Malah, pengklonan tumbuhan adalah lebih mudah daripada yang kita bayangkan. Struktur tumbuhan yang lebih mudah berbanding haiwan membolehkan pengklonan sampel bukan sahaja di makmal, tetapi juga di rumah. Tidak seperti haiwan yang lebih tinggi, yang secara semula jadi hanya membiak secara seksual, tumbuhan, sebagai tambahan kepada pembiakan seksual, dicirikan oleh pembiakan vegetatif. Pembiakan vegetatif adalah salah satu jenis pembiakan aseks. Dalam tumbuhan, ia dicirikan oleh pemisahan daripada ibu anak perempuan - rizom, pucuk, mentol, ubi, dll.
Pengklonan. Rumah
Kita semua tahu tentang pengklonan haiwan yang berjaya. Pada tahun 1996, Dolly the sheep dilahirkan, yang merupakan salinan tepat pendahulunya. Peristiwa ini merupakan titik perubahan dalam komuniti saintifik dan dalam budaya popular. Para saintis dan media telah bimbang tentang kemungkinan pengklonan manusia atau haiwan yang lebih besar. Semua orang terlupa tentang pengklonan tumbuhan - ia tidak begitu menarik dan baru. Tetapi walaupun perkataan "klon" denganYunani Purba diterjemahkan sebagai "pucuk, ranting, anak", yang sudah pasti menunjukkan perkembangan awal tumbuhan sebagai objek pengklonan untuk tujuan pembiakan.
Pembiakan aseksual tumbuhan adalah proses semula jadi
Seperti yang telah kami katakan, tumbuhan dicirikan oleh kedua-dua pembiakan aseksual dan pembiakan seksual. Mana-mana tukang kebun dan tukang kebun dengan tangannya sendiri sekurang-kurangnya sekali mengklon sampel tomato, pokok epal, bunga taman, dll yang paling berjaya. Untuk mengklon penanaman di rumah, sudah cukup untuk mengambil sel yang hidup dan sihat dari bunga, belukar atau pokok (daun, pucuk, akar, keratan dsb.) dan cipta keadaan yang sesuai untuk tumbuh. Selepas beberapa lama, kita akan mendapat tumbuhan dewasa, secara genetik tidak berbeza dengan ibu. Biasanya, sel meristem apikal (iaitu, sel yang terletak di bahagian atas pucuk tumbuhan dan di hujung akarnya) diambil daripada tumbuhan untuk mencipta klon. Sel-sel ini menjalankan pembentukan semua organ tumbuhan, oleh itu, apabila mengklon dengan bantuan mereka, individu baru tumbuhan berkembang dengan lebih cepat.
Kebaikan dan keburukan pengklonan tumbuhan
Meningkatkan bilangan tumbuhan melalui pengklonan mempunyai kebaikan dan keburukan. Untuk pengklonan, kami memilih sampel dengan ciri kualiti tertinggi. Sebagai contoh, kami akan memilih sulur semak strawberi di mana buah beri terbesar dan paling manis masak. Atau pilih mentol tulip yang paling terang dan paling tahan sejuk. Setiap penduduk musim panas boleh memberikan banyak contoh pengklonan tumbuhan di tamannya. bagaimanaAmalan telah membuktikan bahawa populasi tumbuhan yang ditanam menggunakan pengklonan adalah lebih bersih dan lebih prolifik daripada populasi yang ditanam daripada biji benih. Tetapi terdapat juga sisi gelap untuk pengklonan, yang sering menjejaskan kualiti klon.
Keburukan pengklonan
Masalah utama mencipta klon ialah apabila mengklonkan satu atau bahkan beberapa tumbuhan, kod genetik sangat berkurangan. Ia bukan tanpa alasan bahawa alam semula jadi telah memberikan kita kepelbagaian genetik dalam segala-galanya - ia membantu organisma hidup untuk terus hidup dan mengalami perubahan penting dari generasi ke generasi. Tumbuhan yang diperoleh hasil daripada pengklonan tidak disesuaikan sepenuhnya dengan keadaan hidupan liar. Lagipun, semua individu mempunyai kod genetik yang sama, yang bermaksud bahawa secara semula jadi mereka diprogramkan untuk berkelakuan dengan cara yang sama. Contohnya, satu jenis penyakit boleh membunuh mereka, apabila tumbuhan dengan genetik yang berbeza akan melihatnya secara berbeza.
