In feite is het klonen van planten veel gemakkelijker dan we ons kunnen voorstellen. De eenvoudigere structuur van planten in vergelijking met dieren maakt het klonen van monsters niet alleen in het laboratorium, maar ook thuis mogelijk. In tegenstelling tot hogere dieren, die zich in de natuur alleen seksueel voortplanten, worden planten, naast seksuele voortplanting, gekenmerkt door vegetatieve voortplanting. Vegetatieve voortplanting is een van de soorten ongeslachtelijke voortplanting. In planten wordt het gekenmerkt door de scheiding van de moeder van de dochters - wortelstokken, scheuten, bollen, knollen, enz.
Klonen. Thuis
We kennen allemaal het succesvol klonen van dieren. In 1996 werd het schaap Dolly geboren, een exacte kopie van zijn voorganger. Deze gebeurtenis was een keerpunt, zowel in de wetenschappelijke gemeenschap als in de populaire cultuur. Wetenschappers en de media maken zich zorgen over de mogelijkheid van het klonen van mensen of grotere dieren. Iedereen vergat het klonen van planten - het is niet zo interessant en nieuw. Maar zelfs het woord "kloon" metOudgrieks verta alt als "scheut, takje, nageslacht", wat ongetwijfeld duidt op de vroege ontwikkeling van planten als een object van klonen voor kweekdoeleinden.
Aseksuele reproductie van planten is een natuurlijk proces
Zoals we al zeiden, worden planten gekenmerkt door zowel ongeslachtelijke voortplanting als seksuele voortplanting. Elke tuinman en tuinman heeft met zijn eigen handen minstens één keer de meest succesvolle monsters van een tomaat, appelboom, tuinbloemen, enz. gekloond. Om thuis aanplant te klonen, volstaat het om levende en gezonde cellen van een bloem, struik of boom te nemen (blad, scheut, wortel, stek etc.) en creëer de juiste omstandigheden om te groeien. Na enige tijd zullen we een volwassen plant krijgen, genetisch niet anders dan de moeder. Typisch worden apicale meristeemcellen (dat wil zeggen cellen die zich aan de toppen van de scheuten van de plant en aan de uiteinden van de wortels bevinden) van planten genomen om een kloon te creëren. Deze cellen voeren de vorming van alle organen van de plant uit, daarom ontwikkelt zich bij het klonen met hun hulp veel sneller een nieuw individu van de plant.
Voor- en nadelen van het klonen van planten
Het vergroten van het aantal planten door middel van klonen heeft zowel voor- als nadelen. Voor het klonen selecteren we monsters met de hoogste kwaliteitskenmerken. We selecteren bijvoorbeeld de ranken van die aardbeienstruiken waarop de grootste en zoetste bes rijpt. Of kies de bollen van de helderste en meest koudebestendige tulpen. Elke zomerbewoner kan vele voorbeelden geven van het klonen van planten in zijn tuin. hoeDe praktijk heeft uitgewezen dat een populatie planten die door middel van klonen worden gekweekt veel schoner en vruchtbaarder is dan een populatie die uit zaden wordt gekweekt. Maar er zijn ook schaduwkanten aan klonen, die vaak de kwaliteit van klonen in gevaar brengen.
Nadelen van klonen
Het grootste probleem bij het maken van klonen is dat bij het klonen van een of zelfs meerdere planten, de genetische code sterk uitgeput raakt. Het is niet voor niets dat de natuur ons in alles genetische diversiteit heeft gegeven - het helpt levende organismen om te overleven en belangrijke veranderingen van generatie op generatie te ondergaan. Planten verkregen door klonen zijn totaal onaangepast aan wilde levensomstandigheden. Alle individuen hebben immers dezelfde genetische code, wat betekent dat ze in de natuur geprogrammeerd zijn om zich op dezelfde manier te gedragen. Een ziektestam kan ze bijvoorbeeld doden, wanneer planten met verschillende genetica het anders zouden waarnemen.
