W rzeczywistości klonowanie roślin jest znacznie łatwiejsze, niż możemy sobie wyobrazić. Prostsza budowa roślin w porównaniu do zwierząt pozwala na klonowanie próbek nie tylko w laboratorium, ale również w domu. W przeciwieństwie do zwierząt wyższych, które w naturze rozmnażają się tylko płciowo, rośliny oprócz rozmnażania płciowego charakteryzują się rozmnażaniem wegetatywnym. Rozmnażanie wegetatywne jest jednym z rodzajów rozmnażania bezpłciowego. W roślinach charakteryzuje się oddzieleniem od matki córek - kłączy, pędów, cebulek, bulw itp.
Klonowanie. Dom
Wszyscy wiemy o udanym klonowaniu zwierząt. W 1996 roku urodziła się owca Dolly, która była dokładną kopią swojej poprzedniczki. Wydarzenie to było punktem zwrotnym zarówno w środowisku naukowym, jak iw kulturze popularnej. Naukowcy i media są zaniepokojeni możliwością klonowania ludzi lub większych zwierząt. Wszyscy zapomnieli o klonowaniu roślin - to nie jest takie ciekawe i nowe. Ale nawet samo słowo „klon” zStarogrecki tłumaczy się jako „pęd, gałązka, potomstwo”, co niewątpliwie wskazuje na wczesny rozwój roślin jako przedmiotu klonowania w celach hodowlanych.
Rozmnażanie bezpłciowe roślin jest procesem naturalnym
Jak już powiedzieliśmy, rośliny charakteryzują się rozmnażaniem bezpłciowym i płciowym. Każdy ogrodnik i ogrodnik własnymi rękami przynajmniej raz sklonował najbardziej udane próbki pomidora, jabłoni, kwiatów ogrodowych itp. Aby sklonować nasadzenia w domu, wystarczy wziąć żywe i zdrowe komórki kwiatu, krzewu lub drzewa (liść, pęd, korzeń, sadzonka itp.) i stworzyć im odpowiednie warunki do wzrostu. Po pewnym czasie otrzymamy dorosłą roślinę, genetycznie nie różniącą się od matki. Zazwyczaj komórki merystemu wierzchołkowego (to znaczy komórki znajdujące się na szczytach pędów rośliny i na końcach jej korzeni) są pobierane z roślin w celu stworzenia klonu. Komórki te dokonują tworzenia wszystkich organów rośliny, dlatego podczas klonowania z ich pomocą nowy osobnik rośliny rozwija się znacznie szybciej.
Wady i zalety klonowania roślin
Zwiększenie liczby roślin poprzez klonowanie ma zarówno zalety, jak i wady. Do klonowania wybieramy próbki o najwyższej jakości. Na przykład wybierzemy wąsy tych krzewów truskawkowych, na których dojrzewają największe i najsłodsze jagody. Lub wybierz cebulki najjaśniejszych i najbardziej odpornych na zimno tulipanów. Każdy mieszkaniec lata może podać wiele przykładów klonowania roślin w swoim ogrodzie. JakPraktyka dowiodła, że populacja roślin wyhodowanych przy użyciu klonowania jest znacznie czystsza i bardziej płodna niż populacja wyhodowana z nasion. Ale są też ciemne strony klonowania, które często obniżają jakość klonów.
Wady klonowania
Główny problem tworzenia klonów polega na tym, że podczas klonowania jednej lub nawet kilku roślin, kod genetyczny jest znacznie uszczuplony. Nie bez powodu natura dała nam różnorodność genetyczną we wszystkim - pomaga żywym organizmom przetrwać i przechodzić ważne zmiany z pokolenia na pokolenie. Rośliny uzyskane w wyniku klonowania są całkowicie nieprzystosowane do dzikich warunków życia. Wszakże wszystkie osobniki mają ten sam kod genetyczny, co oznacza, że w naturze zaprogramowane są do zachowywania się w ten sam sposób. Na przykład jeden szczep choroby może je zabić, podczas gdy rośliny o różnych genetykach inaczej to postrzegają.
