Στην πραγματικότητα, η κλωνοποίηση φυτών είναι πολύ πιο εύκολη από ό,τι μπορούμε να φανταστούμε. Η απλούστερη δομή των φυτών σε σύγκριση με τα ζώα επιτρέπει την κλωνοποίηση δειγμάτων όχι μόνο στο εργαστήριο, αλλά και στο σπίτι. Σε αντίθεση με τα ανώτερα ζώα, που στη φύση αναπαράγονται μόνο σεξουαλικά, τα φυτά, εκτός από τη σεξουαλική αναπαραγωγή, χαρακτηρίζονται από βλαστική αναπαραγωγή. Η βλαστική αναπαραγωγή είναι ένας από τους τύπους ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Στα φυτά χαρακτηρίζεται από τον χωρισμό από τη μητέρα των κορών - ριζώματα, βλαστοί, βολβοί, κόνδυλοι κ.λπ.
Κλωνοποίηση. Αρχική σελίδα
Όλοι γνωρίζουμε για την επιτυχημένη κλωνοποίηση ζώων. Το 1996 γεννήθηκε η Ντόλι το πρόβατο, το οποίο ήταν πιστό αντίγραφο του προκατόχου του. Το γεγονός αυτό αποτέλεσε σημείο καμπής τόσο στην επιστημονική κοινότητα όσο και στον λαϊκό πολιτισμό. Οι επιστήμονες και τα μέσα ενημέρωσης ανησυχούν για την πιθανότητα κλωνοποίησης ανθρώπων ή μεγαλύτερων ζώων. Όλοι ξέχασαν την κλωνοποίηση φυτών - δεν είναι τόσο ενδιαφέρον και νέο. Αλλά ακόμη και η ίδια η λέξη «κλώνος» μεΤα αρχαία ελληνικά μεταφράζονται ως «βλαστός, κλαδί, απόγονος», που αναμφίβολα υποδηλώνει την πρώιμη ανάπτυξη των φυτών ως αντικείμενο κλωνοποίησης για λόγους αναπαραγωγής.
Η ασεξουαλική αναπαραγωγή των φυτών είναι μια φυσική διαδικασία
Όπως έχουμε ήδη πει, τα φυτά χαρακτηρίζονται τόσο από άφυλη όσο και από σεξουαλική αναπαραγωγή. Κάθε κηπουρός και κηπουρός με τα χέρια του τουλάχιστον μία φορά κλωνοποίησε τα πιο επιτυχημένα δείγματα ντομάτας, μηλιάς, λουλουδιών κήπου κ.λπ. Για να κλωνοποιήσετε φυτείες στο σπίτι, αρκεί να πάρετε ζωντανά και υγιή κύτταρα ενός λουλουδιού, θάμνου ή δέντρου (φύλλο, βλαστός, ρίζα, κόψιμο κ.λπ.) και δημιουργήστε τις κατάλληλες συνθήκες για να αναπτυχθούν. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, θα αποκτήσουμε ένα ενήλικο φυτό, γενετικά μη διαφορετικό από τη μητέρα. Τυπικά, τα κορυφαία μεριστεμικά κύτταρα (δηλαδή τα κύτταρα που βρίσκονται στις κορυφές των βλαστών του φυτού και στις άκρες των ριζών του) λαμβάνονται από τα φυτά για να δημιουργηθεί ένας κλώνος. Αυτά τα κύτταρα πραγματοποιούν το σχηματισμό όλων των οργάνων του φυτού, επομένως, κατά την κλωνοποίηση με τη βοήθειά τους, ένα νέο άτομο του φυτού αναπτύσσεται πολύ πιο γρήγορα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κλωνοποίησης φυτών
Η αύξηση του αριθμού των φυτών μέσω της κλωνοποίησης έχει τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα. Για την κλωνοποίηση επιλέγουμε δείγματα με τα υψηλότερα ποιοτικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, θα επιλέξουμε τις έλικες από αυτούς τους θάμνους φράουλας στους οποίους ωριμάζει το μεγαλύτερο και πιο γλυκό μούρο. Ή επιλέξτε τους λαμπτήρες των πιο φωτεινών και πιο ανθεκτικών στο κρύο τουλίπες. Κάθε κάτοικος του καλοκαιριού μπορεί να δώσει πολλά παραδείγματα κλωνοποίησης φυτών στον κήπο του. πωςΗ πρακτική έχει αποδείξει ότι ένας πληθυσμός φυτών που καλλιεργούνται με κλωνοποίηση είναι πολύ πιο καθαρός και παραγωγικός από έναν πληθυσμό που αναπτύσσεται από σπόρους. Υπάρχουν όμως και σκοτεινές πλευρές στην κλωνοποίηση, οι οποίες συχνά διακυβεύουν την ποιότητα των κλώνων.
