Klonowanie roślin: etapy, przykłady, za i przeciw

W rzeczywistości klonowanie roślin jest o wiele łatwiejsze do osiągnięcia niż moglibyśmy sobie wyobrazić. Prostsza budowa roślin w porównaniu ze zwierzętami pozwala na klonowanie osobników nie tylko w laboratorium, ale także w domu. W przeciwieństwie do zwierząt wyższych, które w naturze rozmnażają się płciowo, rośliny, oprócz rozmnażania płciowego, rozmnażają się wegetatywnie. Rozmnażanie wegetatywne jest rodzajem rozmnażania bezpłciowego. U roślin charakteryzuje się oddzielaniem od matki roślin potomnych - kłączy, pędów, cebulek, bulw itp. д.

Klonowanie. Początek

Wszyscy wiemy o udanym klonowaniu zwierząt. W 1996 roku urodziła się Dolly, owca będąca bezpośrednią kopią jej teściowej. Był to punkt zwrotny zarówno w nauce, jak i w kulturze popularnej. Naukowców i media pochłonęła możliwość sklonowania człowieka lub większego zwierzęcia. Klonowanie roślin zostało zapomniane, bo nie jest tak ciekawe i tak nowe. Ale nawet słowo "klon" tłumaczy się ze starożytnej greki jako "pęd, gałąź, potomstwo", co bez wątpienia wskazuje na wczesny rozwój rośliny jako obiekt klonowanie do celów hodowlanych.

Rozmnażanie bezpłciowe roślin jest procesem naturalnym

Jak już powiedzieliśmy, rośliny charakteryzują się zarówno rozmnażaniem bezpłciowym, jak i płciowym. Każdy ogrodnik i sadownik przynajmniej raz sklonował najbardziej udane okazy pomidora, jabłoni, kwiatu ogrodowego itp. д. Aby sklonować sadzonkę w w domu Wystarczy pobrać żywe i zdrowe komórki kwiatu, krzewu lub drzewa (liść, pęd, korzeń, sadzonki itp.). д.) i stworzyć odpowiednie warunki do ich wzrostu. Po chwili będziemy mieli w pełni rozwiniętą roślinę, genetycznie nieodróżnialną od matki. Zwykłym sposobem tworzenia klonu jest wykorzystanie komórek merystemu wierzchołkowego (czyli komórek, które znajdują się na końcach pędów rośliny i na końcach jej korzeni). Komórki te tworzą wszystkie organy rośliny, więc po sklonowaniu nowa roślina rozwija się znacznie szybciej.

Plusy i minusy klonowania roślin

Zwiększanie liczby roślin poprzez klonowanie ma zarówno zalety, jak i wady. Do klonowania wybieramy próbki o najwyższych parametrach jakościowych. Na przykład wybierzemy pędy tych krzewów truskawkowych, które mają największe i najsłodsze jagody. Albo wybrać cebulki najjaśniejszych i najbardziej odpornych na zimno tulipanów. Każdemu hodowcy może przyjść do głowy wiele przykładów klonowania rośliny w swoim ogrodzie. Wykazano, że populacje roślin wyhodowane przez klonowanie są znacznie czystsze i bardziej płodne niż te wyhodowane z nasion. Ale istnieje ciemna strona klonowania, która często powoduje, że jakość klonów cierpi.

Wady klonowania

Główny problem z tworzeniem klonów polega na tym, że podczas klonowania jeden lub nawet kilka roślin jest poważnie pozbawionych swojego kodu genetycznego. Nie bez powodu natura dała nam genetyczną różnorodność we wszystkim - pomaga ona żywym organizmom przetrwać i przechodzić ważne zmiany z pokolenia na pokolenie. Rośliny uzyskane w wyniku klonowania nie są w ogóle przystosowane do dzikiego życia. Przecież wszystkie osobniki mają ten sam kod genetyczny, więc są zaprogramowane na identyczne zachowania w przyrodzie. Na przykład, pojedynczy szczep choroby może je zabić, podczas gdy rośliny o różnych genach zareagowałyby inaczej.