Zepsute klony
Im bliżej warunków laboratoryjnych jest proces klonowania, tym trudniej jest ostatecznie przeszczepić klony na otwarty teren i sprawić, by rosły samodzielnie. Rozwijając się w idealnych warunkach, osobniki dopiero uczą się konsumować. Rośliny nie wiedzą, jak wytwarzać wystarczającą ilość tlenu ani o siebie dbać. Dlatego ważne jest, aby od czasu do czasu dać sadzonkom możliwość przebywania w bardziej dzikich i nie szklarniowych warunkach, tak aby sadzonki rozwinęły umiejętności niezbędne do samodzielnej egzystencji.
Odpowiednie środowisko programistyczneklony
Aby klony z merystemu wierzchołkowego rosły tak zdrowo, jak to tylko możliwe, muszą być umieszczone w środowisku bogatym w składniki odżywcze. Ponadto rośliny muszą zapewniać optymalne oświetlenie, wilgotność i temperaturę powietrza. Sklonowane próbki są szczególnie wrażliwe na wszelkie niuanse środowiska. Zazwyczaj na początkowym etapie klonowania stosuje się specjalne roztwory odżywcze. Sprzedawane są w wielu sklepach. Spośród tych leków, które pomagają szybciej rosnąć sklonowanej rośliny, izoluje się stymulator tworzenia korzeni. Młode są następnie umieszczane w glebie bogatej w pożyteczne bakterie i nawozy.
Klonowanie przez sadzonki
Jak sklonować odpowiednią roślinę w domu? Istnieje ogromna różnorodność niuansów rozmnażania roślin przez sadzonki. W ten sposób zwrócimy uwagę tylko na główne zasady uprawy.
Pierwszy etap
Na pierwszym etapie klonowania roślin od rośliny matecznej musisz oddzielić wybraną łodygę. W tym celu odpowiedni jest mały ostry przedmiot do cięcia - nożyczki do paznokci, żyletka, mały nóż itp. Przedmiot wybrany do obrzezania należy zdezynfekować alkoholem, aby bakterie nie dostały się do nacięcia.
Cięcie należy wykonać na młodych, zdrowych pędach o tym samym młodym zielonym ulistnieniu. Sadzonki wycina się z dolnych gałęzi rośliny - szybciej się ukorzeniają. Cięcie powinno mieć długość 10-20 centymetrów i ciąć pod kątem 45 stopni dokładnie w miejscu, w którym łączy się z pędem. Natychmiast po cięciu cięciapowinien znajdować się w pojemniku z wodą o kwasowości 5, 8-6, 2, aby zatrzymać gojenie się cięcia, zapobiec infekcji szkodliwymi bakteriami i oczywiście zapewnić roślinie niezbędną wilgoć.
Drugi etap
Na drugim etapie klonowania roślin rozpoczyna się ich ukorzenianie – czyli tworzenie korzeni. Aby korzenie były grubsze i mocniejsze, wszystkie liście są odcinane z cięcia. Wycinek jest aktualizowany w razie potrzeby. Możesz zostawić roślinę w czystej wodzie i poczekać, aż korzenie wykiełkują, ale lepiej użyć domowej roboty lub zakupionego aktywatora korzeni.
Z niefabrycznych aktywatorów wzrostu korzeni można stosować kwasy: indolilooctowy, indolilomasłowy, naftylooctowy, bursztynowy i nadmanganian potasu. Z bezpiecznych formowników korzeniowych znany jest prosty miód, w którym należy zanurzyć krojenie, a także sok z aloesu. Nie należy dopuszczać do przedawkowania aktywatorów wzrostu - z tego powodu roślina może przestać się rozwijać, a nawet umrzeć.
Mikroklimat
Poziom wilgotności podczas rozwoju klonów powinien wynosić co najmniej 80%, ponieważ do momentu rozwoju korzeni sadzonki otrzymują wilgoć z powietrza. Temperatura w pomieszczeniu z sadzonkami powinna wynosić co najmniej 23 stopnie, a czasem ponad 25.
