Kloniranje biljaka: faze, primjeri, prednosti i nedostaci

Zapravo je kloniranje biljaka puno lakše izvesti nego što možemo zamisliti. Jednostavnija struktura biljaka u usporedbi sa životinjama omogućuje kloniranje uzoraka ne samo u laboratorijskim uvjetima, već i kod kuće. Za razliku od viših životinja, koje se u prirodi razmnožavaju samo spolnim putem, biljke, osim spolnog, karakteriziraju i vegetativno razmnožavanje. Vegetativno razmnožavanje jedna je vrsta nespolnog razmnožavanja. U biljkama ga karakterizira odvajanje kćeri od majčine jedinke-rizoma – izbojaka, lukovica, gomolja itd. d.

Kloniranje. Početak

Svi znamo za uspješno kloniranje životinja. 1996. godine rođena je ovca Dollie, koja je bila točna kopija svog prethodnika. Ovaj je događaj bio prekretnica i u znanstvenom okruženju i u popularnoj kulturi. Znanstvenici i mediji bili su zabrinuti zbog mogućnosti kloniranja čovjeka ili veće životinje. Svi su zaboravili na kloniranje biljaka – uostalom, nije toliko zanimljivo i novo. Ali čak se i sama riječ "klon" s starogrčkog prevodi kao "izdanak, grančica, potomstvo", što nesumnjivo ukazuje na rani razvoj biljaka kao objekt kloniranje u svrhu uzgoja.

Aseksualna reprodukcija biljaka-prirodni proces

Kao što smo rekli, biljke karakterizira i aseksualna reprodukcija i seksualna reprodukcija. Bilo koji vrtlar i vrtlar barem jednom vlastitim rukama, ali klonirao je najuspješnije uzorke rajčice, jabuke, vrtnog cvijeća itd. d. Za kloniranje slijetanja u kućni uvjeti dovoljno je uzeti žive i zdrave stanice cvijeta, grma ili stabla (list, izdanak, korijen, stabljika itd. d.) i stvoriti im prave uvjete za rast. Nakon nekog vremena dobit ćemo odraslu biljku koja se genetski ne razlikuje od majčine jedinke. Obično se za stvaranje klona u biljkama uzimaju stanice apikalnog meristema (to jest stanice koje se nalaze na vrhovima izbojaka biljke i na krajevima njezinih korijena). Te stanice stvaraju sve organe biljke, pa se prilikom kloniranja uz njihovu pomoć Nova jedinka biljke razvija mnogo brže.

Prednosti i nedostaci kloniranja biljaka

Povećanje broja biljaka kloniranjem ima i prednosti i nedostatke. Za kloniranje odabiremo uzorke s najvišim kvalitetnim karakteristikama. Na primjer, odabrat ćemo antene onih grmova jagoda na kojima sazrijeva najveća i najslađa bobica. Ili odaberite lukovice najsvjetlijih tulipana otpornih na hladnoću. Svaki ljetni stanovnik može dati mnogo primjera kloniranja biljaka u svom vrtu. Kao što je praksa dokazala, populacija biljaka uzgojenih kloniranjem mnogo je čišća i plodnija od populacije uzgojene iz sjemena. Ali postoje i tamne strane kloniranja zbog kojih kvaliteta klonova često pati.

Nedostaci kloniranja

Glavni problem stvaranja klonova je taj što kloniranje jednog ili čak je i nekoliko biljnih jedinki genetski kod jako osiromašen. Priroda nam nije bez razloga dala genetsku raznolikost u svemu – pomaže živim organizmima da prežive i prođu kroz važne promjene iz generacije u generaciju. Biljke dobivene kloniranjem potpuno su neprilagođene divljim životnim uvjetima. Uostalom, svi pojedinci imaju isti genetski kod, što znači da su u prirodi programirani da se ponašaju na isti način. Na primjer, jedan soj bolesti može ih ubiti, kada bi ga biljke s različitom genetikom percipirale drugačije.

Razmaženi klonovi

Što je proces kloniranja bliži laboratorijskim uvjetima, to je teže na kraju presaditi klonove na otvoreno tlo i natjerati ih da samostalno rastu. Razvijajući se u idealnim uvjetima, uzorci uče samo konzumirati. Niti proizvode dovoljnu količinu kisika, niti se brinu o sebi biljke ne znaju kako. Stoga je važno s vremena na vrijeme dati sadnicama priliku da budu u divljim i netopivim uvjetima, tako da sadnice proizvode potrebno za neovisno postojanje vještine.

Pogodno okruženje za razvoj klonova

Da bi klonovi iz apikalnog meristema rasli što zdravije, moraju se smjestiti u okruženje bogato hranjivim tvarima. Također, biljke trebaju osigurati optimalno osvjetljenje, vlagu i temperatura zraka. Klonirani uzorci posebno su osjetljivi na sve nijanse okoliš. Obično se u početnoj fazi kloniranja koriste posebne hranjive otopine. Prodaju se u velikom asortimanu u trgovinama. Od takvih lijekova koji pomažu bržem rastu klonirane biljke, izolira se stimulans stvaranja korijena. Mladi se zatim smještaju u zemlju bogatu korisnim bakterijama i gnojivima.

Kloniranje reznicama

Kako klonirati pravu biljku kod kuće? Postoji mnogo nijansi razmnožavanja biljaka reznicama. Na ovaj ćemo način primijetiti samo glavna pravila uzgoja.

Prva faza

U prvoj fazi kloniranja biljaka od matične biljke morate odvojiti reznicu koju ste odabrali. Za to je prikladan mali oštar predmet za rezanje-škare za nokte, oštrica britve, mali nož itd. d. Predmet odabran za obrezivanje mora se dezinficirati alkoholom kako bakterije ne bi ušle u rez reznice.

