Murashige-Skoog-Medium (MS-Medium, Zusammensetzung)
Kurzdefinition
MS-Medium (1962, Toshio Murashige & Folke K. Skoog) = Goldstandard der Pflanzengewebekultur. Für Cannabis: DKW-Medium kann bei manchen Kultivaren überlegen sein (PMC12389575). Grundzusammensetzung: ~60 mM N, Saccharose 30 g/L (MS-30), pH 5,7–5,8, Autoklavierung 121°C/20 min.
Wissenschaftliche Beschreibung
MS-Medium Vollzusammensetzung
Makronährstoffe (mg/L):
| Komponente | Konzentration (mg/L) | Funktion |
|---|---|---|
| NH₄NO₃ | 1.650 | N-Quelle (Ammonium + Nitrat) |
| KNO₃ | 1.900 | N + K |
| CaCl₂·2H₂O | 440 | Ca + Cl |
| MgSO₄·7H₂O | 370 | Mg + S |
| KH₂PO₄ | 170 | P + K |
Mikronährstoffe (mg/L):
| Komponente | Konzentration | Besonderheit |
|---|---|---|
| FeSO₄·7H₂O | 27,8 | Mit Na₂EDTA·2H₂O 37,3 → Fe-Chelat |
| MnSO₄·4H₂O | 22,3 | — |
| H₃BO₃ | 6,2 | — |
| ZnSO₄·7H₂O | 8,6 | — |
| KI | 0,83 | — |
| Na₂MoO₄·2H₂O | 0,25 | — |
| CuSO₄·5H₂O | 0,025 | Spurenmenge |
| CoCl₂·6H₂O | 0,025 | Spurenmenge |
Vitamine und organische Bestandteile (mg/L):
| Komponente | Konzentration |
|---|---|
| myo-Inositol | 100 |
| Thiamin-HCl (Vitamin B1) | 0,1 |
| Pyridoxin-HCl (Vitamin B6) | 0,5 |
| Nicotinsäure | 0,5 |
| Glycin | 2,0 |
Grundparameter: - Saccharose: 30 g/L (MS-30 = Standard; MS-15 für empfindliche Kulturen) - pH: 5,7–5,8 (mit KOH oder NaOH einstellen VOR Autoklavierung) - Autoklavierung: 121°C, 20 Minuten, 15 PSI - Gelfestigung: Agar 6–7 g/L oder Gelrite 2,5–3 g/L
DKW-Medium als Cannabis-Alternative
PMC12389575: Bei einigen Cannabis-Kultivaren ('Purple', 'Cherry Soda') produziert DKW-Medium (Driver-Kuniyuki-Walnut) überlegene Sprossproliferationsraten als MS-Medium.
DKW-Unterschiede zu MS: - Höheres Ca²⁺ (3,0 vs. 1,5 mM MS) → reduziert Vitrifikation bei Cannabis - Niedrigeres NH₄⁺ (7,5 mM DKW vs. 20,6 mM MS) → günstigere Nitrat:Ammonium-Balance - Enthält B₂-Vitamine (Riboflavin)
Empfehlung: MS-Medium als Default; DKW-Medium evaluieren wenn Vitrifikation oder geringe Proliferation auftritt.
Hitzelabile Komponenten: Sterilisation nach Autoklavierung
Wachstumsregulatoren (Phytohormone) werden hitzelabil degradiert: → Steril-filtrieren (0,22 µm Membranfilter) + nach Autoklavierung zu abgekühltem Medium (< 60°C) zusetzen
Hitzelabile Vitamine: Thiamin, Riboflavin → ebenfalls post-autoklaviert zufügen wenn maximal stabil.
Photoautotrophe Alternative (Shi et al. 2024, ScienceDirect)
Konventionelles MS = heterotrop (Saccharose als Kohlenstoffquelle): → Anfällig für Vitrifikation und mikrobielle Kontamination durch Zuckerpräsenz
Photoautotrophe Variante (Shi 2024): - Saccharose = eliminiert oder stark reduziert - CO₂-Anreicherung als alleinige Kohlenstoffquelle - Erhöhte Luftwechselraten im Kulturgefäß → Vitrifikation ↓; Akklimatisierung erleichtert; aber höherer Infrastrukturaufwand
Anbau-Relevanz
- pH vor Autoklavierung messen und einstellen: pH verändert sich durch Hitze; nach Abkühlen nochmals prüfen.
- Gelrite vs. Agar: Gelrite ist klar (besser für Wurzel-Beobachtung), pH-sensitiver (muss exakter eingestellt sein), teurer.
- MS-Medium selbst herstellen: Kostenfaktor bei regelmäßigem Gebrauch; Sigma-Aldrich/Caisson Pre-Mix-Packungen für Einsteiger.
Verwandte Begriffe
- skoog-miller-hormonbalance — Phytohormon-Ratio als Schlüssel zur Organogenese
- meristemkultur — Stufenprinzip in dem MS als Basismedium
- gewebekultur-probleme — Vitrifikation bei zu hoher CK + Saccharose
Quellen
- Wikipedia: Murashige and Skoog Medium (vollständige Zusammensetzung, Geschichte)
- Sigma-Aldrich: Murashige and Skoog Plant Cell Culture Media Formulations
- PMC12389575: Optimizing Growth Regulator Concentrations for Cannabis sativa L. (DKW vs. MS, optimale Wurzelung)
Quellen
- https://doi.org/10.3390/plants10091990
- Caplan D et al. (2021): Cannabis propagation and vegetative growth. Plants 10(9):1990. doi:10.3390/plants10091990