Klonovanie rastlín je v skutočnosti oveľa jednoduchšie, než si dokážeme predstaviť. Jednoduchšia štruktúra rastlín v porovnaní so zvieratami umožňuje klonovanie vzoriek nielen v laboratóriu, ale aj doma. Na rozdiel od vyšších živočíchov, ktoré sa v prírode rozmnožujú len pohlavne, rastliny sa okrem pohlavného rozmnožovania vyznačujú vegetatívnym rozmnožovaním. Vegetatívne rozmnožovanie je jedným z typov nepohlavného rozmnožovania. U rastlín sa vyznačuje oddelením od matky dcér - pakorene, výhonky, cibule, hľuzy atď.
Klonovanie. Domov
Všetci vieme o úspešnom klonovaní zvierat. V roku 1996 sa narodila ovečka Dolly, ktorá bola presnou kópiou svojej predchodkyne. Táto udalosť bola zlomovým bodom vo vedeckej komunite aj v populárnej kultúre. Vedci a médiá sa obávajú možnosti klonovania ľudí alebo väčších zvierat. Všetci zabudli na klonovanie rastlín - nie je to také zaujímavé a nové. Ale aj samotné slovo „klon“sStaroveká gréčtina sa prekladá ako „výhonok, vetvička, potomstvo“, čo nepochybne naznačuje skorý vývoj rastlín ako predmetu klonovania na účely šľachtenia.
Asexuálne rozmnožovanie rastlín je prirodzený proces
Ako sme už povedali, rastliny sa vyznačujú nepohlavným rozmnožovaním aj pohlavným rozmnožovaním. Každý záhradník a záhradník vlastnými rukami aspoň raz naklonoval najúspešnejšie vzorky paradajky, jablone, záhradných kvetov atď. Na klonovanie výsadby doma stačí vziať živé a zdravé bunky kvetu, kríka alebo stromu (list, výhonok, koreň, odrezok atď.) a vytvorte im vhodné podmienky na rast. Po určitom čase získame dospelú rastlinu, ktorá sa geneticky nelíši od matky. Typicky sa apikálne meristémové bunky (to znamená bunky umiestnené na vrcholoch výhonkov rastliny a na koncoch jej koreňov) odoberajú z rastlín na vytvorenie klonu. Tieto bunky vykonávajú tvorbu všetkých orgánov rastliny, preto pri klonovaní s ich pomocou sa nový jedinec rastliny vyvíja oveľa rýchlejšie.
Výhody a nevýhody klonovania rastlín
Zvyšovanie počtu rastlín prostredníctvom klonovania má výhody aj nevýhody. Na klonovanie vyberáme vzorky s najvyššou kvalitou. Vyberieme napríklad úponky tých jahodových kríkov, na ktorých dozrieva najväčšia a najsladšia bobuľa. Alebo si vyberte cibuľky najjasnejších a najchladnejších tulipánov. Každý letný obyvateľ môže uviesť veľa príkladov klonovania rastlín vo svojej záhrade. akoPrax dokázala, že populácia rastlín pestovaných pomocou klonovania je oveľa čistejšia a plodnejšia ako populácia pestovaná zo semien. Klonovanie má však aj temné stránky, ktoré často zhoršujú kvalitu klonov.
Nevýhody klonovania
Hlavným problémom vytvárania klonov je, že pri klonovaní jednej alebo dokonca viacerých rastlín sa genetický kód značne vyčerpá. Nie nadarmo nám príroda nadelila genetickú rozmanitosť vo všetkom – pomáha živým organizmom prežiť a prejsť z generácie na generáciu dôležitými zmenami. Rastliny získané ako výsledok klonovania sú úplne neprispôsobené divokým životným podmienkam. Všetci jedinci majú totiž rovnaký genetický kód, čo znamená, že v prírode sú naprogramovaní správať sa rovnako. Napríklad jeden kmeň choroby ich môže zabiť, keď by to rastliny s odlišnou genetikou vnímali inak.
Skazené klony
Čím bližšie k laboratórnym podmienkam je proces klonovania, tým ťažšie je nakoniec presadiť klony do otvorenej pôdy a nechať ich rásť samostatne. Pri vývoji v ideálnych podmienkach sa exempláre učia iba konzumovať. Rastliny si nevedia vyrobiť dostatok kyslíka ani sa o seba postarať. Preto je dôležité z času na čas dať sadeniciam možnosť byť vo voľnejších a neskleníkových podmienkach, aby si sadenice rozvinuli zručnosti potrebné pre samostatnú existenciu.
Vhodné vývojové prostredieklony
Aby klony z apikálneho meristému rástli čo najzdravšie, musia byť umiestnené v prostredí bohatom na živiny. Rastliny musia tiež poskytovať optimálne osvetlenie, vlhkosť a teplotu vzduchu. Klonované vzorky sú obzvlášť citlivé na všetky nuansy prostredia. Zvyčajne sa v počiatočnom štádiu klonovania používajú špeciálne živné roztoky. Predávajú sa v širokej škále obchodov. Z týchto liekov, ktoré pomáhajú rýchlejšiemu rastu klonovanej rastliny, je izolovaný stimulátor tvorby koreňov. Mláďatá sa potom umiestnia do pôdy bohatej na prospešné baktérie a hnojivá.
Klonovanie odrezkami
Ako si doma naklonovať správnu rastlinu? Existuje obrovské množstvo odtieňov rozmnožovania rastlín odrezkami. Zaznamenáme len hlavné pravidlá kultivácie týmto spôsobom.
Prvá fáza
V prvej fáze klonovania rastlín od materskej rastliny musíte oddeliť stonku podľa vlastného výberu. Na to je vhodný malý ostrý rezný predmet - nožnice na nechty, žiletka, malý nožík a pod. Predmet vybraný na obriezku je potrebné dezinfikovať alkoholom, aby sa do rezného rezu nedostali baktérie.
