Πολλαπλασιασμός και φυτωριακή καλλιέργεια αυτοφυών ειδών της μεσογειακής χλωρίδας, για την αξιοποίηση ως καλλωπιστικών, ιδιαίτερα σε αρχαιολογικούς χώρους, καθώς και στη δημιουργία νέων πρόσθετων τροφίμων, καλλυντικών και υγειοπροστατευτικών συμπληρωμάτων
Authors: Βλάχου Γεωργία 
Published: September 2021

Στην παρούσα Διατριβή μελετήθηκαν αυτοφυή και μεσογειακά είδη, ήτοι Anthyllis barba-jovis, Ballota acetabulosa, Clinopodium creticum, Clinopodium nepeta και Scabiosa hymettia, με στόχο την αξιοποίησή τους ως καλλωπιστικών και για αποκατάσταση τοπίου με έμφαση στο τοπίο αρχαιολογικών χώρων. Αναπτύχθηκαν πρωτόκολλα πολλαπλασιασμού με σπόρο, μικροπολλαπλασιασμό, και μοσχεύματα βλαστού και πρωτόκολλα φυτωριακής καλλιέργειας, και διερευνήθηκε η ικανότητα επιβίωσης των ειδών αυτών in situ σε αρχαιολογικούς χώρους. Στα C. creticum και C. nepeta προσδιορίστηκε συγκριτικά η απόδοση και χημική σύσταση του αιθερίου ελαίου σε φυτά υπαίθριας, θερμοκηπιακής και in vitro καλλιέργειας.Όσον αφορά τον πολλαπλασιασμό με σπόρο, μόνο στο είδος A. barba-jovis διαπιστώθηκε φυσικός λήθαργος, ο οποίος αντιμετωπίστηκε με μηχανικό σκαριφισμό (1 min με σμυριδόχαρτο). Το εύρος των θερμοκρασιών για τη βλάστηση των σπόρων των ειδών A. barba-jovis, B. acetabulosa, C. creticum και C. nepeta κυμάνθηκε από 10 έως 30 °C, με άριστες θερμοκρασίες 15 - 20 °C, όπου η βλαστικότητα ήταν πολύ υψηλή. Η αποθήκευση των σπόρων σε θερμοκρασία δωματίου για 1 - 2 έτη δεν επέδρασσε στη βλαστικότητα, ενώ αποθήκευση πέραν των τριών ετών μείωσε τη βλαστικότητα των A. barba-jovis και B. acetabulosa. Οι σπόροι του S. hymettia εμφάνισαν πολύ χαμηλή ικανότητα βλάστησης σε ex vitro συνθήκες, ενώ σε in vitro συνθήκες η βλάστηση του σπόρου ήταν αδύνατη. Στον in vitro πολλαπλασιασμό η εγκατάσταση καλλιέργειας του A. barba-jovis, B. acetabulosa και S. hymettia με έκφυτα προερχόμενα από ενήλικα αυτοφυή ή καλλιεργούμενα φυτά, παρουσίασε πολλές έως αξεπέραστες δυσκολίες, λόγω του υψηλού ποσοστού μολύνσεων. Εξ’ αυτών μόνο το είδος S. hymettia εγκαταστάθηκε in vitro από ενήλικα αυτοφυή φυτά, με χρήση εκφύτων κορυφής βλαστού και υποστρώματος Murashige & Skoog (MS) είτε χωρίς φυτορυθμιστικές ουσίες (PGRs) ή με 1,0 mg L-1 6-βενζυλαδενίνη (BA), ενώ το A. barba-jovis εγκαταστάθηκε από νεαρά φυτά (2 ετών) που αναπτύσσονταν σε θερμοκήπιο, επίσης σε υπόστρωμα MS με 1,0 - 1,5 mg L-1 BA. Για την εγκατάσταση in vitro καλλιέργειας από ενήλικα φυτά του C. creticum ενδείκνυται η χρήση εκφύτων κορυφής και κόμβου και υποστρώματος MS εμπλουτισμένου με 1,0 mg L-1 ζεατίνη (ΖΕΑΤ), ενώ για το συγγενικό είδος C. nepeta προτείνεται το υπόστρωμα MS εμπλουτισμένο με 1,0 mg L-1 BA.