Kasvien kloonaus on moderni lähestymistapa vegetatiiviseen lisääntymiseen

Yksi biotekniikan alueista on kasvien ja eläinten kloonaus. Keinotekoisesti solujen jakautumisen aikana saadut kloonit ovat täysin identtisiä alkuperäisen organismin kanssa. Kasvien suhteen kloonaus on pitkäaikainen menetelmä puutarhureiden kasvulliseen lisääntymiseen.

Uuden kasvin saaminen pistokkaista, versoista, viiksistä ei ole uutuus, mutta aikaa testattu menetelmä. Siementen lisäämiseen verrattuna tämä on nopein ja tehokkain tapa saada taimia.

Mikä on kloonaus

Kloonaaminen on organismeja, joilla on sama geneettinen koostumus. Kasvimaailmassa se ei ole erityisen vaikeaa, koska solut jakautuvat edelleen kasvun ja erilaistumisen aikana kudoksiin. Kaikkien elävien olentojen perusyksikölle on tunnusomaista totipotenssin ominaisuus - kyky synnyttää mikä tahansa solu.

Ydin sisältää geneettistä tietoa, johon kaikki tietyn kasvin tiedot kerätään kokonaan. Tämä tekee mahdolliseksi lisääntyä organismi pienestä versosta tai solusta, joka on klooni - tarkka kopio alkuperäisestä kasvista.

Luonnossa kloonaus on jatkunut miljardeja vuosia. Tässä tapauksessa kasvit lisääntyvät aseksuaalisesti (vegetatiivisesti). Mansikka on juurtunut viiksillä. Samaa menetelmää käyttävät kanelihanhi ja hiipivä buttercup.

Mustikka muodostaa uudet pensaat sivusuuntaisten versojen vuoksi. Vesikasveista yhteinen nuolenpää kloonaa omanlaisensa, jonka vaakasuorat versot leviävät säiliön pohjaa pitkin. Rannikon matalilla vesiväri kasvaa muodostaen viikset lisääntymiselle.

Nuori verso, joka on suotuisissa olosuhteissa, pystyy juurtumaan ja synnyttämään uuden kasvin. Joillekin eläimistön edustajille tämä on optimaalisin lisääntymistapa, joka auttaa nopeasti leviämään, säilyttämään levinneisyytensä ja omaksumaan uusia elinympäristöjä.

Monet kasvilajit on lueteltu punaisessa kirjassa: noin ja ovat sukupuuttoon. Kloonausmenetelmä pystyy palauttamaan kasviston.

Kloonien hankkiminen harvinaisista kasveista ja istuttaminen suotuisissa luonnonolosuhteissa on yksi vaihtoehdoista lisätä niiden määrää, mahdollisuus säilyttää jotkut lajit.

Kloonien saamisen edut ja haitat

 

Puutarhurit ovat jo pitkään harjoittaneet kasvien kloonausta, koska tällä menetelmällä on useita etuja:

1. Klooni on tarkka kopio emokasvista, joten sen pääpiirteet ja kehitysvaiheet ovat ennustettavissa.
2. Viljelijällä on alkuperäisestä muodosta saatujen yksilöiden kaikki ominaisuudet: vaadittavan lajin (lajikkeen) genetiikka säilyy täysin.
3. Yksi emokasvi pystyy "synnyttämään" lyhyessä ajassa useita identtisiä taimia, mikä tekee mahdolliseksi myöhemmät massanistutukset.
4. Lajikkeen kloonaus on kätevämpää talvella ja keväällä istuttaa elinkelpoisia yksilöitä maahan, jotka nopeasti kasvavat vihreää massaa, aikuiseksi kasviksi.
5. Valitaan näytteet, joilla on korkealaatuiset ominaisuudet, jotka tuottavat myöhemmin erinomaisen sadon, joilla on korkea koristeellinen vaikutus tai muita, yhtä arvokkaita ominaisuuksia.

