Le orchidee sono amate dai giardinieri di tutto il mondo ma sono notoriamente difficili da coltivare. Ricercatori giapponesi hanno sviluppato un nuovo kit per la coltivazione di orchidee che consente la germinazione dei semi, fioritura, e fruttificazione, e sono riusciti nella completa coltivazione artificiale di un'orchidea autonoma. Poiché questo kit può essere realizzato con materiali che costano solo pochi dollari, può ampliare la gamma di opportunità per la coltivazione di orchidee nelle famiglie in generale. Si prevede inoltre che sia uno strumento utile per preservare la diversità genetica delle piante orchidee, molti dei quali sono in pericolo di estinzione.

Sfondo:

Le piante micoeterotrofi germinano e crescono attraverso una relazione simbiotica con i funghi micorrizici. I funghi coesistono sulle radici della pianta dove viene fornita di zucchero, e la pianta riceve energia dai funghi piuttosto che attraverso la fotosintesi. Le piante orchidacee rientrano nel gruppo delle piante mico-eterotrofi. Le piante di orchidacee hanno forme uniche, stili riproduttivi, e caratteristiche ecologiche altamente diversificate. Sfortunatamente, molte specie di questo gruppo di piante sono sull'orlo dell'estinzione.

Piante che richiedono batteri simbionti, come le orchidacee, sono difficili da germinare e coltivare in un ambiente artificiale in cui i batteri simbionti hanno meno probabilità di essere presenti. Generalmente, l'allevamento di orchidee viene effettuato acquistando piantine, ma a volte possono volerci anni prima che fioriscano completamente. Oltre al lavoro, la coltivazione delle orchidee richiede spesso l'uso di una serra, dando alla pianta un'immagine disponibile solo a persone relativamente ricche. Inoltre, ottenere semi di orchidea è impegnativo e, anche se i semi possono essere acquisiti, la germinazione dei semi di orchidea in una famiglia normale è estremamente difficile. Per questa ragione, non ci sono molte persone nella popolazione generale che hanno esperienza nella germinazione delle orchidee fino alla fase di fioritura. Inoltre, l'efficienza della coltivazione artificiale dovrebbe favorire la conservazione dei semi di orchidea.

Le orchidee sono le piante da giardinaggio più ricche di specie al mondo, e nella prefettura giapponese di Kumamoto, tre tipi di orchidee Gastrodia crescono naturalmente. Gli scienziati dell'Università di Kumamoto hanno originariamente sviluppato un kit di coltivazione per coltivare e identificare le micorrize, funghi che hanno un rapporto simbiotico con molte piante e sono necessari per coltivare piante orchidee in laboratorio. Hanno subito scoperto che i kit fornivano un habitat eccellente per i tre Gastrodia orchidee originarie della zona. I nuovi "Kit Coltivazione Orchidee" si realizzano semplicemente deponendo detriti (alberi caduti, coni, fogliame, rami, e pacciame) raccolti dalle aree in cui si trovano le orchidee in una custodia di plastica e che copre l'intruglio con un coperchio.

Ricercatori coltivati Gastrodia orchidee dai semi usando questo kit, confermando così che le piante possono essere completamente coltivate artificialmente dalla germinazione alla fioritura e alla fruttificazione. L'efficienza di coltivazione con il kit è estremamente elevata, con alcuni semi che normalmente germinano poco in campo con quasi il 100% di probabilità quando si utilizza il kit. Nel caso di Gastrodia orchidea pubilabiata, i ricercatori hanno visto la pianta crescere con successo da seme a fiore tre volte in un anno.

Il kit di coltivazione può mantenere livelli di umidità più elevati poiché è un contenitore di plastica chiuso. Si pensa che l'elevata efficienza del kit fosse dovuta ai funghi micorrizici che aderivano agli oggetti raccolti dall'habitat naturale delle orchidee, che ha avuto un effetto favorevole sulla crescita di Gastrodia orchidee. Infatti, gli stessi funghi micorrizici identificati da alberi in decomposizione raccolti dall'habitat originario dell'orchidea sono stati rilevati anche nelle orchidee in crescita; chiaramente i funghi e le Orchidaceae erano simbionti. Si pensa che la combinazione di alti livelli di umidità e ambiente che include funghi micorrizici sia indispensabile per un'efficiente germinazione e crescita delle orchidee.

"Dato che il nostro kit per la coltivazione delle orchidee è un sistema molto semplice, chiunque dovrebbe essere in grado di coltivare artificialmente le piante ovunque, " ha affermato il professor Shinichiro Sawa dell'Università di Kumamoto, che ha diretto lo sviluppo del kit. "Con un'ulteriore personalizzazione di questo sistema, ci aspettiamo che la coltivazione artificiale di varie piante eterotrofi fungine diventi semplificata e altamente efficiente. Non solo prevediamo di commercializzare i kit di coltivazione a livello nazionale, ma speriamo anche di vederlo utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, dalla conservazione e crescita di specie in via di estinzione alla coltivazione di piante medicinali".