Kas yra augalų klonavimas ir kodėl tai reikalinga?

Girdėdami žodžius „klonas“ ir „klonavimas“, daugelis žmonių primena „Dolly“ avis ir eksperimentus paslaptingų laboratorijų gelmėse, iš kurių atsiranda būtybių, sukurtų taip, tarsi po anglies kopija. Iš tiesų augalų klonai mus supa visur ir nėra pagrindo bijoti jų!

Ar klonai tikrai nuostabūs ir nenatūralūs gamtai? Tokį klausimą kartais klausia mūsų įmonės klientai, jau įpratę pirkti augalus, gautus „iš mėgintuvėlio“, tai yra, naudojant kloninį mikropavidalinimą. Pabandykime suprasti, kas yra klonas, klonavimas ir kaip šie terminai yra susiję su mūsų sodais ir sodais..

Klonas: koncepcijos istorija

Pirmą kartą terminas „klonas“ pasiūlė naudoti garsiąją anglų biologą Johną Haldaną (1963 m.). Klonas (išverstas iš graikų. - „šaknis“, „pabėgimas“ ir „palikuonis“) yra vienas ar daugiau naujų organizmų, atsiradusių iš motinos organizmo dalies ar viso organo.

Dažniausiai žmogus susiduria su klonavimu augalų pasaulyje. Vienas iš pavyzdžių yra serbentų filialas, kuris davė šaknų stiklinei vandens: serbentų krūmas yra motininis organizmas, o iš jos atskirtas šaknis ir šaknis yra naujas, jaunas organizmas arba klonas. Tai yra, kai jūs šaknis chrizantemo koteliu arba violetine lape, jūs darote tikrą klonavimą!

Motinos augalo dalies dydis nesvarbu, jis gali būti pusė peonijos krūmo arba tik viena kūno ląstelė. Klonuoti augalą, svarbiausia yra įdėti dalį jo į sąlygas, kuriomis jis galėtų augti į visą organizmą. Tuo pačiu metu nauja gamykla pasižymi tomis pačiomis savybėmis ir savybėmis, kaip ir motinos.

Augalai klonuoja patys

Pavyzdžiui, serbentų skiepijimas gali sukelti idėją, kad klonavimas nėra natūralus reiškinys, nes tai žmogus, kuris atskiria šakelę ir padaro jį į vandenį, o ne pats augalas. Bet pažiūrėkime, kaip klonavimas yra įprastas. Daugelis pavyzdžių gali jus nustebinti.

Garsiausias klonavimo „mylėtojas“ - sodo braškės (Fragaria ananassa). Kiekvienais metais ji sudaro keletą ilgų ūglių, vadinamų stolonais (ūsais). Viskelių galuose sukurkite naujus krūmus - lizdus, ​​kurie greitai įsitvirtina.

Kol jaunoji parduotuvė yra sujungta su motina, tai iš tikrųjų yra jos filialas, tačiau ši sąlyga yra laikina. Naujasis rozetas tampa nepriklausomu augalu kitais metais, kai miršta ūsai, jungiantys ją prie motinos rozetės. Taigi natūraliai klonavimas vyksta gamtoje.

Kairėje yra sodo braškių augalas su ūsais ir jaunomis kloninėmis rozetėmis (natūralaus klonavimo pavyzdys). Teisė - braškių klonavimas dirbtinėmis sąlygomis.

Gali atrodyti, kad klonavimas nėra labai paplitęs ir yra išimtis, o ne taisyklė. Tačiau tai tik išvaizda: tarp aplinkinių augalų yra daug natūralaus klonavimo pavyzdžių.

Panašus būdas sukurti savo kopijas, kurias naudoja braškės sidabrinės žąsos (Potentila anserina) ir šliaužimas (Ranunculus repens). Šie augalai taip pat sudaro ūsais su lapų rozetėmis galuose. Dėl šios reprodukcijos metodo sodinukai gali apsunkinti sodo savininkus.

Potentilla-piktžolių žydėjimas su nuostabiu klonavimo potencialu, gerai žinomas visiems sodininkams

Augalai, norintys klonuoti save. Kairėje - tiarelis su ilgomis šaudyklėmis, kurios jau davė šaknis. Dešinėje - gerai žinomas patalpų chlorofitas su nauju augalu ant ilgos kojos

Daugelis augalų naudojasi kitokia, nors ir panašia, klonavimo taktika. Miško mėlynė (Vaccinium myrtillus) Jis taip pat yra puikus klonavimo specialistas. Viskas prasideda nuo vieno krūmo, kuris išaugo iš sėklų. Jis sudaro dviejų rūšių ūglius: vertikalius, atraminius lapus ir horizontalius, požeminius. Horizontalieji ūgliai, plinta miško pakratų storyje, radialiai skiriasi įvairiomis kryptimis, šakojasi ir formuoja šoninius ūglius. Tai yra labai įspūdingas mėlynių plotas.