Oświetlenie
Podczas ukorzeniania klony potrzebują bardzo jasnego światła. Do dostarczania światła stosuje się świetlówki neonowe. Fluorescencyjne lub energooszczędne. Im większe spektrum światła lampy, tym lepiej. Niektórzy hodowcyużywaj czerwonych i niebieskich lamp, których światło jest słabe, ale również przydatne dla roślin. Lampy nie będą działać przez cały dzień. Tryb światła musi być ustawiony na 18/6 lub 16/8. Rośliny też muszą spać.
Mikrorozmnażanie roślin
Ponieważ klonowanie przez cięcie ma swoje wady, postęp hodowlany doprowadził nas do koncepcji mikrorozmnażania roślin. Rozmnażanie roślin przez sadzonki wygląda lepiej przy niewielkich populacjach w ogrodnictwie prywatnym. W środowisku naukowym, przy standardowym klonowaniu roślin, naukowcy napotkali pewne problemy:
- Iglaste i niektóre drzewa liściaste (na przykład dąb), a także orzechy są trudne do rozmnażania przez sadzonki.
- Poprzez sadzonki wiele rodzajów drzew w wieku powyżej 10-15 lat praktycznie się nie rozmnaża.
- Nie zawsze jest możliwe uzyskanie standardowego materiału do sadzenia, ponieważ klonowanie sadzonek z dużym prawdopodobieństwem zakaże klony.
- Trudno jest rozmnażać dojrzałe rośliny drzewiaste przez szczepienie.
Korzyści z mikroklonowania roślin
Mikroklonalne rozmnażanie roślin ma szereg zalet, których nie można osiągnąć przez klonowanie próbek w zwykły sposób - sadzonek. Wielu ogrodników zaczyna interesować się mikrobiologią i kupuje materiały i urządzenia niezbędne do mikroklonowania. Z jednej strony plon roślin uzyskany przez klonowanie komórek jest znacznie lepszy pod względem jakościuprawa wyhodowana z sadzonek:
- Materiał do sadzenia jest jednorodny genetycznie – może to być zarówno plus, jak i minus.
- Użyj materiału do sadzenia wolnego od wirusów, ponieważ mikroklonowanie wykorzystuje komórki merystemowe.
- Wysoka zdolność rozmnażania każdego rodzaju roślin. Nawet iglaki.
- Opracowywanie nowych i ulepszonych odmian roślin zajmuje mniej czasu.
- Roślina szybciej przechodzi z fazy młodzieńczej do fazy reprodukcyjnej.
- Mikrorozmnażanie roślin może odbywać się przez cały rok w specjalnych obiektach.
- Uzyskane w ten sposób sadzonki zajmują mniej miejsca niż sadzonki.
Kroki mikroklonowania roślin
Jest ich tylko pięć:
- Pod mikroskopem w sterylnych warunkach niewielka ilość merystemu jest wyrywana z rośliny. Nazywa się to pobraniem próbki do klonowania. Wszystkie tkanki i organy przyszłego klonu pojawią się w przyszłości z merystemu.
- Ponadto tkanka merystemu jest traktowana w taki sam sposób, jak przy cięciu - cięcie jest dezynfekowane, a próbka jest umieszczana w pożywce.
- Kiedy roślina osiągnie fazę mikrokopii, ponownie wycina się z niej sadzonki pod mikroskopem i każdą z nich umieszcza się w pożywce. Następnie z każdej sadzonki wyrasta mikroroślina. Ponownie pobiera się z niego sadzonki i wyhoduje z nich mikrokopie. Trwa to nieograniczoną liczbę razy, aż utworzona zostanie wymagana liczba klonów.
- Rośliny sadzi się w specjalnych roślinach, aby przygotować je do warunków życia na zewnątrz.
- Dojrzałe roślinyprzesadzony do szklarni i przygotowany do sadzenia w otwartej glebie.