Verwende klonen
Hoe dichter bij laboratoriumomstandigheden het kloonproces ligt, hoe moeilijker het is om uiteindelijk klonen in de volle grond te transplanteren en ze zelfstandig te laten groeien. Ontwikkeld onder ideale omstandigheden, leren exemplaren alleen te consumeren. Planten weten niet hoe ze voldoende zuurstof moeten produceren of voor zichzelf kunnen zorgen. Daarom is het van tijd tot tijd belangrijk om zaailingen de kans te geven om in meer wilde en niet-kasomstandigheden te zijn, zodat de zaailingen de vaardigheden ontwikkelen die nodig zijn voor een zelfstandig bestaan.
Geschikte ontwikkelomgevingklonen
Om ervoor te zorgen dat klonen van het apicale meristeem zo gezond mogelijk groeien, moeten ze in een omgeving worden geplaatst die rijk is aan voedingsstoffen. Ook moeten planten zorgen voor optimale verlichting, luchtvochtigheid en luchttemperatuur. Gekloonde monsters zijn bijzonder gevoelig voor alle nuances van de omgeving. Meestal worden in de beginfase van het klonen speciale voedingsoplossingen gebruikt. Ze worden verkocht in een groot aantal winkels. Van deze medicijnen, die helpen om een gekloonde plant sneller te laten groeien, wordt een wortelvormingsstimulator geïsoleerd. De juvenielen worden vervolgens in een bodem geplaatst die rijk is aan nuttige bacteriën en meststoffen.
Klonen door stekken
Hoe de juiste plant thuis te klonen? Er is een enorme verscheidenheid aan nuances van plantenvermeerdering door stekken. We zullen alleen de belangrijkste regels voor het kweken op deze manier noteren.
Eerste etappe
In de eerste fase van het klonen van planten van de moederplant, moet je de stengel van je keuze scheiden. Hiervoor is een klein scherp snijvoorwerp geschikt - een nagelschaartje, een scheermesje, een klein mesje, enz. Het gekozen voorwerp voor de besnijdenis moet worden gedesinfecteerd met alcohol zodat bacteriën niet in de snijwond kunnen komen.
De snede moet worden gemaakt op jonge gezonde scheuten met hetzelfde jonge groene blad. Stekken worden gesneden uit de onderste takken van de plant - ze schieten sneller wortel. Het stekje moet 10-20 centimeter lang zijn en in een hoek van 45 graden snijden, precies waar het samenkomt met de scheut. Onmiddellijk na het snijden van het snijdenmoet in een bak met water met een zuurgraad van 5, 8-6, 2 staan om de genezing van de snede te stoppen, infectie met schadelijke bacteriën te voorkomen en, natuurlijk, de plant van het nodige vocht te voorzien.
Tweede etappe
In de tweede fase van het klonen van planten begint hun beworteling - dat wil zeggen, de vorming van wortels. Om de wortels dikker en sterker te maken, worden alle bladeren van de stek afgesneden. Het segment wordt indien nodig bijgewerkt. Je kunt de plant in gewoon water laten staan en wachten tot de wortels ontkiemen, maar het is beter om een zelfgemaakte of gekochte wortelactivator te gebruiken.
Van niet-fabriekswortelgroeiactivatoren kunnen zuren worden gebruikt: indolylazijnzuur, indolylboterzuur, naftylazijnzuur, barnsteenzuur en kaliumpermanganaat. Van de veilige wortelvormers is eenvoudige honing bekend, waarin de snede moet worden gedompeld, evenals aloë-sap. Een overdosis groeiactivators mag niet worden toegestaan - hierdoor kan de plant stoppen met ontwikkelen en zelfs afsterven.
