Die Anzucht in unserem Labor
Grundlage
Die Samen von Orchideen bestehen lediglich aus ca. 100 Zellen des Ebryos, der die gesammte Erbinformation beinhalten. Es fehlt Ihnen das Endosperm, d.h. das Nährgewebe, dass sie die erste Zeit nach der Keimung bis zur Bildung des ersten Blatts ernährt. In der Natur sind diese Samen deshalb auf Symbiosepilze angewiesen, der nach der Aufnahme von Wasser in den Embryo eindringt und für die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen verant-wortlich ist. Gleichzeitig schützt der Symbiont den Keimling vor Bakterien- und Pilzattacken. Trifft der Samen nicht auf Symbiosepilze, wird er rasch von Bakterien und Pilzen abgebaut. Die Wahrscheinlichkeit, dass Orchideen-samen auf Symbiosepilze treffen sind in der Natur recht gering, weshalb diese Pflanzenfamilie riesige Mengen an Samen produzieren. Am höchsten ist die Chance auf einen Symbionten zu treffen in unmittelbarer Nähe von Orchideenpflanzen. Den selbst adulte Pflanzen sind mehr oder weniger bei ihrem Stoffwechsel von Symbiose-pilzen abhängig.
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Am Beginn des 19. Jahrhunderts fand G. Morel eine Methode um Orchideensamen ohne Symbionten zum Keimen und Wachsen zu bringen. Seine Methode Orchideensamen auf sterile Nährmedien auszusäen ist noch heute neben der symbiotischen Methode die bedeutenste Möglichkeit in kurzer Zeit grosse Mengen von Sämlinge zu produzieren.
Symbiotische Aussaatmethode
Bei der symbiotischen Aussaat wird der Vorgang in der Natur nachgestellt: Orchideensamen werden mit Desinfektionsmittel Oberflächen-desinfiziert und auf einen Nährboden gebracht, der mit einen geigneten Symbiosepilz beimpft wurde. Der Nährboden beinhaltet neben dem Geliermittel (Agar Agar) lediglich Stärke (Haferflocken), die dem Pilz zur Ernährung dient. Alle 1-2 Monate, wenn die Stärke vollständig verbraucht und abgebaut wurde, werden die gekeimten Samen (Protokorme) auf neuen Nährboden umgelegt. Nach 6 bis 12 Monaten sollten die Sämlinge Pikiergrösse erreicht haben, und können auf erdiges Substrat gesetzt werden. Die symbiotisch gezogenen Sämlinge entwickeln sich sehr rasch zur Pikiergrösse, und besitzen aufgrund der Pilze Abwehrmechanismen gegenüber Bakterien und Pilze bei Überführung in Erdsubstrat. Schwierig ist es jedoch an geeignete Pilz-Isolate zu kommen. Auch ein höherer Arbeitsaufwand durch das öftere Umlegen auf frischen Nährboden ist einzuberechnen. Heute wird diese Methode nur begrenzt bei den Gattungen Dactylorhiza, Orchis, Ophrys und Spiranthes angewendet.
Assymbiotische Aussaatmethode
Auch bei dieser Methode werden Orchideensamen mit Desinfektionsmittel behandelt. Neben der Sterilität des Samen wird dabei auch die Carapace (die innere Keimhülle, die die Keimhemmung bewirkt) durch die Bleichmittel abgebaut. Der Nährboden, auf dem die desinfizierten Samen aseptisch aufgebracht werden, beinhaltet neben allen essentiellen Makro- und Mikronährstoffen auch Kohlenhydrate und Phytohormone, die Keimung und Wachstum beschleunigen sollen. Nach der erfolgten Keimung werden die Protokorme unter sterilen Bedingungen auf frisches Nährmedium vereinzelt. Alle Arbeitsgänge werden unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Hierzu werden im Labor Autoklaven und die Reinluftbank (Laminarairflow) verwendet. Nach mindestens 12 Monaten sind die Sämlinge pikierfertig, und können auf Erdsubstrat überführt werden. Da diese Sämlinge kein trainiertes Immunsystem besitzen, sind die Ausfälle durch Pilzbefall dementsprechend höher. Diese Methode wird bei alle Orchideenarten für die Produktion großer Mengen an Sämlingen verwendet.
Iris-Embryokultur
Der Embryo bei Irissamen ist im Endosperm eingebettet, welches durch eine Schale geschützt wird. Die Keimhemmung geht von Substanzen aus, die im Endosperm enthalten sind. Diese Keimhemmung kann durch Stratifizierung (Kältebehandlung), oder gleich durch die Entfernung des gesammten Nährgewebes behoben werden. Für die Durchführung werden Samen mindestens 10 Tage gewässert. Vor der Entnahme der Embryonen werden die Samen Oberflächen-desinfiziert. Mit sterilem Werkzeug (Pinzetten, Klammern und Skalpel) wird der Embryo freigelegt und mit einer Nadel/Öse auf steriles Nährmedium gelegt. Die Keim-hemmenden Substanzen sind damit entfernt, das Endosperm durch Nährmedium ersetzt. Im Dunklen keimen die Embryonen nach ca. 14 Tagen, unter künstlicher Beleuchtung benötigt es weitere 6 Wochen bis die Sämlinge 2 bis 3 Blätter produzieren und auf Erdsubstrate gesetzt werden können. Bis zur Erstblüte benötigt es weitere 1 bis 2 Jahre.
Forced germination
Dieses Verfahren wird besonders bei der Aussaat der Aril-Iris angewendet, und ist auch unter dem Begriff “ Anschneiden“ bekannt. Die Samen werden Oberflächen-desinfiziert, und die Kappe, an dem die Mikrophylle (Stelle, an dem der Sämling herauskriecht) liegt, abgeschnitten. Die behandelten Samen werden in sterilem, befeuchtetem Perlit/Vermiculit im Dunklen aufbewahrt, bis der Embryo beginnt sich zu strecken. Diese Keimung kann durch eine Kalt-Stratifikation unterstützt werden. Gekeimte Samen werden auf Erdsubstrat gesetzt. Bei dieser Methode wird die Keimung des Embryos erzwungen, denn sonst würde der Samen durch diese geschaffene Eintrittspforte von Pilzen befallen werden.