Kloniranje rastlin: faze, primeri, prednosti in slabosti

Kloniranje rastlin je dejansko veliko lažje, kot si morda predstavljamo. Zaradi preprostejše zgradbe rastlin v primerjavi z živalmi je mogoče klonirati primerke ne le v laboratoriju, temveč tudi doma. Za razliko od višjih živali, ki se v naravi razmnožujejo samo s spolnim razmnoževanjem, se rastline poleg spolnega razmnoževanja razmnožujejo tudi vegetativno. Vegetativno razmnoževanje je vrsta nespolnega razmnoževanja. Pri rastlinah je zanj značilno, da se od matične rastline ločijo potomci - korenike, poganjki, čebulice, gomolji itd. д.

Kloniranje. Začetek

Vsi vemo za uspešno kloniranje živali. Leta 1996 se je rodila ovca Dolly, natančen dvojnik svoje prednice. To je bila prelomnica v znanstvenih krogih in popularni kulturi. Znanstveniki in mediji so se ukvarjali z možnostjo kloniranja človeka ali večje živali. Vsi so pozabili na kloniranje rastlin - ni tako zanimivo ali novo. Toda tudi sama beseda "klon" v prevodu iz stare grščine pomeni "poganjek, vejica, potomec" - izraz, ki se nedvomno nanaša na zgodnji razvoj rastlin kot predmet kloniranje za razmnoževanje.

Razmnoževanje rastlin brez spola je naravni proces

Kot smo že povedali, se rastline razmnožujejo tako nespolno kot spolno. Vsak vrtnar in hortikulturnik je vsaj enkrat kloniral najuspešnejše primerke paradižnika, jabolk, vrtnega cvetja itd. д. Kloniranje rastlin v doma Dovolj je, če vzamete žive in zdrave celice cvetja, grma ali drevesa (list, poganjek, korenino, potaknjence itd.). д.) in jim zagotovite ustrezne pogoje za rast. Čez nekaj časa dobimo popolnoma odraslo rastlino, ki se genetsko ne razlikuje od matere. Pri kloniranju običajno vzamemo celice iz apikalnega meristema (to so celice na vrhu poganjkov in na konicah korenin). Te celice tvorijo vse organe rastline, zato se pri kloniranju nova rastlina razvije veliko hitreje.

Prednosti in slabosti kloniranja rastlin

Povečevanje števila rastlin s kloniranjem ima tako prednosti kot slabosti. Za kloniranje izberemo visokokakovostne osebke. Izbrali bomo na primer šibe tistih jagodnih grmov, ki rodijo največje in najslajše jagode. Ali pa izberite čebulice najsvetlejših in na mraz najbolj odpornih tulipanov. Vsak pridelovalec se lahko spomni številnih primerov kloniranja rastlin na svojem vrtu. Dokazano je, da so populacije rastlin, ki so bile vzgojene s kloniranjem, veliko čistejše in plodnejše od tistih, ki so bile vzgojene iz semena. Vendar ima kloniranje tudi nekatere temne plati, zaradi katerih se kakovost klonov pogosto poslabša.

Slabosti kloniranja

Glavna težava pri ustvarjanju klonov je, da je pri kloniranju rastline genska koda močno okrnjena eno ali drugo celo nekaj rastlin, je genska koda zelo izčrpana. Narava nam je z razlogom zagotovila genetsko raznolikost vsega, kar imamo - ta pomaga živim organizmom preživeti in se iz generacije v generacijo pomembno spreminjati. Rastline, pridobljene s kloniranjem, se ne morejo zlahka prilagoditi življenju v naravi. Navsezadnje imajo vsi posamezniki enak genski zapis, zato so v naravi programirani, da se obnašajo na enak način. Na primer, en sev bolezni jih lahko uniči, medtem ko bi ga rastline z drugačno genetiko drugače sprejele.

Razvajeni kloni

Bolj ko se postopek kloniranja približuje laboratorijskim razmeram, težje je klone na koncu presaditi na prosto in jim omogočiti samostojno rast. Pri razvoju v idealnih pogojih se osebki naučijo le uživati. ne proizvedejo dovolj kisika in ne poskrbijo zase. Zato je pomembno, da so sadike občasno izpostavljene bolj divjim in neogrevanim razmeram, da se razvijejo potrebno za spretnosti za samooskrbo.

Primerno gojišče za razvoj klonov

Da bi kloni iz apikalnega meristema rasli čim bolj zdravo, jih je treba postaviti v okolje, bogato s hranili. Rastline potrebujejo tudi optimalno svetlobo, vlago in Temperatura zraka. Klonirani osebki so še posebej občutljivi na vse odtenke okolje. V začetni fazi kloniranja se običajno uporabljajo posebne hranilne raztopine. Na voljo so v številnih trgovinah. Med takšnimi pripravki za hitrejšo rast klonirane rastline je stimulans za oblikovanje korenin. Mlade rastline se nato prenesejo v zemljo, bogato s koristnimi bakterijami in gnojili.

Kloniranje s potaknjenci

Kako doma klonirati pravo rastlino? Razmnoževanje rastlin s potaknjenci ima veliko odtenkov. Omenili bomo le glavna pravila tega načina gojenja.

Prva faza

Prvi korak pri kloniranju rastlin je ločitev izbranega odreza od matične rastline. Za to je primeren majhen, oster predmet, kot so škarjice za nohte, britvica, majhen nož itd. д. Predmet, izbran za rezanje, je treba vedno razkužiti z alkoholom, da v rez ne pride nobena bakterija.

