Itse asiassa kasvien kloonaus on paljon helpompaa kuin voimme kuvitella. Kasvien eläimiin verrattuna yksinkertaisempi rakenne mahdollistaa näytteiden kloonauksen paitsi laboratoriossa myös kotona. Toisin kuin korkeammat eläimet, jotka lisääntyvät luonnossa vain seksuaalisesti, kasveille on ominaista seksuaalisen lisääntymisen lisäksi kasvullinen lisääntyminen. Vegetatiivinen lisääntyminen on yksi aseksuaalisen lisääntymisen tyypeistä. Kasveissa sille on ominaista erottuminen tyttärien äidistä - juurakot, versot, sipulit, mukulat jne.
Kloonaus. Etusivu
Me kaikki tiedämme onnistuneesta eläinten kloonauksesta. Vuonna 1996 syntyi Dolly-lammas, joka oli tarkka kopio edeltäjästään. Tämä tapahtuma oli käännekohta sekä tiedeyhteisössä että populaarikulttuurissa. Tiedemiehet ja tiedotusvälineet ovat olleet huolissaan ihmisten tai suurempien eläinten kloonauksen mahdollisuudesta. Kaikki unohtivat kasvien kloonauksen - se ei ole niin mielenkiintoista ja uutta. Mutta jopa sana "klooni" kanssaAntiikin kreikka käännettynä "verso, oksa, jälkeläinen", mikä epäilemättä osoittaa kasvien varhaisen kehittymisen jalostustarkoituksiin kloonauksen kohteeksi.
Kasvien aseksuaalinen lisääntyminen on luonnollinen prosessi
Kuten olemme jo todenneet, kasveille on ominaista sekä suvuton lisääntyminen että sukupuolinen lisääntyminen. Jokainen puutarhuri ja puutarhuri kloonasi omilla käsillään vähintään kerran menestyneimmät näytteet tomaatista, omenapuusta, puutarhakukista jne. Istutuksen kloonaamiseksi kotona riittää, että otat elävät ja terveet solut kukasta, pensaasta tai puusta (lehti, verso, juuri, pistokka jne.) ja luo niille oikeat kasvuolosuhteet. Jonkin ajan kuluttua saamme aikuisen kasvin, joka ei geneettisesti eroa emosta. Tyypillisesti apikaalisia meristeemisoluja (eli soluja, jotka sijaitsevat kasvin versojen latvoissa ja sen juurien päissä) otetaan kasveista kloonin luomiseksi. Nämä solut suorittavat kasvin kaikkien elinten muodostumisen, joten niiden avulla kloonattaessa uusi kasvin yksilö kehittyy paljon nopeammin.
Kasvien kloonauksen plussat ja miinukset
Kasvien määrän lisäämisellä kloonauksella on sekä etuja että haittoja. Kloonausta varten valitsemme näytteitä, joilla on korkeimmat laatuominaisuudet. Valitsemme esimerkiksi niiden mansikkapensaiden langat, joissa kypsyy suurin ja makein marja. Tai valitse kirkkaimpien ja kylmää kestävimpien tulppaanien sipulit. Jokainen kesäasukas voi antaa monia esimerkkejä kasvien kloonauksesta puutarhassaan. MitenKäytäntö on osoittanut, että kloonauksella kasvatettu kasvipopulaatio on paljon puhtaampi ja tuotteliaampi kuin siemenistä kasvatettu populaatio. Mutta kloonauksella on myös pimeitä puolia, jotka usein vaarantavat kloonien laadun.
Kloonauksen haitat
Kloonien luomisen pääongelma on se, että yhtä tai jopa useampaa kasvia kloonattaessa geneettinen koodi tyhjenee suuresti. Luonto ei ole turhaan antanut meille geneettistä monimuotoisuutta kaikessa - se auttaa eläviä organismeja selviytymään ja läpikäymään tärkeitä muutoksia sukupolvesta toiseen. Kloonauksen tuloksena saadut kasvit ovat täysin sopeutumattomia luonnonvaraisiin elinolosuhteisiin. Loppujen lopuksi kaikilla yksilöillä on sama geneettinen koodi, mikä tarkoittaa, että luonnossa heidät on ohjelmoitu käyttäytymään samalla tavalla. Esimerkiksi yksi sairauskanta voi tappaa ne, kun kasvit, joilla on erilainen geneettinen ominaisuus, näkisivät sen eri tavalla.