Microklimaat
De luchtvochtigheid tijdens de ontwikkeling van klonen moet minimaal 80% zijn, want totdat de wortels zich hebben ontwikkeld, krijgen de stekken vocht uit de lucht. De temperatuur in de kamer met zaailingen moet minimaal 23 graden zijn, en soms meer dan 25.
Verlichting
Tijdens het rooten hebben klonen heel fel licht nodig. Om licht te leveren worden neon fluorescentielampen gebruikt. Fluorescerend of energiebesparend. Hoe groter het lichtspectrum van de lamp, hoe beter. Sommige fokkersgebruik rode en blauwe lampen, waarvan het licht zwak is, maar ook nuttig voor planten. De lampen zullen niet de hele dag branden. De lichtmodus moet op 18/6 of 16/8 staan. Planten moeten ook slapen.
Plant microvermeerdering
Omdat het knippen van klonen nadelen heeft, hebben veredelingsvooruitgangen ons geleid tot het concept van microvermeerdering van planten. Vermeerdering van planten door stekken komt beter tot uiting bij kleine populaties in particulier tuinieren. In de wetenschappelijke gemeenschap zijn wetenschappers bij het standaard klonen van planten op een aantal problemen gestuit:
- Naaldbomen en sommige loofbomen (bijvoorbeeld eiken), evenals notenbomen, zijn moeilijk te vermeerderen door stekken.
- Veel soorten bomen ouder dan 10-15 jaar planten zich door stekken praktisch niet voort.
- Het is niet altijd mogelijk om standaard materiaal voor aanplant te verkrijgen, aangezien het klonen van stekken zeer waarschijnlijk klonen zal infecteren.
- Het is moeilijk om volwassen houtachtige planten te vermeerderen door te enten.
Voordelen van microklonen van planten
Microklonale vermeerdering van planten heeft een aantal voordelen die niet kunnen worden bereikt door monsters op de gebruikelijke manier te klonen - stekken. Veel tuinders beginnen nu geïnteresseerd te raken in microbiologie en kopen materialen en apparaten die nodig zijn voor microklonen. Enerzijds is de opbrengst van planten verkregen door celklonen veel beter in kwaliteit dangewas gegroeid uit stekken:
- Het plantmateriaal is genetisch homogeen - dit kan zowel een plus als een min zijn.
- Gebruik virusvrij plantmateriaal, omdat microklonen meristeemcellen gebruikt.
- Hoog reproductievermogen van alle soorten planten. Zelfs coniferen.
- Het kost minder tijd om nieuwe en verbeterde plantenrassen te ontwikkelen.
- De plant gaat sneller van de juveniele fase naar de reproductieve fase.
- Microvermeerdering van planten kan het hele jaar door plaatsvinden in speciale faciliteiten.
- Op deze manier verkregen zaailingen nemen minder ruimte in beslag dan stekken.
Stappen van microklonen van planten
Er zijn er maar vijf:
- Onder een microscoop wordt onder steriele omstandigheden een kleine hoeveelheid meristeem uit de plant geplukt. Dit wordt het nemen van een monster voor klonen genoemd. Alle weefsels en organen van de toekomstige kloon zullen in de toekomst uit het meristeem verschijnen.
- Verder wordt het meristeemweefsel op dezelfde manier behandeld als bij het snijden - de snede wordt gedesinfecteerd en het monster wordt in een voedingsbodem geplaatst.
- Wanneer de plant de microkopiefase bereikt, worden er opnieuw stekken uitgesneden onder een microscoop en elk wordt in een voedingsoplossing geplaatst. Dan groeit er uit elke stek een microplantje. Er worden opnieuw stekken van genomen en er worden microkopieën van gekweekt. Dit gaat een onbeperkt aantal keren door totdat het vereiste aantal klonen is gevormd.
- Volwassen planten worden in speciale planten geplant om zich voor te bereiden op de leefomstandigheden buiten.
- Volwassen plantengetransplanteerd in een kas en voorbereid voor het planten in open grond.
