U stvari, kloniranje biljaka je mnogo lakše nego što možemo zamisliti. Jednostavnija struktura biljaka u odnosu na životinje omogućava kloniranje uzoraka ne samo u laboratoriju, već i kod kuće. Za razliku od viših životinja, koje se u prirodi razmnožavaju samo spolno, biljke, osim spolnog razmnožavanja, karakterizira i vegetativno razmnožavanje. Vegetativno razmnožavanje je jedna od vrsta aseksualne reprodukcije. Kod biljaka se karakteriše odvajanjem od majke kćeri - rizoma, izdanaka, lukovica, gomolja itd.
Kloniranje. Početna
Svi znamo za uspješno kloniranje životinja. 1996. godine rođena je ovca Doli, koja je bila tačna kopija svoje prethodnice. Ovaj događaj je bio prekretnica kako u naučnoj zajednici tako i u popularnoj kulturi. Naučnici i mediji su zabrinuti zbog mogućnosti kloniranja ljudi ili većih životinja. Svi su zaboravili na kloniranje biljaka - nije tako zanimljivo i novo. Ali čak i sama riječ "klon" sStarogrčki se prevodi kao "izdanak, grančica, potomstvo", što nesumnjivo ukazuje na rani razvoj biljaka kao predmeta kloniranja u svrhe oplemenjivanja.
Aseksualna reprodukcija biljaka je prirodan proces
Kao što smo već rekli, biljke karakteriše i aseksualna i seksualna reprodukcija. Svaki vrtlar i vrtlar vlastitim rukama barem je jednom klonirao najuspješnije uzorke rajčice, jabuke, vrtnog cvijeća itd. Za kloniranje zasada kod kuće, dovoljno je uzeti žive i zdrave ćelije cvijeta, grma ili drveta (list, izdanak, korijen, reznica itd.) i stvoriti prave uslove za njihov rast. Nakon nekog vremena dobićemo odraslu biljku koja se genetski ne razlikuje od majke. Obično se apikalne meristemske ćelije (tj. ćelije koje se nalaze na vrhovima izdanaka biljke i na krajevima njenog korijena) uzimaju iz biljaka kako bi se stvorio klon. Ove ćelije vrše formiranje svih organa biljke, pa se pri kloniranju uz njihovu pomoć nova jedinka biljke razvija mnogo brže.
Prednosti i nedostaci kloniranja biljaka
Povećanje broja biljaka kroz kloniranje ima i prednosti i nedostatke. Za kloniranje biramo uzorke najkvalitetnijih karakteristika. Na primjer, odabrat ćemo vitice onih grmova jagoda na kojima sazrijevaju najveće i najslađe bobice. Ili odaberite lukovice najsjajnijih i najhladnootpornijih tulipana. Svaki ljetni stanovnik može dati mnogo primjera kloniranja biljaka u svojoj bašti. kakoPraksa je dokazala da je populacija biljaka uzgojenih kloniranjem mnogo čistija i plodnija od populacije uzgojene iz sjemena. Ali postoje i tamne strane kloniranja, koje često ugrožavaju kvalitetu klonova.
Nedostaci kloniranja
Glavni problem stvaranja klonova je taj što se kod kloniranja jedne ili čak nekoliko biljaka genetski kod uvelike iscrpljuje. Nije uzalud priroda dala genetsku raznolikost u svemu - ona pomaže živim organizmima da prežive i prolaze kroz važne promjene iz generacije u generaciju. Biljke dobijene kao rezultat kloniranja potpuno su neprilagođene divljim uslovima života. Uostalom, svi pojedinci imaju isti genetski kod, što znači da su u prirodi programirani da se ponašaju na isti način. Na primjer, jedan soj bolesti ih može ubiti, kada bi ga biljke različite genetike drugačije percipirale.
Razmaženi klonovi
Što je proces kloniranja bliži laboratorijskim uslovima, teže je na kraju presaditi klonove u otvoreno tlo i učiniti ih da sami rastu. Razvijajući se u idealnim uslovima, primerci samo uče da jedu. Biljke ne znaju kako proizvesti dovoljno kisika niti se brinuti o sebi. Stoga je važno s vremena na vrijeme dati sadnicama priliku da budu u više divljim i nestakleničkim uslovima, kako bi sadnice razvile vještine neophodne za samostalnu egzistenciju.
Odgovarajuće okruženje za razvojklonovi
Da bi klonovi iz apikalnog meristema rasli što je moguće zdraviji, moraju se smjestiti u okruženje bogato hranjivim tvarima. Takođe, biljke treba da obezbede optimalno osvetljenje, vlažnost i temperaturu vazduha. Klonirani uzorci su posebno osjetljivi na sve nijanse okoline. Obično se u početnoj fazi kloniranja koriste posebne hranljive otopine. Prodaju se u širokom spektru trgovina. Od ovih lijekova, koji pomažu bržem rastu klonirane biljke, izoliran je stimulator formiranja korijena. Mladunci se zatim stavljaju u tlo bogato korisnim bakterijama i đubrivima.
Kloniranje rezanjem
Kako klonirati pravu biljku kod kuće? Postoji ogromna raznolikost nijansi razmnožavanja biljaka reznicama. Zabilježit ćemo samo glavna pravila za kultivaciju na ovaj način.
Prva faza
U prvoj fazi kloniranja biljaka od matične biljke, potrebno je da odvojite stabljiku po vašem izboru. Za to je prikladan mali oštar predmet za rezanje - makaze za nokte, žilet, mali nož, itd. Predmet odabran za obrezivanje mora biti dezinficiran alkoholom kako bakterije ne bi ušle u rez.