Μειονεκτήματα της κλωνοποίησης
Το κύριο πρόβλημα της δημιουργίας κλώνων είναι ότι κατά την κλωνοποίηση ενός ή και πολλών φυτών, ο γενετικός κώδικας εξαντλείται σε μεγάλο βαθμό. Δεν είναι τυχαίο που η φύση μας έχει δώσει γενετική ποικιλομορφία σε όλα - βοηθά τους ζωντανούς οργανισμούς να επιβιώσουν και να υποστούν σημαντικές αλλαγές από γενιά σε γενιά. Τα φυτά που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της κλωνοποίησης είναι εντελώς απροσάρμοστα στις άγριες συνθήκες διαβίωσης. Εξάλλου, όλα τα άτομα έχουν τον ίδιο γενετικό κώδικα, πράγμα που σημαίνει ότι στη φύση είναι προγραμματισμένα να συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο. Για παράδειγμα, ένα στέλεχος μιας ασθένειας μπορεί να τα σκοτώσει, όταν φυτά με διαφορετική γενετική θα το αντιλαμβάνονταν διαφορετικά.
Χαλασμένοι κλώνοι
Όσο πιο κοντά στις εργαστηριακές συνθήκες είναι η διαδικασία της κλωνοποίησης, τόσο πιο δύσκολο είναι τελικά να μεταμοσχευθούν κλώνοι σε ανοιχτό έδαφος και να αναπτυχθούν μόνοι τους. Αναπτύσσοντας υπό ιδανικές συνθήκες, τα δείγματα μαθαίνουν μόνο να καταναλώνουν. Τα φυτά δεν ξέρουν πώς να παράγουν αρκετό οξυγόνο ή να φροντίζουν τον εαυτό τους. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό από καιρό σε καιρό να δίνουμε στα σπορόφυτα την ευκαιρία να βρίσκονται σε πιο άγριες και μη θερμοκηπιακές συνθήκες, έτσι ώστε τα σπορόφυτα να αναπτύσσουν τις απαραίτητες δεξιότητες για ανεξάρτητη ύπαρξη.
Κατάλληλο περιβάλλον ανάπτυξηςκλώνοι
Για να αναπτυχθούν όσο το δυνατόν πιο υγιείς οι κλώνοι από το κορυφαίο μερίστεμα, πρέπει να τοποθετηθούν σε περιβάλλον πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά. Επίσης, τα φυτά πρέπει να παρέχουν βέλτιστο φωτισμό, υγρασία και θερμοκρασία αέρα. Τα κλωνοποιημένα δείγματα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σε όλες τις αποχρώσεις του περιβάλλοντος. Συνήθως, ειδικά διαλύματα θρεπτικών ουσιών χρησιμοποιούνται στο αρχικό στάδιο της κλωνοποίησης. Πωλούνται σε μεγάλη γκάμα καταστημάτων. Από αυτά τα φάρμακα, τα οποία βοηθούν στην ταχύτερη ανάπτυξη ενός κλωνοποιημένου φυτού, απομονώνεται ένας διεγέρτης σχηματισμού ριζών. Στη συνέχεια τα νεαρά φυτά τοποθετούνται σε έδαφος πλούσιο σε ωφέλιμα βακτήρια και λιπάσματα.
Κλωνοποίηση με μοσχεύματα
Πώς να κλωνοποιήσετε το σωστό φυτό στο σπίτι; Υπάρχει μια τεράστια ποικιλία αποχρώσεων του πολλαπλασιασμού των φυτών με μοσχεύματα. Θα σημειώσουμε μόνο τους κύριους κανόνες για την καλλιέργεια με αυτόν τον τρόπο.