Klon rosak
Semakin dekat dengan keadaan makmal proses pengklonan, semakin sukar untuk akhirnya memindahkan klon ke dalam tanah terbuka dan menjadikannya tumbuh sendiri. Membangun dalam keadaan yang ideal, spesimen hanya belajar untuk dimakan. Tumbuhan tidak tahu bagaimana untuk menghasilkan oksigen yang mencukupi atau menjaga diri mereka sendiri. Oleh itu, adalah penting dari semasa ke semasa untuk memberi peluang kepada anak benih untuk berada dalam keadaan yang lebih liar dan bukan rumah hijau, supaya anak benih mengembangkan kemahiran yang diperlukan untuk kewujudan bebas.
Persekitaran pembangunan yang sesuaiklon
Untuk membolehkan klon dari meristem apikal berkembang dengan sihat yang mungkin, ia mesti diletakkan dalam persekitaran yang kaya dengan nutrien. Juga, tumbuhan perlu menyediakan pencahayaan yang optimum, kelembapan dan suhu udara. Sampel klon sangat sensitif terhadap semua nuansa persekitaran. Biasanya, larutan nutrien khas digunakan pada peringkat awal pengklonan. Mereka dijual di pelbagai kedai. Daripada ubat-ubatan ini, yang membantu mengembangkan tumbuhan klon lebih cepat, perangsang pembentukan akar diasingkan. Anak-anak muda itu kemudiannya diletakkan di dalam tanah yang kaya dengan bakteria dan baja berfaedah.
Pengklonan dengan keratan
Bagaimana untuk mengklon tumbuhan yang betul di rumah? Terdapat pelbagai jenis nuansa pembiakan tumbuhan dengan keratan. Kami hanya akan perhatikan peraturan utama untuk bercucuk tanam dengan cara ini.
Peringkat pertama
Pada peringkat pertama pengklonan tumbuhan daripada tumbuhan induk, anda perlu mengasingkan tangkai pilihan anda. Untuk ini, objek pemotongan kecil yang tajam sesuai - gunting kuku, pisau cukur, pisau kecil, dll. Objek yang dipilih untuk berkhatan mesti dinyahjangkit dengan alkohol supaya bakteria tidak masuk ke dalam potongan.
Potongan mesti dibuat pada pucuk muda yang sihat dengan dedaunan hijau muda yang sama. Keratan dipotong dari cawangan bawah tumbuhan - mereka berakar lebih cepat. Keratan hendaklah sepanjang 10-20 sentimeter dan dipotong pada sudut 45 darjah tepat di mana ia menyertai pucuk. Sejurus selepas memotong keratanhendaklah berada dalam bekas air dengan tahap keasidan 5, 8-6, 2 untuk menghentikan penyembuhan luka, mencegah jangkitan bakteria berbahaya, dan, sudah tentu, menyediakan tumbuhan dengan kelembapan yang diperlukan.
Peringkat kedua
Pada peringkat kedua pengklonan tumbuhan, pengakaran mereka bermula - iaitu pembentukan akar. Untuk menjadikan akar lebih tebal dan kuat, semua daun dipotong dari keratan. Potongan dikemas kini mengikut keperluan. Anda boleh meninggalkan tumbuhan di dalam air kosong dan tunggu sehingga akar bercambah, tetapi lebih baik menggunakan pengaktif akar buatan sendiri atau dibeli.
Daripada pengaktif pertumbuhan akar bukan kilang, asid boleh digunakan: indolylacetic, indolylbutyric, naphthylacetic, succinic dan potassium permanganate. Daripada pembentuk akar yang selamat, madu mudah diketahui, di mana potongan mesti dicelup, serta jus aloe. Dos berlebihan pengaktif pertumbuhan tidak boleh dibenarkan - daripada ini tumbuhan mungkin berhenti berkembang dan mati.
iklim mikro
Tahap kelembapan semasa pembangunan klon hendaklah sekurang-kurangnya 80%, kerana sehingga akar berkembang, keratan menerima kelembapan dari udara. Suhu di dalam bilik dengan anak benih hendaklah sekurang-kurangnya 23 darjah, dan kadangkala lebih daripada 25.