Η εγκατάσταση in vitro καλλιέργειας A. barba-jovis, B. acetabulosa, C. creticum και C nepeta από in vitro καλλιεργούμενα σπορόφυτα, έγινε σε υψηλότατο ποσοστό, με έκφυτα κορυφής και κόμβου, σε υπόστρωμα MS είτε χωρίς PGRs ή με 0,5 - 1,0 mg L-1 BA ή ZEAT. Κατά το στάδιο πολλαπλασιασμού των in vitro καλλιεργειών, τόσο της καλλιέργειας από σπορόφυτα, όσο και αυτής από ενήλικα ή νεαρά φυτά θερμοκηπίου των ειδών A. barba-jovis, B. acetabulosa, C. creticum και C. nepeta παρατηρήθηκε υψηλό ποσοστό αντίδρασης των εκφύτων. Η προσθήκη κυτοκινίνης στο υπόστρωμα (από 0,5 - 8,0 mg L-1), ειδικά των ΒΑ και ΖΕΑΤ και λιγότερο των κινετίνη (ΚΙΝ) και το 6-γ-γ-(διμεθυλαλληλάμινο)-πουρίνη (2iP), είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του αριθμού των βλαστών ανά έκφυτο, αναλογικά με τη συγκέντρωση αυτών, αλλά συγχρόνως επέφερε και αύξηση της υπερενυδάτωση. Στο υπόστρωμα MS με 4,0 ή 8,0 mg L-1 ΒΑ η προσθήκη της αυξίνης 1-ναφθαλινοξικό οξύ (ΝΑΑ) σε συγκέντρωση 0,1 ή 0,5 mg L-1, ή η αύξηση της συγκέντρωσης του άγαρ από 8 g L-1 σε 12 g L-1 εξάλειψε την υπερενυδάτωση με ταυτόχρονη αύξηση του αριθμού των βλαστών σε πολύ υψηλό επίπεδο και ως εκ τούτου τα υποστρώματα αυτά ενδείκνυνται για χρήση σε επιχειρηματική κλίμακα. Για τον πολλαπλασιασμό του S. hymettia προτείνεται το υπόστρωμα MS πλήρους ή μισής δύναμης εμπλουτισμένο με 1,0 mg L-1 ΒΑ με ή χωρίς 0,1 mg L-1 ΝΑΑ, το οποίο όμως δεν ενδείκνυται για πολλαπλασιασμό του είδους σε επιχειρηματική κλίμακα λόγω του χαμηλού δυναμικού του. Η ριζοβολία των μικρομοσχευμάτων των προαναφερθέντων ειδών που προήλθαν από την καλλιέργεια που εγκαταστάθηκε τόσο από in vitro ανεπτυγμένα σπορόφυτα όσο και από νεαρά φυτά παρουσίασαν παρόμοια συμπεριφορά και ήταν επιτυχής σε υπόστρωμα μισής δύναμης MS χωρίς ή με 0,5 - 4,0 mg L-1 σε ινδολ-3-βουτυρικό οξύ (IBA) σε συνεχή εφαρμογή για έξι εβδομάδες. Παράλληλα με τη ριζοβολία παρατηρήθηκε και έκπτυξη πλάγιων βλαστών, με αποτέλεσμα τη δημιουργία πολύκλαδων φυταρίων έτοιμων για εγκλιματισμό, με το πλεονέκτημα της αποφυγής πιθανού κορυφολογήματος για απόκτηση συμπαγούς φυτού. Για τα είδη A. barba-jovis και B. acetabulosa διερευνήθηκε και ο τύπος του μικρομοσχεύματος, ήτοι μόσχευμα κορυφής μικροβλαστού ή μέσης, όπου δεν παρατηρήθηκαν διαφορές στη ριζοβολία τους. Επιπρόσθετα διερευνήθηκε η in vitro ριζοβολία συστάδων μικροβλαστών του B. acetabulosa, C. creticum και C. nepeta, η οποία ήταν επιτυχής σε υπόστρωμα μισής δύναμης MS χωρίς ΙΒΑ. Τέλος για το είδος S. hymettia για την in vitro ριζοβολία των μικρομοσχευμάτων προτείνεται υπόστρωμα μισής δύναμης MS με 1,0 mg L-1 ΙΒΑ σε συνεχή εφαρμογή για έξι εβδομάδες. Ο εγκλιματισμός των φυταρίων όλων των ειδών σε ex vitro συνθήκες έγινε με πολύ υψηλά ποσοστά επιτυχίας (80 - 100%) σε μίγμα τύρφης – περλίτη (1:1, v/v).Σε ότι αφορά στη ριζοβολία μοσχευμάτων βλαστού, δοκιμάστηκε λήψη μοσχευμάτων στις τέσσερις εποχές του έτους και μεταχειρίσεις με αυξίνη είτε σε μορφή σκόνης για ποώδη/ημι-ξυλώδη ή ξυλώδη μοσχεύματα ή σε αλκοολούχο υδατικό διάλυμα (0 - 3000 mg L-1 ΙΒΑ για 1 ή 5 min.). Ο πολλαπλασιασμός του A. barba-jovis με μοσχεύματα βλαστού ήταν ανεπιτυχής, σε όλες τις εποχές και σε όλες τις μεταχειρίσεις που δοκιμάστηκαν, αντίθετα η ριζοβολία των μοσχευμάτων της C. creticum και C. nepeta έγινε με απόλυτη σχεδόν επιτυχία σε όλες τις μεταχειρίσεις και σε όλες τις εποχές. Στο ποσοστό ριζοβολίας μοσχευμάτων των ειδών B. acetabulosa και S. hymettia παρατηρήθηκε εποχική διακύμανση. Πιο συγκεκριμένα, υψηλότερα ποσοστά ριζοβολίας παρατηρήθηκαν στα μοσχεύματα B. acetabulosa που συλλέχθηκαν την