Πρώτο στάδιο
Στο πρώτο στάδιο της κλωνοποίησης φυτών από το μητρικό φυτό, πρέπει να διαχωρίσετε το κοτσάνι της επιλογής σας. Για αυτό, είναι κατάλληλο ένα μικρό αιχμηρό αντικείμενο κοπής - ψαλίδι νυχιών, ξυράφι, μικρό μαχαίρι κ.λπ. Το αντικείμενο που επιλέγεται για περιτομή πρέπει να απολυμανθεί με οινόπνευμα, έτσι ώστε τα βακτήρια να μην εισχωρήσουν στην κοπή.
Η κοπή πρέπει να γίνεται σε νεαρούς υγιείς βλαστούς με το ίδιο νεαρό πράσινο φύλλωμα. Τα μοσχεύματα κόβονται από τα κάτω κλαδιά του φυτού - ριζώνουν πιο γρήγορα. Το κόψιμο πρέπει να έχει μήκος 10-20 εκατοστά και να κόβεται σε γωνία 45 μοιρών ακριβώς στο σημείο που ενώνεται με το βλαστό. Αμέσως μετά το κόψιμο της κοπήςπρέπει να βρίσκεται σε δοχείο με νερό με επίπεδο οξύτητας 5, 8-6, 2 για να σταματήσει η επούλωση της κοπής, να αποφευχθεί η μόλυνση με επιβλαβή βακτήρια και, φυσικά, να παρέχεται στο φυτό η απαραίτητη υγρασία.
Δεύτερο στάδιο
Στο δεύτερο στάδιο της κλωνοποίησης των φυτών, αρχίζει η ριζοβολία τους - δηλαδή ο σχηματισμός ριζών. Για να γίνουν οι ρίζες πιο χοντρές και δυνατές, όλα τα φύλλα κόβονται από το κόψιμο. Το κομμάτι ενημερώνεται όπως απαιτείται. Μπορείτε να αφήσετε το φυτό σε καθαρό νερό και να περιμένετε να βλαστήσουν οι ρίζες, αλλά είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν σπιτικό ή αγορασμένο ενεργοποιητή ριζών.
Από μη εργοστασιακά ενεργοποιητές ανάπτυξης ριζών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οξέα: ινδολυοξικό, ινδολυλοβουτυρικό, ναφθυλοξικό, ηλεκτρικό και υπερμαγγανικό κάλιο. Από τους ασφαλείς ριζοδιαμορφωτές είναι γνωστό το απλό μέλι, στο οποίο πρέπει να βυθιστεί το κόψιμο, καθώς και ο χυμός αλόης. Δεν πρέπει να επιτρέπεται υπερβολική δόση ενεργοποιητών ανάπτυξης - από αυτό το φυτό μπορεί να σταματήσει να αναπτύσσεται και ακόμη και να πεθάνει.
Μικροκλίμα
Το επίπεδο υγρασίας κατά την ανάπτυξη των κλώνων πρέπει να είναι τουλάχιστον 80%, αφού μέχρι να αναπτυχθούν οι ρίζες, τα μοσχεύματα λαμβάνουν υγρασία από τον αέρα. Η θερμοκρασία στο δωμάτιο με τα σπορόφυτα πρέπει να είναι τουλάχιστον 23 μοίρες και μερικές φορές μεγαλύτερη από 25.
Φωτισμός
Κατά τη διάρκεια της ριζοβολίας, οι κλώνοι χρειάζονται πολύ έντονο φως. Για την παροχή φωτός, χρησιμοποιούνται λαμπτήρες φθορισμού νέον. Φθορίζον ή εξοικονόμηση ενέργειας. Όσο μεγαλύτερο είναι το φάσμα φωτός της λάμπας, τόσο το καλύτερο. Μερικοί κτηνοτρόφοιχρησιμοποιήστε κόκκινες και μπλε λάμπες, το φως των οποίων είναι αμυδρό, αλλά και χρήσιμες για τα φυτά. Οι λάμπες δεν θα λειτουργούν όλη μέρα. Η λειτουργία φωτισμού πρέπει να ρυθμιστεί σε 18/6 ή 16/8. Τα φυτά πρέπει επίσης να κοιμούνται.