Rez se mora napraviti na mladim zdravim izbojcima sa istim mladim zelenim lišćem. Reznice se režu sa donjih grana biljke - brže se ukorijene. Rez treba da bude dugačak 10-20 centimetara i da se seče pod uglom od 45 stepeni tačno na mestu gde se spaja sa izbojkom. Odmah nakon rezanja reznicetreba biti u posudi s vodom kiselosti 5, 8-6, 2 kako bi se zaustavilo zarastanje posjekotine, spriječila infekcija štetnim bakterijama i, naravno, obezbijedila biljci potrebnu vlagu.
Druga faza
U drugoj fazi kloniranja biljaka počinje njihovo ukorjenjivanje – odnosno formiranje korijena. Da bi korijenje bilo deblje i jače, svi listovi se odrežu sa reznice. Isječak se ažurira po potrebi. Biljku možete ostaviti u običnoj vodi i pričekati da korijenje proklija, ali je bolje koristiti domaći ili kupljeni aktivator korijena.
Od nefabričkih aktivatora rasta korijena, mogu se koristiti kiseline: indolioctena, indolilmaslačna, naftilocetna, sukcinska i kalijum permanganat. Od sigurnih korijena poznat je prosti med, u koji se mora umočiti rez, kao i sok od aloje. Ne bi trebalo dozvoliti predoziranje aktivatorima rasta - od toga biljka može prestati da se razvija, pa čak i umrijeti.
Mikroklima
Vlažnost tokom razvoja klonova treba da bude najmanje 80%, jer dok se koreni ne razviju, reznice dobijaju vlagu iz vazduha. Temperatura u prostoriji sa sadnicama treba da bude najmanje 23 stepena, a ponekad i više od 25.
Rasvjeta
Tokom rootanja, klonovima je potrebno jako svjetlo. Za snabdevanje svetlom koriste se neonske fluorescentne lampe. Fluorescentna ili ušteda energije. Što je veći spektar svjetlosti lampe, to bolje. Neki odgajivačikoristite crvene i plave lampe, čija je svjetlost prigušena, ali i korisna za biljke. Lampe neće raditi cijeli dan. Režim svjetla mora biti postavljen na 18/6 ili 16/8. Biljke također moraju spavati.
Mikrorazmnožavanje biljaka
Budući da kloniranje rezanja ima svoje nedostatke, napredak u oplemenjivanju doveo nas je do koncepta mikropropagacije biljaka. Razmnožavanje biljaka reznicama se bolje pokazuje kod malih populacija u privatnom vrtlarstvu. U naučnoj zajednici, sa standardnim kloniranjem biljaka, naučnici su naišli na neke probleme:
- Četinarska i neka listopadna stabla (npr. hrast), kao i stabla oraha, teško se razmnožavaju reznicama.
- Kroz sječe, mnoge vrste drveća starije od 10-15 godina se praktično ne razmnožavaju.
- Nije uvijek moguće nabaviti standardni materijal za sadnju, jer je velika vjerovatnoća da će kloniranje reznica zaraziti klonove.
- Teško je razmnožavati zrele drvenaste biljke cijepljenjem.
Prednosti mikrokloniranja biljaka
Mikroklonsko razmnožavanje biljaka ima niz prednosti koje se ne mogu postići kloniranjem uzoraka na uobičajen način - reznicama. Mnogi vrtlari se sada počinju zanimati za mikrobiologiju i kupuju materijale i uređaje potrebne za mikrokloniranje. S jedne strane, prinos biljaka dobijenih kloniranjem ćelija je mnogo bolji po kvalitetuusjev uzgojen iz reznica:
- Rasadni materijal je genetski homogen - ovo može biti i plus i minus.
- Koristite sadni materijal bez virusa jer mikrokloniranje koristi meristemske ćelije.
- Visoka sposobnost reprodukcije svih vrsta biljaka. Čak i četinari.
- Potrebno je manje vremena za razvoj novih i poboljšanih biljnih sorti.
- Biljka brže prelazi iz juvenilne faze u reproduktivnu.
- Mikrorazmnožavanje biljaka može se odvijati tokom cijele godine u posebnim objektima.
- Tako dobijene sadnice zauzimaju manje prostora od reznica.
Koraci mikrokloniranja biljaka
Ima ih samo pet:
- Pod mikroskopom u sterilnim uslovima, mala količina meristema se iščupa iz biljke. Ovo se zove uzimanje uzorka za kloniranje. Sva tkiva i organi budućeg klona će se pojaviti iz meristema u budućnosti.
- Dalje, tkivo meristema se tretira na isti način kao i kod rezanja - rez se dezinfikuje i uzorak se stavlja u hranljivu podlogu.
- Kada biljka dostigne fazu mikrokopiranja, iz nje se ponovo pod mikroskopom režu reznice i svaka se stavlja u hranljivi rastvor. Tada iz svake reznice izraste mikrobiljka. Iz nje se ponovo uzimaju reznice i iz njih se uzgajaju mikrokopije. Ovo se nastavlja neograničen broj puta dok se ne formira potreban broj klonova.
- Odrasle biljke se sade u posebne biljke kako bi se pripremile za uslove života na otvorenom.
- Zrele biljkepresađeno u staklenik i pripremljeno za sadnju na otvorenom tlu.
