Pravzaprav je kloniranje rastlin veliko lažje, kot si lahko predstavljamo. Enostavnejša zgradba rastlin v primerjavi z živalmi omogoča kloniranje vzorcev ne le v laboratoriju, ampak tudi doma. Za razliko od višjih živali, ki se v naravi razmnožujejo samo spolno, je za rastline poleg spolnega razmnoževanja značilno tudi vegetativno razmnoževanje. Vegetativno razmnoževanje je ena od vrst nespolnega razmnoževanja. Za rastline je značilna ločitev od matere hčera - korenike, poganjki, čebulice, gomolji itd.
Kloniranje. Domov
Vsi vemo za uspešno kloniranje živali. Leta 1996 se je rodila ovca Dolly, ki je bila natančna kopija svoje predhodnice. Ta dogodek je bil prelomnica tako v znanstveni skupnosti kot v popularni kulturi. Znanstveniki in mediji so bili zaskrbljeni zaradi možnosti kloniranja ljudi ali večjih živali. Vsi so pozabili na kloniranje rastlin - ni tako zanimivo in novo. Toda tudi sama beseda "klon" zStara grščina je prevedena kot "poganjek, vejica, potomec", kar nedvomno kaže na zgodnji razvoj rastlin kot predmeta kloniranja za namene vzreje.
Aspolno razmnoževanje rastlin je naraven proces
Kot smo že povedali, je za rastline značilno nespolno in spolno razmnoževanje. Vsak vrtnar in vrtnar je z lastnimi rokami vsaj enkrat kloniral najuspešnejše vzorce paradižnika, jablane, vrtnega cvetja itd. Za kloniranje nasadov doma je dovolj, da vzamete žive in zdrave celice rože, grma ali drevesa. (list, poganjek, korenina, porez itd.) in ustvariti ustrezne pogoje za njihovo rast. Čez nekaj časa bomo dobili odraslo rastlino, ki se genetsko ne razlikuje od matere. Običajno se iz rastlin vzamejo apikalne meristemske celice (to je celice, ki se nahajajo na vrhovih poganjkov rastline in na koncih njenih korenin), da ustvarijo klon. Te celice izvajajo tvorbo vseh organov rastline, zato se pri kloniranju z njihovo pomočjo nov posameznik rastline razvije veliko hitreje.
Prednosti in slabosti kloniranja rastlin
Povečanje števila rastlin s kloniranjem ima tako prednosti kot slabosti. Za kloniranje izberemo vzorce z najvišjo kakovostjo. Na primer, izbrali bomo vitice tistih jagodnih grmov, na katerih zori največje in najslajše jagode. Ali pa izberite čebulice najsvetlejših in najbolj hladno odpornih tulipanov. Vsak poletni prebivalec lahko na svojem vrtu poda veliko primerov kloniranja rastlin. kakoPraksa je dokazala, da je populacija rastlin, pridelanih s kloniranjem, veliko čistejša in bolj plodna kot populacija, vzgojena iz semen. Vendar pa obstajajo tudi temne strani kloniranja, ki pogosto ogrožajo kakovost klonov.
Slabosti kloniranja
Glavni problem ustvarjanja klonov je, da se pri kloniranju ene ali celo več rastlin genska koda močno izčrpa. Ni zaman, da nam je narava dala genetsko raznolikost v vsem - živim organizmom pomaga preživeti in doživeti pomembne spremembe iz generacije v generacijo. Rastline, pridobljene s kloniranjem, so popolnoma neprilagojene divjim življenjskim razmeram. Navsezadnje imajo vsi posamezniki enako genetsko kodo, kar pomeni, da so v naravi programirani tako, da se obnašajo na enak način. Na primer, ena vrsta bolezni jih lahko ubije, če bi jo rastline z različno genetiko zaznale drugače.
razvajeni kloni
Bolj kot je postopek kloniranja laboratorijskim pogojem, težje je sčasoma presaditi klone v odprto zemljo in jih prisiliti, da rastejo sami. Ko se razvijajo v idealnih pogojih, se osebki naučijo le jesti. Rastline ne znajo proizvesti dovolj kisika ali poskrbeti zase. Zato je občasno pomembno dati sadikam možnost, da so v bolj divjih in netoplinjačnih razmerah, da bodo sadike razvile veščine, potrebne za samostojen obstoj.
Primerno razvojno okoljekloni
Da bi kloni iz apikalnega meristema rasli čim bolj zdravi, jih je treba postaviti v okolje, bogato s hranili. Prav tako morajo rastline zagotoviti optimalno osvetlitev, vlažnost in temperaturo zraka. Klonirani vzorci so še posebej občutljivi na vse nianse okolja. Običajno se v začetni fazi kloniranja uporabljajo posebne hranilne raztopine. Prodajajo se v široki paleti trgovin. Od teh zdravil, ki pomagajo pri hitrejši rasti klonirane rastline, je izoliran stimulator tvorbe korenin. Mlade mladiče nato položimo v zemljo, bogato s koristnimi bakterijami in gnojili.
Kloniranje z odrezki
Kako klonirati pravo rastlino doma? Obstaja veliko različnih odtenkov razmnoževanja rastlin s potaknjenci. Omenili bomo le glavna pravila za tako gojenje.
prva stopnja
Na prvi stopnji kloniranja rastlin od matične rastline morate ločiti steblo po vaši izbiri. Za to je primeren majhen oster predmet za rezanje - škarje za nohte, rezilo za britje, majhen nož itd. Predmet, izbran za obrezovanje, je treba razkužiti z alkoholom, da bakterije ne pridejo v rez.
