De fapt, clonarea plantelor este mult mai ușoară decât ne putem imagina. Structura mai simplă a plantelor în comparație cu animalele permite clonarea probelor nu numai în laborator, ci și acasă. Spre deosebire de animalele superioare, care în natură se reproduc doar sexual, plantele, pe lângă reproducerea sexuală, se caracterizează prin reproducere vegetativă. Reproducerea vegetativă este unul dintre tipurile de reproducere asexuată. La plante, se caracterizează prin separarea de mama fiicelor - rizomi, lăstari, bulbi, tuberculi etc.
Clonare. Acasă
Știm cu toții despre clonarea de succes a animalelor. În 1996 s-a născut oaia Dolly, care a fost o copie exactă a predecesorului său. Acest eveniment a reprezentat un punct de cotitură atât în comunitatea științifică, cât și în cultura populară. Oamenii de știință și mass-media au fost îngrijorați de posibilitatea clonării umane sau animale mai mari. Toată lumea a uitat de clonarea plantelor - nu este atât de interesant și nou. Dar chiar și cuvântul „clonă” cuGreaca veche se traduce prin „lăstar, crenguță, urmaș”, ceea ce indică, fără îndoială, dezvoltarea timpurie a plantelor ca obiect al clonării în scopuri de reproducere.
Reproducția asexuată a plantelor este un proces natural
După cum am spus deja, plantele se caracterizează atât prin reproducere asexuată, cât și prin reproducere sexuală. Orice grădinar și grădinar cu propriile mâini a clonat cel puțin o dată cele mai de succes mostre de roșie, măr, flori de grădină etc. Pentru a clona plantările acasă, este suficient să luați celule vii și sănătoase ale unei flori, tufiș sau copac. (frunză, lăstar, rădăcină, butași etc.) și creează condițiile potrivite pentru creșterea acestora. După ceva timp, vom obține o plantă adultă, nu diferită genetic de mamă. De obicei, celulele meristeme apicale (adică celulele situate în vârful lăstarilor plantei și la capetele rădăcinilor sale) sunt luate din plante pentru a crea o clonă. Aceste celule realizează formarea tuturor organelor plantei, prin urmare, la clonarea cu ajutorul lor, un nou individ al plantei se dezvoltă mult mai repede.
Pro și contra clonării plantelor
Creșterea numărului de plante prin clonare are atât avantaje, cât și dezavantaje. Pentru clonare, selectăm mostre cu caracteristici de cea mai în altă calitate. De exemplu, vom selecta viricile acelor tufe de căpșuni pe care se coc cea mai mare și mai dulce boabe. Sau alegeți becurile celor mai strălucitoare și mai rezistente lalele la frig. Fiecare locuitor de vară poate da multe exemple de clonare a plantelor în grădina lui. CumPractica a demonstrat că o populație de plante crescută prin clonare este mult mai curată și mai prolifică decât o populație crescută din semințe. Dar există și părți întunecate ale clonării, care compromit adesea calitatea clonelor.
Dezavantajele clonării
Principala problemă a creării clonelor este că atunci când clonează una sau chiar mai multe plante, codul genetic este foarte epuizat. Nu degeaba natura ne-a oferit diversitate genetică în toate – ajută organismele vii să supraviețuiască și să sufere schimbări importante din generație în generație. Plantele obținute ca urmare a clonării sunt complet neadaptate la condițiile de viață sălbatice. La urma urmei, toți indivizii au același cod genetic, ceea ce înseamnă că în natură sunt programați să se comporte în același mod. De exemplu, o tulpină a unei boli îi poate ucide, atunci când plantele cu genetică diferită ar percepe-o diferit.
Clone stricate
Cu cât procesul de clonare este mai aproape de condițiile de laborator, cu atât este mai dificil să transplantezi clonele în teren deschis și să le faci să crească singure. Dezvoltându-se în condiții ideale, exemplarele învață doar să consume. Plantele nu știu să producă suficient oxigen sau să aibă grijă de ele însele. Prin urmare, este important din când în când să le oferim răsadurilor posibilitatea de a fi în condiții mai sălbatice și fără efect de seră, astfel încât răsadurile să dezvolte abilitățile necesare existenței independente.
Mediu de dezvoltare adecvatclone
Pentru ca clonele din meristemul apical să crească cât mai sănătos posibil, acestea trebuie plasate într-un mediu bogat în nutrienți. De asemenea, plantele trebuie să asigure iluminarea optimă, umiditatea și temperatura aerului. Probele clonate sunt deosebit de sensibile la toate nuanțele mediului. De obicei, soluțiile nutritive speciale sunt utilizate în stadiul inițial al clonării. Sunt vândute într-o gamă largă de magazine. Dintre aceste medicamente, care ajută la creșterea mai rapidă a unei plante clonate, este izolat un stimulator al formării rădăcinilor. Puieții sunt apoi plasați în sol bogat în bacterii benefice și îngrășăminte.
Clonare prin butași
Cum să clonezi planta potrivită acasă? Există o mare varietate de nuanțe de propagare a plantelor prin butași. Vom nota doar regulile principale pentru cultivarea în acest fel.
Prima etapă
La prima etapă a clonării plantelor de la planta mamă, trebuie să separați tulpina la alegere. Pentru aceasta, este potrivit un obiect mic de tăiat ascuțit - foarfece pentru unghii, o lamă de ras, un cuțit mic etc. Obiectul ales pentru circumcizie trebuie dezinfectat cu alcool pentru ca bacteriile să nu intre în tăietura.