Rez se nujno opravi pri mladih Zdravo Poganjki z enakimi mladimi zelenimi listi. Odrežite potaknjence s spodnjih vej rastline, saj se hitreje ukoreninijo. Rez mora biti dolg od 10 do 20 centimetrov in odrezan pod kotom 45 stopinj točno tam, kjer se povezuje s poganjkom. Takoj po rezanju je treba rezanec položiti v vodo s kislino od 5,8 do 6,2, da se rezanec ne zaceli, prepreči okužbo s škodljivimi bakterijami in seveda zagotovi rastlini potrebno vlago.

Druga faza

V drugi fazi kloniranja se rastline začnejo ukoreninjati, torej tvoriti korenine. Da bi korenine postale debelejše in močnejše, se na popkih odrežejo vsi listi. Rez je treba po potrebi obnoviti. Rastlino lahko pustite v navadni vodi in počakate, da se korenine ukoreninijo, vendar je bolje uporabiti domač ali komercialno dostopen aktivator za oblikovanje korenin.

Nefaktorski aktivatorji rasti korenin vključujejo indolocetno kislino, indol masleno kislino, naftilacetno kislino, jantarno kislino in kalijev manganat. Med varnimi sredstvi za oblikovanje korenin sta navaden med, v katerega lahko potopite potaknjence, in sok aloe. Prevelikemu odmerku pospeševalcev rasti se je treba izogibati, saj lahko povzroči, da rastlina preneha rasti ali celo odmre.

Mikroklima

Med razvojem klonov mora biti vlažnost vsaj 80-odstotna, saj potaknjenci dobijo vlago iz zraka, preden razvijejo korenine. Temperatura v prostoru za sadike mora biti vsaj 23 stopinj, včasih več kot 25 stopinj.

Razsvetljava

V fazi ukoreninjenja potrebujejo kloni zelo svetlo svetlobo. Za hranjenje Za svetlobo se uporabljajo neonske žarnice z dnevno svetlobo. Fluorescenčni ali varčni z energijo. Več svetlobe ima svetilka, boljša je. Nekateri gojitelji uporabljajo rdeče in modre žarnice, katerih svetloba je šibka, vendar tudi dobra za rastline. Žarnice ne bodo delovale ves dan. Nastavite svetlobni režim na 18/6 ali 16/8. Rastline morajo tudi spati.

Mikrorazmnoževanje rastlin

Ker ima kloniranje svoje pomanjkljivosti, smo z napredkom v selekciji rastlin prišli do koncepta mikroklonskega razmnoževanja. Razmnoževanje s potaknjenci je primernejše za majhne populacije na zasebnih vrtovih. V znanstvenem okolju so znanstveniki naleteli na nekaj težav pri standardnem kloniranju rastlin:

1. Iglavce in nekatera listnata drevesa (na primer hrast) ter orehe je težko razmnoževati s potaknjenci.
2. Številnih drevesnih vrst, starejših od 10 do 15 let, praktično ni mogoče razmnoževati s potaknjenci.
3. Ne izkaže se, da je vedno standardna material za Najboljši način za kloniranje klona je sajenje, saj obstaja velika verjetnost, da se bodo kloni okužili z oportunističnimi okužbami.
4. Odrasle lesnate rastline je težko razmnoževati s cepljenjem.

Prednosti mikrokloniranja rastlin

Mikroklonsko razmnoževanje ima več prednosti, ki jih ni mogoče doseči s kloniranjem osebkov s tradicionalnimi potaknjenci. Številni vrtnarji se zdaj zanimajo za mikrobiologijo ter kupujejo potrebne materiale in opremo za mikrokloniranje. С na eni strani, kakovost rastlin, pridobljenih s kloniranjem celic, je veliko boljša od kakovosti rastlin, vzgojenih iz potaknjencev:

1. Sadilni material je genetsko enoten - to je lahko plus ali minus.
2. Uporaba brezvirusnega sadilnega materiala, saj se pri mikrokloniranju uporabljajo meristemske celice.
3. Visoka zmogljivost širjenja Vse vrste rastlin. Tudi iglavci.
4. Za razvoj novih, izboljšanih sort rastlin je potrebno manj časa.
5. Rastlina hitreje preide iz mladostne v razmnoževalno fazo.
6. Mikroklonsko razmnoževanje rastlin lahko poteka v posebnih prostorih vse leto.
7. Tako vzgojene sadike zavzamejo manj prostora kot potaknjenci.

Faze mikrokloniranja

Teh je pet:

1. Pod mikroskopom v sterilnih pogojih odščipnemo majhen del meristema iz rastline. To se imenuje vzorčenje za kloniranje. Iz meristema bodo nastala vsa tkiva in organi bodočega klona.
2. Meristemsko tkivo nato obdelujemo enako kot potaknjence - potaknjence razkužimo in jih položimo na rastno gojišče.
3. Ko rastlina doseže fazo mikrozorenja, se potaknjenci ponovno odvzamejo pod mikroskopom in dajo v hranilno raztopino. Iz vsakega potaknjenca nato zraste mikrorastlina. Ponovno se odvzamejo potaknjenci in iz njih se vzgojijo mikrokopije. To se nadaljuje v nedogled, dokler ni izdelano želeno število klonov.
4. Vzgojene rastline so posajene v posebnih objektih, da se pripravijo na življenje na prostem.
5. Odrasle rastline se presadijo v rastlinjak in pripravijo za sajenje v odprto zemljo.