Puutteista on huomattava:

1. Geneettisen tiedon säilyttäminen.Luonnossa kromosomiryhmässä tapahtuu uudelleenjärjestelyjä, mikä on joissakin tapauksissa hyödyllistä kasville. Se saa kestävyyden, vastustuskyvyn tietyille sairauksille, kyvyn elää muuttuvissa ilmasto-olosuhteissa ja muut ominaisuudet. Kloonauksessa geneettiset uudelleenjärjestelyt ovat harvinaisia.
2. Käytännössä steriilissä laboratorioympäristössä kasvatetut kloonit eivät sopeudu hyvin luonnossa. Asettuessaan "avoimelle", he eivät pysty huolehtimaan itsestään. Keinotekoisesti luodut yksilöt sairastuvat usein: tuholaiset, sairaudet hyökkäävät heitä vastaan, he eivät siedä ilmastomuutoksia hyvin.

Kloonaamiseen käytetään apikaalisen meristeemin soluja (versojen kärjet tai juurien kärjet), jotka kykenevät nopeasti jakautumaan.

Ravintoaine, joka on tasapainossa kaikissa ainesosissa, auttaa luomaan ravitsevaa ravintoa kasveille. Kun hormonaalinen tasapaino häiriintyy, solujen erilaistuminen loppuu ja tapahtuu muodoton solumassa tai kallus.

Kasvien kloonaus askel askeleelta

Kun kloonaat kasveja kotona, käytä tarvittavaa määrää valittujen lajikkeiden pistokkaita. Terveellistä ja tuottavaa kasveja käytetään korkean sadon tai koristeellisen lajikkeen saamiseksi. Kasvatettu talvella taimien myöhempää istuttamista varten maahan, jolla on halutut ominaisuudet.

Vaihe 1

Kloonauksen alkuvaiheessa toimimme seuraavasti:

• käytämme terveitä pistokkaita ilman taudin merkkejä;
• nuori 10-20 cm pitkä varsi katkaistaan ​​terävällä, puhtaalla veitsellä;
• leikkaa 45 asteen kulmassa;
• varren sijainti - paikka, jossa pistokkaat haarautuvat ampumasta;
• poistamme alemmat lehdet juurijärjestelmän kasvun parantamiseksi;
• poistumisen aattona päivitämme leikkauksen;
• laitamme taimet veteen, jonka pH on tasapainossa = 5,8-6,2.

Juuret itävät hitaasti tavallisessa vedessä: nuorten juurien muodostumisen alkaminen kestää 1-2 viikkoa. Prosessin nopeuttaminen auttaa juurtuvat stimulantit, ja tätä varten pistokkaat sijoitetaan ravinneliuokseen.

Tarkastellaan, kuinka kloonaus tapahtuu juurtumissäätimillä. Biokemistit ovat luoneet merkittävän määrän erilaisia ​​piristeitä. Esimerkiksi: kasviperäinen Bio Roots -valmiste, joka parantaa kasvua ja vahvistaa juuria, mikä auttaa kasvia muodostumaan nopeammin.

Toinen piristeiden vaihtoehto on geeli. Bioclone B.A.C. -geeli sopii samoin kuin kotimaisten valmistajien - Hesi ClonFix ja Maxiclon - versiot. Niissä leikkauskohta lasketaan useita tunteja niin, että geeli pääsee varren sisäpuolelle. Sitten leikkaus siirretään alustalle, joka on kookoskuitu tai mineraalivilla. Tämä on steriili ympäristö, jossa juurtumisprosessi tapahtuu. Se kykenee pitämään kosteuden ravinnossa juuria.

Kiinnitä erityistä huomiota juurenmuodostajan valintaan. Se sisältää vitamiineja, hormoneja ja muita kasvun kannalta tärkeitä komponentteja.

Kasvin jatkuva kasvu tai kuolema riippuu valinnasta. Ota yhteyttä asiantuntijaan, joka kertoo sinulle parhaan vaihtoehdon tietylle kasviviljelmälle.