Jau keletą metų visi mėlynių krūmai lieka tarpusavyje susiję su horizontaliais ūgliais, kurie juos sukūrė. Laikui bėgant didėjančio „horizontalaus krūmo“ centre seniausi krūmai mirti. Ši mėlyna pradeda panašėti į vadinamuosius raganų žiedus - apskritimus, kuriuos suformuoja įvairios grybų rūšys grybelio augimo metu.

Nuo tada nutraukiamas ryšys tarp mėlynių krūmų ir tampa nepriklausomais augalais. Taigi mėlynės tuo pačiu metu sukuria daugybę jų kopijų, ty patys klonuoja.

Jaunas mėlynių krūmas

Vandens augalai - rekordinis klonavimas

Vienos iš vandens augalų šeimų atstovai - vodokrasovye (Hydrohariaceae) - laikomi tikrais klonavimo meistrais. Ši šeima gerai žinoma akvaristams ir sodo vandens mėgėjams. Vodokrasovye puikiai įsisavino tą patį dauginimo-klonavimo metodą, kurį praktikuoja braškės.

Garsiausias atstovas Vodokrasovyh paprastoji rodyklė (Sagittaria sagittifolia), vidutinio lygio upių ir ežerų gyventojai. Formuojant horizontalius ūglius (ūsus), jis greitai plinta išilgai rezervuaro dugno. Rodyklė suformuoja ne tik ūsus, bet ir gumbus, kurie aprūpina maistines medžiagas klonų palikuonims.

Kairėje yra žydėjimo augalų rodyklė. Dešinė - ūsų rodyklė su jaunu klonu augalu (apskritime)

Tipiškas šios šeimos atstovas vodokras (Hydroharis) - taip pat sudaro ūsus. Jis yra tas, kuris aprėpia pakrančių seklumus mažais lapais, panašiais į mažų vandens lelijų lapus. Vasarą šis trupinys gali sugriežtinti nedidelio tvenkinio paviršių, skleidžiant juos iš šluotelių, kuriuos paukščiai atsitiktinai vykdo savo kojomis, padedant augalui daugintis.

Vandens augalų šeimoje yra augalas, kuris, nesugebėjęs klonuoti, sugebėjo užkariauti visą žemyną. Tai yra Kanados Elodėja (Elodea canadensis), arba kaip ji vadinama „vandens maru“. XIX a. Pradžioje šis augalas, prilipęs prie apatinių laivų dalių, „pabėgo“ iš Šiaurės Amerikos, kirto Atlanto vandenyną ir nukrito į Europos gėlo vandens telkinius.

Naudojant vegetatyvinį dauginimąsi (klonavimą), jis išplito visoje Europoje ir jau yra bendras Sibiro vandenų augalas. Tai puikus pasaulinio natūralaus klonavimo eksperimento pavyzdys.

Kalbant apie klonus ir klonavimą, neįmanoma ignoruoti įspūdingiausių įrašų, nustatytų augalų karalystėje. Grove veršių tuopa (Populus tremuloides) - garsus klonas ir vienas gyvas organizmas.

Šio giraitės augalų genomo analizė parodė, kad visi jo medžiai turi tą patį genotipą ir yra augalo vegetatyviniai to paties augalo palikuonys. Klonas užima 43 hektarus, giraitė yra 80 000 metų. Šiam klonui net buvo suteiktas vardas - Pando (išverstas iš lotynų kalbos. - „plinta visur“).

Gyvūnų klonavimas

Ne mažiau stebina, kad gyvūnai taip pat įsisavino klonavimą. Iš mokyklos biologijos, daugelis prisimena mažą plėšrūną - hidra (Hydra). Jai klonavimas yra gana natūralus: ant kūno kotelio šoninio paviršiaus susidaro šakelių augimas, kurio pabaigoje vėliau supjaustoma burna ir auga tentacles. Po kelių dienų jaunoji hidra atsiskiria nuo tėvų kūno ir pradeda savarankišką gyvenimą.

Paprastas „Hydra“ su jaunais inkstais - natūralaus klonavimo gyvūnų pasaulyje pavyzdys

Klonavimą netgi įvaldė chordatai (akordas yra stuburo pirmtakas), t. Y. Tolimi žmogaus giminaičiai.

Tokiu būdu galima daugintis ascidian (Ascidiacea). Lervų amžiuje jie panašūs į mažas žandikaulių žuvis. Po kurio laiko lerva prie akmens pritvirtinama galvos dalimi ir vyksta pokyčiai, kurių metu jo kūną sudaro nauji individai - pagrindinio organizmo klonai.

Klonavimas sodininkystėje

Galima sakyti, kad prigimtis tam tikru mastu viršijo žmogų klonavimo mene, ir šis reiškinys visai nėra svetimas natūraliam dalykui. Žmogus jau seniai ėmėsi šio metodo, kad atkartotų jam įdomių organizmų ir visų pirma augalų kopijas. Yra daug klonavimo metodų, arba, kaip paprastai vadinama augalais, - vegetatyvinis dauginimas. Tai kirtimai, šluotelių atskyrimas (pavyzdžiui, iš braškių), slydimas, inokuliacija, krūmų atskyrimas.