Μικροπολλαπλασιασμός φυτών
Επειδή η κλωνοποίηση κοπής έχει τα μειονεκτήματά της, η πρόοδος της αναπαραγωγής μας οδήγησε στην έννοια του μικροπολλαπλασιασμού των φυτών. Ο πολλαπλασιασμός των φυτών με μοσχεύματα εμφανίζεται καλύτερα με μικρούς πληθυσμούς στην ιδιωτική κηπουρική. Στην επιστημονική κοινότητα, με την τυπική κλωνοποίηση φυτών, οι επιστήμονες αντιμετώπισαν ορισμένα προβλήματα:
- Κωνοφόρα και μερικά φυλλοβόλα δέντρα (για παράδειγμα, βελανιδιές), καθώς και καρυδιές, είναι δύσκολο να πολλαπλασιαστούν με μοσχεύματα.
- Μέσω μοσχευμάτων, πολλά είδη δέντρων ηλικίας άνω των 10-15 ετών ουσιαστικά δεν αναπαράγονται.
- Δεν είναι πάντα δυνατό να ληφθεί τυπικό υλικό για φύτευση, καθώς η κλωνοποίηση μοσχευμάτων είναι πολύ πιθανό να μολύνει τους κλώνους.
- Είναι δύσκολο να πολλαπλασιαστούν τα ώριμα ξυλώδη φυτά με εμβολιασμό.
Οφέλη της μικροκλωνοποίησης φυτών
Ο μικροκλωνικός πολλαπλασιασμός των φυτών έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα που δεν μπορούν να επιτευχθούν με την κλωνοποίηση δειγμάτων με τον συνήθη τρόπο - μοσχεύματα. Πολλοί κηπουροί αρχίζουν τώρα να ενδιαφέρονται για τη μικροβιολογία και αγοράζουν υλικά και συσκευές απαραίτητα για τη μικροκλωνοποίηση. Από τη μία πλευρά, η απόδοση των φυτών που λαμβάνεται με κλωνοποίηση κυττάρων είναι πολύ ανώτερη σε ποιότητακαλλιέργεια από μοσχεύματα:
- Το υλικό φύτευσης είναι γενετικά ομοιογενές - αυτό μπορεί να είναι και θετικό και αρνητικό.
- Χρησιμοποιήστε φυτευτικό υλικό χωρίς ιούς, καθώς η μικροκλωνοποίηση χρησιμοποιεί μεριστεμικά κύτταρα.
- Υψηλή ικανότητα αναπαραγωγής κάθε είδους φυτών. Ακόμα και κωνοφόρα.
- Χρειάζεται λιγότερος χρόνος για την ανάπτυξη νέων και βελτιωμένων φυτικών ποικιλιών.
- Το φυτό μετακινείται από τη νεανική φάση στην αναπαραγωγική φάση πιο γρήγορα.
- Ο μικροπολλαπλασιασμός των φυτών μπορεί να γίνει όλο το χρόνο σε ειδικές εγκαταστάσεις.
- Τα σπορόφυτα που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο από τα μοσχεύματα.
Βήματα μικροκλωνοποίησης φυτών
Υπάρχουν μόνο πέντε από αυτά:
- Σε μικροσκόπιο υπό στείρες συνθήκες, αφαιρείται από το φυτό μια μικρή ποσότητα μεριστώματος. Αυτό ονομάζεται λήψη δείγματος για κλωνοποίηση. Όλοι οι ιστοί και τα όργανα του μελλοντικού κλώνου θα εμφανιστούν από το μερίστημα στο μέλλον.
- Περαιτέρω, ο ιστός μεριστώματος αντιμετωπίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως και με το κόψιμο - η τομή απολυμαίνεται και το δείγμα τοποθετείται σε θρεπτικό υλικό.
- Όταν το φυτό φτάσει στη φάση μικροαντιγραφής, τα μοσχεύματα κόβονται ξανά από αυτό κάτω από μικροσκόπιο και το καθένα τοποθετείται σε θρεπτικό διάλυμα. Στη συνέχεια, ένα μικροφυτό αναπτύσσεται από κάθε μοσχεύματα. Παίρνονται πάλι μοσχεύματα από αυτό και αναπτύσσονται μικροαντίγραφα από αυτά. Αυτό συνεχίζεται απεριόριστες φορές μέχρι να σχηματιστεί ο απαιτούμενος αριθμός κλώνων.
- Τα αναπτυσσόμενα φυτά φυτεύονται σε ειδικά φυτά για να προετοιμαστούν για συνθήκες διαβίωσης σε εξωτερικούς χώρους.
- Ώριμα φυτάμεταφυτεύονται σε θερμοκήπιο και προετοιμάζονται για φύτευση σε ανοιχτό έδαφος.