Zepsute klony

Im bliżej środowiska laboratoryjnego odbywa się proces klonowania, tym trudniej jest przeszczepić klony na otwarty teren i zmusić je do samodzielnego wzrostu. Rozwijając się w idealnych warunkach, osobniki uczą się jedynie spożywać. Ani nie produkują wystarczającej ilości tlenu, ani nie dbają o siebie. Dlatego też ważne jest, aby od czasu do czasu umożliwić siewkom wystawienie się na bardziej dzikie i nietermiczne warunki, tak aby siewki rozwijały się Niezbędne umiejętności do.. samodzielne umiejętności życiowe.

Odpowiednie środowisko dla rozwoju klonów

Aby klony z merystemu wierzchołkowego rosły jak najzdrowiej, muszą być umieszczone w środowisku bogatym w składniki odżywcze. Rośliny potrzebują również optymalnych warunków świetlnych, wilgotnościowych i wodnych temperatura powietrza. Klony są szczególnie wrażliwe na wiele niuansów środowisko. Zazwyczaj w początkowej fazie klonowania stosuje się specjalne pożywki. W sklepach są one dostępne w wielu różnych odmianach. Jednym z najważniejszych preparatów, który pomoże sklonowanej roślinie szybciej rosnąć jest stymulator tworzenia korzeni. Młode są następnie umieszczane w glebie bogatej w pożyteczne bakterie i nawóz.

Klonowanie przez sadzonki

Jak sklonować odpowiednią roślinę w domu? Istnieje wiele niuansów rozmnażania roślin przez sadzonki. Wymienimy tylko najważniejsze zasady dotyczące tej metody rozmnażania.

Pierwszy etap

Pierwszym krokiem w klonowaniu jest oddzielenie wybranego wycinka od rośliny matecznej. Do tego celu nadaje się mały, ostry przedmiot - obcinacz do paznokci, żyletka, mały nożyk itp. д. Przedmiot wybrany do przycinania musi być zdezynfekowany alkoholem, aby bakterie nie dostały się do miejsca cięcia sadzonki.

Cięcie powinno być zawsze wykonywane na młodych zdrowy pędy o tych samych młodych, zielonych liściach. Sadzonki wycinamy z dolnych gałęzi rośliny - szybciej się ukorzeniają. Cięcie powinno mieć długość 10-20 centymetrów i powinno być przycięte pod kątem 45 stopni dokładnie w miejscu, gdzie łączy się z pędem. Natychmiast po ścięciu należy włożyć je do wody o pH 5,8-6,2, aby zatrzymać proces gojenia się ścinki, zapobiec porażeniu szkodliwymi bakteriami i oczywiście zapewnić roślinie niezbędną wilgoć.

Drugi krok

W drugim etapie klonowania rośliny zaczynają się ukorzeniać - czyli tworzyć korzenie. Aby podkładka była grubsza i mocniejsza, obcina się wszystkie liście na podkładce. Sadzonki odnawia się w miarę potrzeb. Można pozostawić roślinę w zwykłej wodzie i czekać, aż korzenie wykiełkują, ale lepiej użyć domowego lub komercyjnego aktywatora tworzącego korzenie.

Można stosować niefabryczne aktywatory wzrostu korzeni: kwas indolooctowy, kwas indolomasłowy, kwas naftolooctowy, kwas bursztynowy i manganian potasu. Bezpieczne środki do formowania korzeni to zwykły miód, w którym można zanurzyć sadzonkę, a także sok z aloesu. Należy unikać przedawkowania stymulatorów wzrostu - w przeciwnym razie roślina może przestać rosnąć, a nawet umrzeć.

Mikroklimat

Poziom wilgotności podczas rozwoju klonów nie powinien być niższy niż 80%, ponieważ sadzonki pobierają wilgoć z powietrza, zanim rozwiną się korzenie. Temperatura w pomieszczeniu z nasionami powinna wynosić co najmniej 23 stopnie, czasem więcej niż 25.