Tăierea trebuie făcută pe lăstarii tineri sănătoși, cu același frunziș tânăr și verde. Butașii sunt tăiați din ramurile inferioare ale plantei - prind rădăcini mai repede. Tăierea trebuie să aibă o lungime de 10-20 de centimetri și să fie tăiată la un unghi de 45 de grade exact acolo unde se unește cu lăstarul. Imediat după tăierea tăieturiiar trebui să fie într-un recipient cu apă cu un nivel de aciditate de 5, 8-6, 2 pentru a opri vindecarea tăieturii, a preveni infectarea cu bacterii dăunătoare și, desigur, pentru a oferi plantei umiditatea necesară.
A doua etapă
La a doua etapă a clonării plantelor, începe înrădăcinarea acestora - adică formarea rădăcinilor. Pentru a face rădăcinile mai groase și mai puternice, toate frunzele sunt tăiate din butaș. Felia este actualizată după cum este necesar. Puteți lăsa planta în apă plată și așteptați ca rădăcinile să germineze, dar este mai bine să utilizați un activator de rădăcină de casă sau achiziționat.
Din activatori de creștere a rădăcinilor non-fabrici, se pot utiliza acizi: indolilacetic, indolilbutiric, naftilacetic, succinic și permanganat de potasiu. Dintre formatorii siguri de rădăcină, este cunoscută mierea simplă, în care trebuie scufundată tăietura, precum și sucul de aloe. Nu ar trebui permisă o supradoză de activatori de creștere - din acest motiv planta se poate opri din dezvoltare și chiar poate muri.
Microclimat
Nivelul de umiditate în timpul dezvoltării clonelor ar trebui să fie de cel puțin 80%, deoarece până la dezvoltarea rădăcinilor, butașii primesc umiditate din aer. Temperatura în camera cu răsaduri ar trebui să fie de cel puțin 23 de grade și uneori mai mult de 25.
Iluminare
În timpul înrădăcinării, clonele au nevoie de lumină foarte puternică. Pentru a furniza lumină, se folosesc lămpi fluorescente cu neon. Fluorescent sau economisesc energie. Cu cât spectrul de lumină al lămpii este mai mare, cu atât mai bine. Unii crescătorifolosiți lămpi roșii și albastre, a căror lumină este slabă, dar utile și plantelor. Lămpile nu vor funcționa toată ziua. Modul de lumină trebuie setat la 18/6 sau 16/8. Și plantele trebuie să doarmă.
Micropropagarea plantelor
Deoarece tăierea clonării are dezavantajele sale, progresele în creștere ne-au condus la conceptul de micropropagare a plantelor. Înmulțirea plantelor prin butași se arată mai bine cu populații mici în grădinărit privată. În comunitatea științifică, cu clonarea standard a plantelor, oamenii de știință au întâmpinat unele probleme:
- Conifere și unii copaci de foioase (de exemplu, stejarul), precum și nuci, sunt dificil de înmulțit prin butași.
- Prin butași, multe tipuri de arbori cu vârsta peste 10-15 ani practic nu se reproduc.
- Nu este întotdeauna posibil să obțineți material standard pentru plantare, deoarece clonarea butașilor este foarte probabil să infecteze clonele.
- Este dificil să înmulți plantele lemnoase mature prin altoire.
Beneficiile microclonării plantelor
Propagarea microclonală a plantelor are o serie de avantaje care nu pot fi realizate prin clonarea probelor în mod obișnuit - butași. Mulți grădinari încep acum să devină interesați de microbiologie și achiziționează materiale și dispozitive necesare pentru microclonare. Pe de o parte, randamentul plantelor obţinute prin clonarea celulară este mult superioară calitativrecoltă crescută din butași:
- Materialul de plantare este omogen din punct de vedere genetic - acesta poate fi atât un plus, cât și un minus.
- Folosiți material de plantare fără viruși, deoarece microclonarea utilizează celule meristeme.
- Capacitate mare de reproducere a oricărui fel de plante. Chiar și conifere.
- Este nevoie de mai puțin timp pentru a dezvolta soiuri de plante noi și îmbunătățite.
- Planta trece mai repede din faza juvenilă în faza reproductivă.
- Micropropagarea plantelor poate avea loc pe tot parcursul anului în instalații speciale.
- Răsadurile obținute în acest fel ocupă mai puțin spațiu decât butașii.
Pași de microclonare a plantelor
Există doar cinci dintre ele:
- La microscop în condiții sterile, o cantitate mică de meristem este smulsă din plantă. Aceasta se numește prelevarea unei probe pentru clonare. Toate țesuturile și organele viitoarei clone vor apărea din meristem în viitor.
- În plus, țesutul meristem este tratat în același mod ca și cu tăierea - tăietura este dezinfectată și proba este plasată într-un mediu nutritiv.
- Când planta ajunge în faza de microcopiere, butașii sunt din nou tăiați din ea la microscop și fiecare este plasat într-o soluție nutritivă. Apoi, din fiecare butaș crește o microplantă. Din el se iau din nou butași și se cultivă microcopii din ele. Aceasta continuă de un număr nelimitat de ori până când se formează numărul necesar de clone.
- Plantele crescute sunt plantate în plante speciale pentru a se pregăti pentru condițiile de viață în aer liber.
- Plante maturetransplantat într-o seră și pregătit pentru plantare în sol deschis.