Rez se mora obaviti na mladima zdrav izbojci s istim mladim zelenim lišćem. Reznice se režu s donjih grana biljke – brže puštaju korijenje. Stabljika bi trebala biti dugačka 10-20 centimetara i izrezana pod kutom od 45 stupnjeva točno na mjestu spajanja s izdankom. Odmah nakon obrezivanja, stabljika bi trebala biti u posudi s vodom s razinom kiselosti od 5,8-6,2 kako bi se zaustavilo zacjeljivanje reza, spriječila infekcija štetnim bakterijama i, naravno, biljci osigurala potrebna vlaga.

Druga faza

U drugoj fazi kloniranja biljaka započinje njihovo ukorjenjivanje – odnosno stvaranje korijena. Da bi korijenje bilo gušće i jače, svi listovi se režu na reznici. Rez se ažurira prema potrebi. Biljku možete ostaviti u običnoj vodi i pričekati klijanje korijena, ali bolje je koristiti domaći ili kupljeni aktivator za stvaranje korijena.

Od tvorničkih aktivatora rasta korijena mogu se koristiti kiseline: indoliloctena, indolil-ulje, naftiloctena, jantarna i kalijev permanganat. Od sigurnih sredstava za stvaranje korijena poznat je jednostavan med u koji trebate umočiti rez, kao i sok od aloe. Ne smije se dopustiti predoziranje aktivatorima rasta – od toga se biljka može prestati razvijati, pa čak i umrijeti.

Mikroklima

Razina vlage tijekom razvoja klonova trebala bi biti najmanje 80%, jer dok se korijenje ne razvije, reznice dobivaju vlagu iz zraka. Temperatura u sobi s sadnicama trebala bi biti najmanje 23 stupnja, a ponekad i više od 25.

Rasvjeta

Tijekom ukorjenjivanja klonovima je potrebno vrlo svijetlo osvjetljenje. Za posluživanje svjetla koriste neonske fluorescentne svjetiljke. Fluorescentna ili ušteda energije. Što veći svjetlosni spektar ima svjetiljka, to bolje. Neki uzgajivači koriste crvene i plave svjetiljke, čija svjetlost nije svijetla, ali je također korisna za biljke. Svjetiljke neće raditi cijeli dan. Svjetlosni način rada mora biti postavljen na 18/6 ili 16/8. Biljke bi također trebale spavati.

Mikroklonska reprodukcija biljaka

Budući da kloniranje reznicama ima svoje nedostatke, uzgojni napredak doveo nas je do koncepta mikroklonskog razmnožavanja biljaka. Razmnožavanje biljaka reznicama bolje se pokazuje u malim populacijama u privatnom vrtlarstvu. U znanstvenom okruženju, u standardnom kloniranju biljaka, znanstvenici su se suočili s nekim izazovima:

1. Četinari i neka listopadna stabla (poput hrasta), kao i orašasti plodovi, teško se razmnožavaju reznicama.
2. Reznicama se praktički ne razmnožavaju mnoge vrste drveća starijih od 10-15 godina.
3. Ne radi uvijek standardno materijal za sadnja, jer je kod kloniranja reznicama velika vjerojatnost zarazne infekcije klonova.
4. Teško je razmnožavati odrasle drvenaste biljke cijepljenjem.

Prednosti mikrokloniranja biljaka

Mikroklonsko razmnožavanje biljaka ima niz prednosti koje se ne mogu postići kloniranjem uzoraka konvencionalnom metodom rezanja. Mnogi se vrtlari sada počinju zanimati za mikrobiologiju i nabavljaju materijale i uređaje potrebne za mikrokloniranje. S jedna strana, usjev biljaka dobivenih kloniranjem stanica po svojim je kvalitetama daleko superiorniji od usjeva uzgojenog iz reznica:

1. Sadni materijal je genetski homogen – to može biti i plus i minus.
2. Korištenje sadnog materijala bez virusa, jer mikrokloniranje koristi meristemske stanice.
3. Visoka sposobnost razmnožavanja bilo koje vrste biljaka. Čak i četinjača.
4. Potrebno je manje vremena za uzgoj novih poboljšanih biljnih sorti.
5. Biljka brže prelazi iz maloljetničke u reproduktivnu fazu.
6. Mikroklonsko razmnožavanje biljaka može se dogoditi tijekom cijele godine u posebnim prostorijama.
7. Sadnice dobivene ovom metodom zauzimaju manje prostora od reznica.

Faze mikrokloniranja biljaka

Ima ih samo pet:

1. Pod mikroskopom se u sterilnim uvjetima mala količina meristema otkine iz biljke. To se naziva uzimanje uzorka za kloniranje. Iz meristema će se u budućnosti pojaviti sva tkiva i organi budućeg klona.
2. Nadalje, s tkivom meristema rade na isti način kao i s drškom-dezinficiraju rez i stavljaju uzorak u hranjivi medij.
3. Kad biljka dosegne fazu mikrokopije, reznice se ponovno režu iz nje pod mikroskopom i svaka se stavlja u hranjivu otopinu. Tada iz svake reznice izraste mikro biljka. Iz njega se opet uzimaju reznice i iz njih se uzgajaju mikrokopije. To se nastavlja neograničen broj puta dok se ne stvori potreban broj klonova.
4. Uzgojene biljke sade se u posebne instalacije kako bi se pripremile za životne uvjete na otvorenom terenu.
5. Odrasle biljke presađuju se u staklenik i pripremaju za sadnju na otvorenom tlu.