Rez sa musí vykonať na mladých zdravých výhonkoch s rovnakým mladým zeleným listom. Odrezky sa odrežú zo spodných vetiev rastliny - rýchlejšie sa zakorenia. Odrezok by mal byť dlhý 10-20 centimetrov a rezať pod 45-stupňovým uhlom presne v mieste, kde sa spája s výhonkom. Ihneď po rezaní rezuby mala byť v nádobe s vodou s úrovňou kyslosti 5, 8-6, 2, aby sa zastavilo hojenie rezu, zabránilo sa infekcii škodlivými baktériami a samozrejme poskytla rastline potrebná vlhkosť.
Druhá fáza
V druhej fáze klonovania rastlín začína ich zakoreňovanie – teda tvorba koreňov. Aby boli korene hrubšie a pevnejšie, odrežte z odrezku všetky listy. Plátok sa aktualizuje podľa potreby. Rastlinu môžete nechať v čistej vode a počkať, kým korene vyklíčia, ale je lepšie použiť domáci alebo kúpený koreňový aktivátor.
Z nefabrikovaných aktivátorov rastu koreňov možno použiť kyseliny: indolyloctovú, indolylmaslovú, naftyloctovú, jantárovú a manganistan draselný. Z bezpečných zakoreňovačov je známy jednoduchý med, do ktorého sa musí rez namáčať, ako aj šťava z aloe. Predávkovanie rastovými aktivátormi by nemalo byť povolené - z toho môže rastlina prestať vyvíjať a dokonca zomrieť.
Mikroklíma
Vlhkosť počas vývoja klonov by mala byť aspoň 80 %, pretože kým sa nevyvinú korene, odrezky dostávajú vlhkosť zo vzduchu. Teplota v miestnosti so sadenicami by mala byť aspoň 23 stupňov a niekedy aj viac ako 25.
Osvetlenie
Počas zakorenenia potrebujú klony veľmi jasné svetlo. Na dodávanie svetla sa používajú neónové žiarivky. Žiarivka alebo úspora energie. Čím väčšie je svetelné spektrum lampy, tým lepšie. Niektorí chovateliapoužívajte červené a modré lampy, ktorých svetlo je slabé, ale tiež užitočné pre rastliny. Lampy nebudú fungovať celý deň. Svetelný režim musí byť nastavený na 18/6 alebo 16/8. Aj rastliny potrebujú spať.
Mikropropagácia rastlín
Pretože rezné klonovanie má svoje nevýhody, pokroky v šľachtení nás priviedli ku koncepcii mikropropagácie rastlín. Rozmnožovanie rastlín odrezkami sa lepšie prejavuje pri malých populáciách v súkromnom záhradníctve. Vo vedeckej komunite sa pri štandardnom klonovaní rastlín vedci stretli s niekoľkými problémami:
- Ihličnaté a niektoré listnaté stromy (napríklad dub), ako aj orechy, sa ťažko rozmnožujú odrezkami.
- Prostredníctvom odrezkov sa mnoho druhov stromov starších ako 10-15 rokov prakticky nerozmnožuje.
- Nie vždy je možné získať štandardný materiál na výsadbu, pretože klonovanie odrezkov s vysokou pravdepodobnosťou infikuje klony.
- Rozmnožovanie dospelých drevín štepením je náročné.
Výhody mikroklonovania rastlín
Mikroklonálne rozmnožovanie rastlín má množstvo výhod, ktoré sa nedajú dosiahnuť klonovaním vzoriek bežným spôsobom – odrezkami. Mnoho záhradníkov sa teraz začína zaujímať o mikrobiológiu a nakupujú materiály a zariadenia potrebné na mikroklonovanie. Na jednej strane je výnos rastlín získaný klonovaním buniek oveľa kvalitnejší akoplodina vypestovaná z odrezkov:
- Výsadbový materiál je geneticky homogénny – to môže byť plus aj mínus.
- Používajte sadivový materiál bez vírusov, keďže mikroklonovanie využíva meristémové bunky.
- Vysoká schopnosť rozmnožovania všetkých druhov rastlín. Dokonca aj ihličnany.
- Vývoj nových a vylepšených odrôd rastlín trvá menej času.
- Rastlina prechádza z juvenilnej fázy do reprodukčnej fázy rýchlejšie.
- Mikromnoženie rastlín môže prebiehať po celý rok v špeciálnych zariadeniach.
- Sadenice získané týmto spôsobom zaberajú menej miesta ako odrezky.
Kroky mikroklonovania rastlín
Je ich len päť:
- Pod mikroskopom za sterilných podmienok sa z rastliny odtrhne malé množstvo meristému. Toto sa nazýva odber vzorky na klonovanie. Všetky tkanivá a orgány budúceho klonu sa v budúcnosti objavia z meristému.
- Meristemové tkanivo sa ďalej ošetrí rovnakým spôsobom ako pri rezaní - rez sa dezinfikuje a vzorka sa umiestni do živného média.
- Keď rastlina dosiahne fázu mikroskopovania, znova sa z nej pod mikroskopom odrežú odrezky a každý sa umiestni do živného roztoku. Potom z každého odrezku vyrastie mikrorastlina. Z nej sa opäť odoberajú odrezky a pestujú sa z nich mikrokópie. Toto pokračuje neobmedzený počet krát, kým sa nevytvorí požadovaný počet klonov.
- Dopestované rastliny sa vysádzajú do špeciálnych rastlín, aby sa pripravili na životné podmienky vonku.
- Dospelé rastlinypresadené do skleníka a pripravené na pestovanie v otvorenej pôde.