XX a. Pradžioje mokslas suteikė sodininkystei naują veisimo metodą - į in vitro (in vitro) arba izoliuotų audinių ir augalų organų kultūrą. Šio metodo esmė yra ta, kad organų dalys arba atskiri organai (paprastai mažo dydžio) augalai sterilizuojami ir dedami į izoliuotas sterilias sąlygas, kai jie auginami dirbtinėje maistinėje terpėje. Hermetiškai uždaryti vamzdžiai arba kiti skaidrūs indai paprastai veikia kaip izoliuotos sąlygos.

Konteineriai su klonuotais augalais, paruošti pardavimui

Logiškas klausimas: kodėl dalį augalo sudėkite į izoliuotas sterilias sąlygas? Galų gale, pavyzdžiui, atskirtas „Saintpaulia“ lapas yra atskiras organas ir gali būti lengvai auginamas puodelyje su vandeniu.

Faktas yra tai, kad 1920 m. Biologai priartėjo prie poreikio atsakyti į klausimą: kokia yra mažiausia augalo dalis, kuri gali augti į visą organizmą? Mėgindami auginti atskirus organus ir jų dalis, paimtus iš skirtingų augalų, mokslininkai susidūrė su didelėmis kliūtimis: tuo mažesnis izoliuotas augalo fragmentas, tuo didesnė bakterijų ir grybelinės žalos pavojus. Bandymai kultivuoti sterilius augalų fragmentus izoliuotomis sąlygomis parodė, kad net labai nedidelis augalo gabalas, jei jis neturi bakterijų ir grybų sporų, gali gyventi ilgą laiką ir netgi augti!

Eksperimentas leido pasiekti regeneraciją iš atskirų augalų, galinčių žydėti. Galų gale, iš nedidelio gabalo, kurį sudaro tik keli šimtai ar dešimtys ląstelių, auginti pilnavertį kūną, kuriame šimtai tūkstančių ląstelių reikia daug mitybos ir energijos.

Maistinė terpė klonavimui

Dirbtinės maistinės medžiagos - vienintelė veislininkystės technologijos sudedamoji dalis į in vitrožmogus. Tačiau šioje aplinkoje nėra jokių svetimų medžiagų. Ji apima:

  • subalansuotas mineralinių druskų kompleksas;
  • sacharozė (cukrus be priemaišų);
  • vitaminai (B) |1Į3A b6Į8, C) būtina išlaikyti augimą;
  • hormonai (medžiagos, kurios reguliuoja ir tiesiogiai auga reikiama kryptimi).

Hormonų buvimas aplinkoje gali įspėti ekologiškų produktų mėgėjus. Bet prisiminkime šio veisimo metodo istoriją. Prancūzų mokslininkas Georges Morel 1960 m. Sukūrė ir pasiūlė masinės orchidėjų reprodukcijos kultūrą į in vitro. Ir vienas iš pagrindinių aplinkos komponentų, kuris tuo metu pakeitė hormonų funkciją, iki 80-ųjų buvo kokoso sultys.

Kokosų sultys turi tuos pačius hormonus, kurie dabar atskirai pridedami prie maistinės terpės, o tai reiškia, kad medžiagos, kurios gali būti nepageidaujamos "dirbtinės" sudedamosios dalys, pasirodė beveik viena iš natūraliausių.

J. Morelio pasiūlyta technologija leidžia greitai ir efektyviai atgaminti beveik visus augalus. Jai buvo suteiktas pavadinimas - kloninis mikropavaitinimas. Dauguma rododendrų ir orchidėjų, šiandien parduodamų gėlių parduotuvėse, buvo pagaminti naudojant šį konkretų metodą. Ypač puikus yra tai, kad ši nuostabi technologija leidžia skleisti reikiamą kiekį augalų, kurie paprastai gali gaminti ūglius tik kartą per metus.

Kitas unikalus technologijos bruožas yra tas, kad augalų dauginimas vyksta atskiromis sąlygomis, leidžiančiomis klonams apsaugoti nuo grybelinių, bakterinių ir virusinių ligų. Ligonių nebuvimas yra raktas į visą augalo potencialą.

Tikimės, kad dabar žodis „klonas“ tapo labiau suprantamas, o ne taip bauginantis, o klonavimas ir klonavimo mikropavidalinimo technologija paskatins jus mėgautis šiais įdomiais procesais.

Dabar ši technologija tapo artimesnė ir prieinamesnė nei bet kada: padedant gaunama aukštos kokybės įvairių kultūrų sodinimo medžiaga. Mes, įmonės NPP „MIKROKLON“ darbuotojai, dėkojame už jūsų dėmesį ir džiaugiamės galėdami pristatyti jums arčiau kloninio mikropavaitos pasaulio.

 

Žiūrėti vaizdo įrašą: ORGONITO POVEIKIS DANGUJE - TIKRAS VAIZDAS PAGREITINTAI (Rugsėjis 2019).