Vaihe 2

Juurtuneet pistokkaat sijoitetaan vesiviljelyjärjestelmään. Yksi vaihtoehto on X-Stream 40-aeroponinen levitinjärjestelmä. Kaikentyyppinen vesiviljelyjärjestelmä ei ole "halpa hoito", mutta se maksaa nopeasti, kun sitä käytetään oikein. Viljelijä saa merkittävän määrän korkealaatuisia taimia myyntiin tai heidän tarpeisiinsa.

Kloonit sijoitetaan kostutuskammioon erityisillä lovilla. Juurijärjestelmä kastellaan jatkuvasti ravinneliuoksella. Lämpötila ja kosteus asetetaan kerran, ja sitten sinun tarvitsee vain säätää sitä.

Kun juuret ovat muodostuneet, on tärkeää luoda optimaalinen ravintoaineiden tasapaino, jotta pistokkaat kehittyvät vahvaksi, nuoreksi kasviksi. Riittävä lämpö ja valo täydentävät prosessin.

Kasvien kloonauksessa luodaan seuraavat olosuhteet:

1. Valaistus koko päivän. Energiansäästölamput tai loisteputket, joilla on laaja spektrialue, sopivat. Lamppujen ajastimia käytetään säätämään valaistusaikaa.
2. Kosteustaso on 80%.
3. Keskimääräinen lämpötila-alue on + 22- + 25 ° C, mutta se voi vaihdella tietyn laitostyypin mukaan. Lämpöjärjestelmää on seurattava jatkuvasti.

Jopa asianmukaisella hoidolla on turhaa odottaa sataprosenttista tulosta, joten aluksi on käytettävä merkittävä määrä kasvimateriaalia.

On hyödyllistä sijoittaa valkoiset paneelit kloonien viereen. Kloonausprosessia nopeutetaan, kun valkoinen pinta heijastaa laajaa värivalikoimaa, jota tarvitaan fotosynteesiin ja juurtumiseen.

Kloonatut puut

"Rakennustelineiden saaminen koeputkista" on tärkeä tehtävä, joka ei kuulu keuhkojen luokkaan. Metsän geenivaraston säilyttämiseksi ja lisäämiseksi bioteknologit perustavat laboratorioita kloonipuiden kasvattamiseksi.

Esimerkiksi Kansallisen tiedeakatemian metsäinstituutissa, genetiikan ja biotekniikan laboratoriossa, kasvatetaan kloonametsiä ja lehtoja. Heidän tavoitteenaan on tutkia tarvittavat olosuhteet metsityksen uudelleenprosessin nopeuttamiseksi, koska puun ja nurmikasvien saaminen vie eri ajanjakson.

Esimerkkejä kloonauksesta ovat laboratorion hyllyillä. Koeputkissa, in vitro, on havupuiden ja laajalehtisten metsän taimia eri ikäisillä.

Eliittikuva on jaettu moniin osiin ja kasvatettu ravintoalustalla optimaalisissa olosuhteissa:

• kosteus - 50%;
• lämpötila - 23 ° С;
• valaistusvoimakkuus - 5000 luksia.

Muodostuneet taimet menevät istutuksiin, joissa ne sopeutuvat. Tällainen työ tehdään teollisessa mittakaavassa. Erityisesti varustetuissa, valtaisissa laatikoissa kasvaa massiivisesti lehti- ja puulajien taimia, jotka tuottavat suuren määrän puulajeja.

Metsien kloonaamisen taloudelliset vaikutukset on laskettu. Ei vain metsät tuottavat happea. Haapaa ja koivua käytetään polttoaineena, kun taas tuhka, tammi ja lehma ovat hyödyllisiä huonekalu- ja rakennusalalla.

Kloonaus antaa mahdollisuuden juurtua ja saada harvinaisten, eksoottisten kasvien taimia. Tämä on mahdollisuus säilyttää planeetan kasvigeenivarasto. Käyttö yksityisillä maatiloilla mahdollistaa uusien, tuottavien lajikkeiden käytön, joita on vaikea tai pitkä lisääntyä muilla tavoin. Kun olet päättänyt käyttää kloonausmenetelmää, sinun on punnittava kaikki prosessin edut ja haitat, tutkittava se perusteellisesti ja alettava vasta sitten.

Mikrokasvien kloonaus - video