Pelatut kloonit
Mitä lähempänä laboratorio-olosuhteita kloonausprosessi on, sitä vaikeampaa on lopulta siirtää klooneja avoimeen maahan ja saada ne kasvamaan itsestään. Ihanteellisissa olosuhteissa kehittyvät yksilöt oppivat vain kuluttamaan. Kasvit eivät osaa tuottaa tarpeeksi happea tai huolehtia itsestään. Siksi on tärkeää antaa taimille aika ajoin mahdollisuus olla villimmissä ja ei-kasvihuoneolosuhteissa, jotta taimet kehittävät itsenäiseen elämään tarvittavia taitoja.
Sopiva kehitysympäristökloonit
Jotta apikaalisen meristeemin kloonit kasvavat mahdollisimman terveinä, ne on sijoitettava ravintoainerikkaaseen ympäristöön. Kasvien on myös tarjottava optimaalinen valaistus, kosteus ja ilman lämpötila. Kloonatut näytteet ovat erityisen herkkiä kaikille ympäristön vivahteille. Yleensä kloonauksen alkuvaiheessa käytetään erityisiä ravinneliuoksia. Niitä myydään laajassa valikoimassa liikkeitä. Näistä lääkkeistä, jotka auttavat kasvattamaan kloonattua kasvia nopeammin, on eristetty juurimuodostuksen stimulaattori. Nuoret eläimet asetetaan sitten maaperään, jossa on runsaasti hyödyllisiä bakteereja ja lannoitteita.
Kloonaus pistokkailla
Kuinka kloonata oikea kasvi kotona? Kasvien lisäämisessä pistokkailla on v altava valikoima vivahteita. Huomioimme vain tämän viljelyn pääsäännöt.
Ensimmäinen vaihe
Kasvien kloonauksen ensimmäisessä vaiheessa emokasvista sinun on erotettava valitsemasi varsi. Tätä varten sopii pieni terävä leikkuuesine - kynsisakset, partakoneen terä, pieni veitsi jne. Ympärileikkaukseen valittu esine on desinfioitava alkoholilla, jotta bakteerit eivät pääse leikkauskohtaan.
Leikkaus on tehtävä nuoriin terveisiin versoihin, joissa on sama nuori vihreä lehti. Pistokkaat leikataan kasvin alemmista oksista - ne juurtuvat nopeammin. Leikkauksen tulee olla 10-20 senttimetriä pitkä ja leikata 45 asteen kulmassa täsmälleen siitä kohdasta, jossa se liittyy versoon. Välittömästi leikkauksen leikkaamisen jälkeentulee olla vesisäiliössä, jonka happamuusaste on 5, 8-6, 2, jotta leikkauksen paraneminen estetään, haitallisten bakteerien tartuttaminen estetään ja tietysti antaa kasville tarvittava kosteus.
Toinen vaihe
Kasvien kloonauksen toisessa vaiheessa alkaa niiden juurtuminen eli juurien muodostuminen. Jotta juuret olisivat paksumpia ja vahvempia, kaikki lehdet leikataan pois pistoksesta. Siivua päivitetään tarpeen mukaan. Voit jättää kasvin tavalliseen veteen ja odottaa juurien itämistä, mutta on parempi käyttää kotitekoista tai ostettua juuriaktivaattoria.
Ei-tehdasvalmisteisista juurikasvuaktivaattoreista voidaan käyttää happoja: indolyylietikka-, indolyylivoi-, naftyylietikka-, meripihka- ja kaliumpermanganaatti. Turvallisista juurenmuodostajista tunnetaan yksinkertainen hunaja, johon leikkaus on kastettava, sekä aloe-mehu. Kasvuaktivaattorien yliannostusta ei pidä sallia - tästä syystä kasvi voi pysähtyä kehityksen ja jopa kuolla.