Pencahayaan
Semasa pengakaran, klon memerlukan cahaya yang sangat terang. Untuk membekalkan cahaya, lampu pendarfluor neon digunakan. Pendarfluor atau penjimatan tenaga. Lebih besar spektrum cahaya lampu, lebih baik. Beberapa penternakgunakan lampu merah dan biru, cahayanya malap, tetapi juga berguna untuk tumbuhan. Lampu tidak akan berfungsi sepanjang hari. Mod cahaya mesti ditetapkan kepada 18/6 atau 16/8. Tumbuhan juga perlu tidur.
Pembiakan mikro tumbuhan
Oleh kerana pengklonan pemotongan mempunyai kelemahannya, kemajuan pembiakan telah membawa kita kepada konsep pembiakan mikro tumbuhan. Pembiakan tumbuhan dengan keratan menunjukkan dirinya lebih baik dengan populasi kecil dalam berkebun persendirian. Dalam komuniti saintifik, dengan pengklonan tumbuhan standard, saintis telah menghadapi beberapa masalah:
- Pokok konifer dan beberapa pokok daun luruh (contohnya, oak), serta pokok kacang, sukar dibiakkan dengan keratan.
- Melalui keratan, banyak jenis pokok berusia lebih 10-15 tahun boleh dikatakan tidak membiak.
- Tidak selalu mungkin untuk mendapatkan bahan standard untuk penanaman, kerana pengklonan keratan berkemungkinan besar menjangkiti klon.
- Sukar untuk membiak tumbuhan berkayu matang dengan cantuman.
Faedah pengklonan mikro tumbuhan
Pembiakan mikroklonal tumbuhan mempunyai beberapa kelebihan yang tidak dapat dicapai dengan mengklonkan sampel dengan cara biasa - keratan. Ramai tukang kebun kini mula berminat dengan mikrobiologi dan membeli bahan dan peranti yang diperlukan untuk pengklonan mikro. Di satu pihak, hasil tumbuhan yang diperoleh melalui pengklonan sel jauh lebih unggul dari segi kualititanaman yang ditanam daripada keratan:
- Bahan penanaman adalah homogen secara genetik - ini boleh menjadi tambah dan tolak.
- Gunakan bahan tanaman bebas virus kerana pengklonan mikro menggunakan sel meristem.
- Keupayaan tinggi untuk pembiakan sebarang jenis tumbuhan. Malah pokok konifer.
- Ia mengambil sedikit masa untuk membangunkan varieti tumbuhan baharu dan dipertingkatkan.
- Tumbuhan bergerak dari fasa juvana ke fasa pembiakan dengan lebih cepat.
- Pembiakan mikro tumbuhan boleh berlaku sepanjang tahun di kemudahan khas.
- Anak benih yang diperoleh dengan cara ini menggunakan lebih sedikit ruang daripada keratan.
Langkah pengklonan mikro tumbuhan
Hanya terdapat lima daripadanya:
- Di bawah mikroskop dalam keadaan steril, sejumlah kecil meristem dipetik daripada tumbuhan. Ini dipanggil mengambil sampel untuk pengklonan. Semua tisu dan organ klon masa hadapan akan muncul daripada meristem pada masa hadapan.
- Selanjutnya, tisu meristem dirawat dengan cara yang sama seperti pemotongan - potongan dibasmi kuman dan sampel diletakkan dalam medium nutrien.
- Apabila tumbuhan mencapai fasa mikrokopi, keratan sekali lagi dipotong daripadanya di bawah mikroskop dan setiap satu diletakkan dalam larutan nutrien. Kemudian tumbuhan mikro tumbuh dari setiap keratan. Keratan sekali lagi diambil daripadanya dan mikrokopi ditanam daripadanya. Ini berterusan tanpa had kali sehingga bilangan klon yang diperlukan terbentuk.
- Tumbuhan yang ditanam ditanam dalam tumbuhan khas untuk menyediakan keadaan hidup di luar.
- Tumbuhan matangdipindahkan ke dalam rumah hijau dan disediakan untuk ditanam di tanah terbuka.