Rez je treba opraviti na mladih zdravih poganjkih z enakim mladim zelenim listjem. Potaknjenci so odrezani iz spodnjih vej rastline - hitreje se ukoreninijo. Rez naj bo dolg 10-20 centimetrov in ga odrežemo pod kotom 45 stopinj točno na mestu, kjer se spoji s poganjkom. Takoj po rezanju rezinemora biti v posodi z vodo s stopnjo kislosti 5, 8-6, 2, da se ustavi celjenje reza, prepreči okužba s škodljivimi bakterijami in seveda rastlina zagotovi potrebno vlago.
Druga stopnja
Na drugi stopnji kloniranja rastlin se začne njihovo ukoreninjenje – torej nastajanje korenin. Da bi bile korenine debelejše in močnejše, se s potaknjenca odrežejo vsi listi. Rezina se po potrebi posodobi. Rastlino lahko pustite v navadni vodi in počakate, da korenine vzklijejo, vendar je bolje uporabiti doma narejen ali kupljen koreninski aktivator.
Od netovarniških aktivatorjev rasti korenin se lahko uporabijo kisline: indolilocetna, indolilmaslačna, naftilocetna, jantarna in kalijev permanganat. Od varnih korenin je znan preprost med, v katerega je treba potopiti rez, pa tudi sok aloe. Preveliko odmerjanje aktivatorjev rasti ne sme biti dovoljeno - zaradi tega se rastlina lahko ustavi in celo umre.
mikroklima
Raven vlažnosti med razvojem klonov mora biti najmanj 80%, saj dokler se korenine ne razvijejo, potaknjenci prejemajo vlago iz zraka. Temperatura v prostoru s sadikami mora biti najmanj 23 stopinj, včasih pa tudi več kot 25.
osvetlitev
Med ukoreninjenjem potrebujejo kloni zelo močno svetlobo. Za dovajanje svetlobe se uporabljajo neonske fluorescenčne sijalke. Fluorescentno ali energijsko varčno. Večji kot je svetlobni spekter žarnice, tem bolje. Nekateri rejciuporabite rdeče in modre svetilke, katerih svetloba je šibka, a koristna tudi za rastline. Svetilke ne bodo delovale ves dan. Način osvetlitve mora biti nastavljen na 18/6 ali 16/8. Tudi rastline morajo spati.
Mikrorazmnoževanje rastlin
Ker ima kloniranje z rezanjem svoje slabosti, nas je napredek vzreje pripeljal do koncepta mikrorazmnoževanja rastlin. Razmnoževanje rastlin s potaknjenci se bolje kaže pri majhnih populacijah v zasebnem vrtnarstvu. V znanstveni skupnosti so znanstveniki pri standardnem kloniranju rastlin naleteli na nekaj težav:
- Iglavce in nekatera listavci (na primer hrast), pa tudi oreščke je težko razmnoževati s potaknjenci.
- S potaknjenci se številne vrste dreves, starejših od 10-15 let, praktično ne razmnožujejo.
- Ni vedno mogoče dobiti standardnega materiala za sajenje, saj je velika verjetnost, da bo kloniranje potaknjencev okužilo klone.
- Zrele lesnate rastline je težko razmnoževati s cepljenjem.
Prednosti mikrokloniranja rastlin
Mikroklonsko razmnoževanje rastlin ima številne prednosti, ki jih ni mogoče doseči s kloniranjem vzorcev na običajen način – potaknjenci. Številni vrtnarji se zdaj začenjajo zanimati za mikrobiologijo in kupujejo materiale in naprave, potrebne za mikrokloniranje. Po eni strani je donos rastlin, pridobljen s kloniranjem celic, po kakovosti veliko boljši odpridelek, pridelan iz potaknjencev:
- Sadilni material je genetsko homogen - to je lahko tako plus kot minus.
- Uporabite sadilni material brez virusov, saj mikrokloniranje uporablja meristemske celice.
- Visoka sposobnost razmnoževanja vseh vrst rastlin. Celo iglavci.
- Razvoj novih in izboljšanih sort rastlin potrebuje manj časa.
- Rastlina hitreje preide iz juvenilne faze v fazo razmnoževanja.
- Mikrorazmnoževanje rastlin lahko poteka vse leto v posebnih objektih.
- Tako pridobljene sadike zavzamejo manj prostora kot potaknjenci.
Koraki mikrokloniranja rastlin
Samo pet jih je:
- Pod mikroskopom v sterilnih pogojih iz rastline iztrgamo majhno količino meristema. To se imenuje odvzem vzorca za kloniranje. Vsa tkiva in organi bodočega klona se bodo v prihodnosti pojavili iz meristema.
- Poleg tega se meristemsko tkivo obdela na enak način kot pri rezu - rez razkužimo in vzorec damo v hranilni medij.
- Ko rastlina doseže fazo mikrokopiranja, se iz nje ponovno pod mikroskopom izrežejo potaknjenci in vsak se postavi v hranilno raztopino. Nato iz vsakega potaknjenca zraste mikrorastlina. Iz njega se ponovno vzamejo potaknjenci in iz njih gojijo mikrokopije. To se nadaljuje neomejeno število krat, dokler se ne oblikuje zahtevano število klonov.
- Zrasle rastline so posajene v posebne rastline, da se pripravijo na zunanje življenjske razmere.
- Zrele rastlinepresajeno v rastlinjak in pripravljeno za sajenje v odprto zemljo.