Mikroilmasto
Kloonien kehittymisen aikana kosteustason tulee olla vähintään 80 %, sillä juurten kehittymiseen asti pistokkaat saavat kosteutta ilmasta. Taimihuoneen lämpötilan tulee olla vähintään 23 astetta ja joskus yli 25.
Valaistus
Kloonit tarvitsevat juurtumisen aikana erittäin kirkasta valoa. Valon tuottamiseen käytetään neonloistelamppuja. Fluoresoiva tai energiaa säästävä. Mitä suurempi lampun valospektri, sitä parempi. Jotkut kasvattajatkäytä punaisia ja sinisiä lamppuja, joiden valo on himmeää, mutta hyödyllistä myös kasveille. Lamput eivät toimi koko päivää. Valotilan on oltava 18/6 tai 16/8. Kasvien täytyy myös nukkua.
Kasvien mikrolisäys
Koska kloonauksen leikkaamisella on haittapuolensa, jalostuksen edistyminen on johtanut kasvien mikrolisäyksen käsitteeseen. Kasvien lisääntyminen pistokkailla näkyy paremmin pienillä populaatioilla yksityisessä puutarhanhoidossa. Tiedeyhteisössä tavanomaisessa kasvien kloonauksessa tiedemiehet ovat kohdanneet joitakin ongelmia:
- Havu- ja eräät lehtipuut (esim. tammi) sekä pähkinäpuut ovat vaikeasti levitettävissä pistokkailla.
- Pistosten kautta monet yli 10-15-vuotiaat puulajit eivät käytännössä lisäänty.
- Aina ei ole mahdollista saada tavallista materiaalia istutusta varten, koska pistokkaiden kloonaus on erittäin todennäköistä, että kloonit tartuttavat.
- Kipsiä puumaisia kasveja on vaikea lisätä varttamalla.
Kasvien mikrokloonauksen edut
Kasvien mikroklonaalisessa lisääntymisessä on useita etuja, joita ei voida saavuttaa kloonaamalla näytteitä tavanomaisella tavalla - pistokkaat. Monet puutarhurit alkavat nyt kiinnostua mikrobiologiasta ja ostavat mikrokloonaukseen tarvittavia materiaaleja ja laitteita. Toisa alta solukloonauksella saatujen kasvien sato on laadultaan paljon parempipistokkaista kasvatettu sato:
- Istutusmateriaali on geneettisesti homogeenista - tämä voi olla sekä plussa että miinus.
- Käytä viruksetonta istutusmateriaalia, koska mikrokloonaus käyttää meristeemiä.
- Kaikkien kasvien korkea lisääntymiskyky. Jopa havupuut.
- Uusien ja parannettujen kasvilajikkeiden kehittäminen vie vähemmän aikaa.
- Kasvi siirtyy nuorisovaiheesta lisääntymisvaiheeseen nopeammin.
- Kasvien mikrolisäystä voi tapahtua ympäri vuoden erikoistiloissa.
- Tällä tavalla saadut taimet vievät vähemmän tilaa kuin pistokkaat.
Kasvien mikrokloonauksen vaiheet
Niitä on vain viisi:
- Steriileissä olosuhteissa mikroskoopilla poimitaan pieni määrä meristeemiä kasvista. Tätä kutsutaan näytteen ottamiseksi kloonausta varten. Kaikki tulevan kloonin kudokset ja elimet näkyvät meristeemistä tulevaisuudessa.
- Lisäksi meristeemikudosta käsitellään samalla tavalla kuin leikkauksessa - leikkauskohta desinfioidaan ja näyte asetetaan ravintoalustaan.
- Kun kasvi saavuttaa mikrokopiovaiheen, siitä leikataan uudelleen pistokkaita mikroskoopin alla ja kukin laitetaan ravinneliuokseen. Sitten jokaisesta pistokkaasta kasvaa mikrokasvi. Siitä otetaan jälleen pistokkaita ja niistä kasvatetaan mikrokopioita. Tämä jatkuu rajoittamattoman määrän kertoja, kunnes tarvittava määrä klooneja muodostuu.
- Kasvatetut kasvit istutetaan erityisiin kasveihin valmistautumaan ulkokäyttöön.
- Aikuiset kasvitistutetaan kasvihuoneeseen ja valmistetaan istutettaviksi avoimeen maahan.
