viel es wiegt. Als erstes muss man dazu im Periodensystem die Stoffe Mg (Magnesium), S (Schwefel), O (Sauerstoff), und H (Wasserstoff) heraussuchen und nachsehen wieviel sie wiegen (Mg (24,305), S (32,065), O (15,9994), und H (1,0079)). Außerdem muss man auch darauf achten, dass man die kleinen Zahlen nicht vergisst, sie können viel ausmachen. MgSO4*7H2O = 24,305+32,065+63,9976(15,9994*4)+126,1064((1,0079*2+15,9994)*7) = 246,474. Das heißt, dass 246,474 = 1 Mol Magnesiumsulfat sind. Damit kann man ein 1:1 molares Verhältnis zwischen zwei Stoffen erzeugen. Wenn du also ein eins zu eins molares Verhältnis zwischen Magnesiumsulfat und Calciumchlorid herstellen willst, brauchst du nicht von beidem gleich viele Gramm, sondern gleich viele Atome (zumindest ungefähr gleich viele) Magnesiumsulfat = 246,474 und Calciumchlorid = 147,0144, jetzt hast du von beidem ein Mol. In der letzten Woche haben wir dann auch SH30-Medium hergestellt. Dafür brauchten wir:
SH-Makro:
KNO3 50g
MgSO4*7H2O 8g
Nh4H2PO4 6g
CaCl*2H2O 4g
SH-Mikro:
MnSo4*H2O 1g
H3Bo3 5g
ZnSO4*7H2O 0,1g
KI 0,1g
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CuSo4*5H2O 0,02g
No2MoO4*2H2O 0,01g
CoCl2*6H2O 0,001g
?..
In den nächsten Wochen wollen wir dann unsere Tabak Pflänzchen mit Hormonen verändern. Und sehen was passiert. Dazu werden wir Auxin und Cytokinin verwenden. Ich bin schon sehr gespannt, was dann passiert. Mit den Verfahren und denen die wir noch lernen werden, werden wir dann hoffentlich einige der Baumarten auf unserem Gelände retten können.
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