άνοιξη και το φθινόπωρο, για το είδος S. hymettia το φθινόπωρο και το χειμώνα, ενώ αντιθέτως το καλοκαίρι ήταν η πλέον ακατάλληλη εποχή για τη ριζοβολία των μοσχευμάτων και των δύο ειδών. Όσον αφορά τη συγκέντρωση του ΙΒΑ, για το είδος Β. acetabulosa, την άνοιξη προτείνεται συγκέντρωση 2000 mg L-1, για 1 min, ενώ το φθινόπωρο για 5 min. Για το είδος S. hymettia τόσο το φθινόπωρο όσο και το χειμώνα προτείνεται συγκέντρωση 1000 mg L-1 για 1 min ή εφαρμογή σκόνη ριζοβολίας για ξυλώδη μοσχεύματα. Για την περαιτέρω ανάπτυξη των φυταρίων όλων των ειδών προτείνεται η χρήση υποστρώματος τύρφης: περλίτη (2:1, v/v) και η λίπανση με χαμηλή συγκέντρωση (2 g L-1) ισορροπημένου λιπάσματος (20:20:20) ανά μήνα. Επιπλέον για τα είδη Β. acetabulosa, C. creticum και C. nepeta για την παραγωγή διακλαδισμένων φυταρίων, τα οποία θα είναι πιο ελκυστικά στους καταναλωτές ενδείκνυται η εφαρμογή κορυφολογήματος.Όσον αφορά την εγκατάσταση των ειδών στους αρχαιολογικούς χώρους, το είδος B. acetabulosa έδειξε τη μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα σε όλη την Ελλάδα, ενώ το S. hymettia εγκαταστάθηκε επιτυχώς στις μη παράκτιες περιοχές. Το C. nepeta εγκαταστάθηκε καλύτερα στη Β. Ελλάδα, ενώ το C. creticum στη Νότια Ελλάδα. Επιπρόσθετα παρατηρήθηκε ότι η χρήση γεωυφάσματος για τον έλεγχο των ζιζανίων και η εφαρμογή αραιών αρδεύσεων κατά τη διάρκεια της θερμής και ξηρής περιόδου του καλοκαιριού συνέβαλαν στην αποτελεσματικότερη εγκατάσταση όλων των φυτικών ειδών. Η απόδοση αιθερίου ελαίου ήταν υψηλότερη στα φυτά C. creticum και C. nepeta που καλλιεργήθηκαν υπαίθρια σε σύγκριση με τα θερμοκηπιακά. Η υψηλότερη απόδοση αιθερίου ελαίου και για τα δύο είδη ανεξαρτήτως θέσης καλλιέργειας καταγράφτηκε τον Αύγουστο (περίοδος ανθοφορίας), ενώ η χαμηλότερη το Φεβρουάριο (βλαστική περίοδος). Τα in vitro φυτάρια και των δύο ειδών (σε βλαστική κατάσταση) έδωσαν υψηλότερη απόδοση αιθερίου ελαίου σε σχέση με τα ex vitro φυτά, υπαίθρια ή θερμοκηπιακά του Φεβρουαρίου. Αναφορικά με την ποιοτική σύσταση του αιθερίου ελαίου, η κύρια χημική ομάδα που ανιχνεύτηκε στο αιθέριο έλαιο και των δύο ειδών ήταν τα οξυγονωμένα μονοτερπένια, ακολουθούμενη από τους μονοτερπενικούς υδρογονάνθρακες και τα σεσκιτερπένια. Στους κύριους εκπροσώπους των χημικών ομάδων παρατηρήθηκε επίσης εποχική διακύμανση και στις δύο θέσεις ex vitro καλλιέργειας (αγρός, θερμοκήπιο) και για τα δύο υπό μελέτη είδη. Η συγκριτική μελέτη της σύστασης των αιθερίων ελαίων από in vitro αναπτυγμένους μικροβλαστούς και από ex vitro καλλιεργούμενα φυτά, έδειξε μεγάλη ομοιότητα μεταξύ των δύο χημικών προφίλ τόσο για το είδος C. creticum όσο και για το είδος C. nepeta. Συνοψίζοντας, η παρούσα Διατριβή ανέδειξε πέντε είδη αυτοφυών φυτών της Μεσογείου, με πρωτόκολλα πολλαπλασιασμού και φυτωριακής καλλιέργειας, έτοιμα για εισαγωγή στην επιχειρηματική ανθοκομία και στην Αρχιτεκτονική του Τοπίου, στα πλαίσια της γενικά αποδεκτής πλέων τάσης των τελευταίων ετών, χρήσης αυτοφυών φυτών σε κηποτεχνικές διαμορφώσεις και αναπλάσεις τοπίου, με στόχο τη βιοποικιλότητα, την ανθεκτικότητα και τη διατήρηση του χαρακτήρα του τοπίου.