Oświetlenie

W okresie ukorzeniania klony potrzebują bardzo jasnego światła. Do zaopatrzenia Niektórzy hodowcy stosują neonowe żarówki fluorescencyjne lub zasilane świetlówkami. Żarówki fluorescencyjne lub energooszczędne. Im więcej światła ma lampa, tym lepiej. Niektórzy hodowcy stosują czerwone i niebieskie żarówki, których światło jest słabe, ale nadal dobre dla roślin. Lampy nie będą pracować przez cały dzień. Reżim świetlny powinien być ustawiony na 18/6 lub 16/8. Rośliny muszą też spać.

Rozmnażanie mikroklonalne

Ponieważ klonowanie ma swoje wady, postępy w selekcji roślin doprowadziły nas do koncepcji mikrorozmnażania. Rozmnażanie roślin przez sadzonki jest bardziej skuteczne w przypadku małych populacji w ogrodach prywatnych. W środowisku naukowym naukowcy napotkali pewne problemy związane ze standardowym klonowaniem roślin:

1. Drzewa iglaste, niektóre liściaste (np. dąb), a także orzech włoski są trudne do rozmnażania przez sadzonki.
2. Wiele gatunków drzew starszych niż 10-15 lat praktycznie nie może być rozmnażanych przez sadzonki.
3. Nie zawsze możliwe jest uzyskanie standardowych materiał dla Sadzenie, ponieważ klony są bardzo podatne na zakażenia.
4. Trudno jest rozmnażać dojrzałe rośliny drzewiaste przez szczepienie.

Korzyści z mikrorozmnażania

Istnieje kilka zalet rozmnażania mikroklonalnego, których nie można uzyskać przez klonowanie okazu przez sadzonki. Wielu ogrodników interesuje się obecnie mikrobiologią i zdobywa materiały i sprzęt potrzebny do mikroklonowania. С z jednej strony, Jakość roślin uzyskanych w wyniku klonowania komórek przewyższa jakość sadzonek:

1. Materiał roślinny jest jednolity genetycznie - może to być plus lub minus.
2. Stosowanie materiału nasadzeniowego wolnego od wirusów, ponieważ w mikroklonowaniu wykorzystuje się komórki merystemu.
3. High Zdolność reprodukcyjna wszystkie rodzaje roślin. Nawet iglaki.
4. Mniej czasu potrzeba na opracowanie nowych, ulepszonych odmian.
5. Roślina szybciej przechodzi z fazy młodocianej do fazy reprodukcyjnej.
6. Mikroklonalne rozmnażanie roślin może odbywać się w specjalnych pomieszczeniach przez cały rok.
7. Tak wyprodukowane sadzonki zajmują mniej miejsca niż sadzonki.

Etapy procesu mikroklonowania

Jest ich tylko pięć:

1. Merystem jest odcinany od rośliny pod mikroskopem w sterylnych warunkach. Nazywa się to pobieraniem próbki do klonowania. Merystem wytworzy wszystkie tkanki i narządy przyszłego klonu.
2. Następnie tkankę merystemu traktuje się jak sadzonki - dezynfekuje się plasterek i umieszcza w podłożu wzrostowym.
3. Gdy roślina osiągnie fazę mikroskopową, sadzonki pobiera się ponownie pod mikroskopem i umieszcza w roztworze odżywczym. Z każdej sadzonki wyrośnie wtedy mikro roślina. Z niego ponownie pobiera się sadzonki i hoduje mikroskopijne egzemplarze. Czynność tę można powtarzać nieograniczoną ilość razy, aż do uzyskania pożądanej liczby klonów.
4. Wyhodowane rośliny sadzi się w specjalnych pomieszczeniach, aby przygotować je do życia na wolnym powietrzu.
5. Przesadzić dojrzałe rośliny do szklarni i przygotować je do sadzenia w otwartej glebie.