Što je kloniranje biljaka i zašto je potrebno?

Slušajući riječi "klon" i "kloniranje", mnogi se prisjećaju ovaca Dolly i eksperimenata u utrobama tajanstvenih laboratorija, odakle stvorenja stvorena kao da se nalaze u kopiji ugljika. U stvari, klonovi biljaka nas okružuju svugdje i nema razloga da ih se bojimo!

Jesu li klonovi zastrašujući i neprirodni za prirodu? Ovo pitanje ponekad postavljaju klijenti naše tvrtke, koji su već navikli kupovati biljke dobivene "iz epruvete", to jest metodom klonskog mikropropagiranja. Pokušajmo razumjeti što je kloniranje, kloniranje i kakve veze ovi pojmovi imaju s našim vrtovima.

Klon: priča o konceptu

Prvi put je izraz "klon" predložio poznati engleski biolog John Haldane (1963.). Klon (u prijevodu s grčkog - „grančica“, „pucanje“ i „potomstvo“) je jedan ili više novih organizama koji su nastali iz dijela ili cijelog organa majčinog tijela.

Najčešće se osoba suočava s kloniranjem u biljnom svijetu. Grana ribizle, koja je svoje korijenje dala u čaši vode, jedan je primjer: grm ribizle je majčino tijelo, a grana odvojena od njega i izvađena korijena je novi, mladi organizam ili klon. Odnosno, kada korijenite stabljiku krizanteme ili list ljubičice, vi se bavite pravim kloniranjem!

Veličina dijela matične biljke nije bitna, može biti pola božura božura ili samo jedna stanica u tijelu. Da biste klonirali biljku, glavno je dio nje staviti u uvjete u kojima bi mogao prerasti u čitav organizam. Istovremeno će nova biljka imati ista svojstva i znakove kao i majka.

Biljke se kloniraju

Primjer reznica ribizle može dovesti do ideje da kloniranje nije prirodni fenomen, jer osoba razdvaja grančicu i stavlja je u vodu, a ne sama biljka. Ali da vidimo kako je kloniranje uobičajeno u prirodi. Mnogi primjeri mogu vas iznenaditi svojim iznenađenjem..

Najpoznatiji "amater" kloniranja - vrtna jagoda (Fragaria ananassa). Svake godine formira nekoliko dugih izdanaka koji se nazivaju stolonci (brkovi). Na krajevima brkova razvijaju se novi grmovi - rozete koje se brzo ukorijene.

Sve dok je mlada utičnica povezana s majkom, ona je zapravo njezina grana, ali ovo je stanje privremeno. Mladi izliv postaje neovisna biljka sljedeće godine, kada brkovi, povezujući ga s majčinim otjekom, umiru. Tako se u prirodi događa kloniranje.

S lijeve strane je biljka vrtne jagode s brkovima i mladim rozetama klona (primjer prirodnog kloniranja). Pravo - kloniranje jagoda u umjetnim uvjetima

Možda se čini da kloniranje nije previše uobičajeno u prirodi i predstavlja izuzetak, a ne pravilo. Međutim, ovo je samo izgled: među vegetacijom koja nas okružuje možete pronaći mnogo primjera prirodnog kloniranja.

Sličan način stvaranja vlastitih kopija koje jagode koriste guska cinquefoil (Potentilla anserina) i puževi leptir (podjezični otok zbog zapušene pljuvačne žlijezde repens). Ove biljke također tvore brkove s rozetama listova na krajevima. Nalazeći se na mjestima, korov može ozbiljno smetati vlasnicima vrta zbog ove metode reprodukcije.

Cvatnja Potentilla - korov s nevjerojatnim potencijalom kloniranja, dobro poznat svim vrtlarima

Biljke koje se voljno kloniraju. S lijeve strane je tiarella s dugim izbojkom brkova koja je već urodila. S desne strane je poznati zatvoreni klorofitum s novom mladom biljkom na dugom stabljiku

Mnoge biljke pribjegavaju drugačijoj, iako sličnoj, taktiziranju kloniranja.. Šumske borovnice (Vaccinium myrtillus) Također je izvrstan specijalist za vlastito kloniranje. Sve započinje jednim grmom koji raste iz sjemena. Tvori dvije vrste izdanaka: okomite, noseće lišće i vodoravne, podzemne. Vodoravni izbojci, puzeći u debljini šumskog legla, radijalno se razilaze u različitim smjerovima, granaju se i tvore bočne izbojke. Tako se formiraju borovnice, prilično impresivne veličine.

Nekoliko godina svi grmovi borovnice ostaju povezani međusobno klijanjem vodoravnih izdanaka. S vremenom, u središtu rastućeg "vodoravnog grma" odumiru najstariji grmovi. Takva borovnica počinje nalikovati takozvanim "prstenovima vještica" - krugovima koji nastaju raznim vrstama gljiva kad micelij raste..

Od ovog trenutka veza između borovnica borovnice je prekinuta i oni postaju neovisne biljke. Tako borovnice odmah stvaraju puno svojih primjeraka, odnosno kloniraju se.

Mladi grm borovnice

Vodene biljke - Zapisi o kloniranju

Predstavnici jedne od obitelji vodenih biljaka - vode-crveni (Hydrohariaceae) - smatra se pravim majstorima kloniranja. Ova je obitelj dobro poznata akvaristima i vrtlarima. Stručnjaci za vodu i vodu savršeno su savladali istu metodu razmnožavanja-kloniranja kao i jagode..

Najpoznatiji predstavnik vodokrasovye zajednička strelica (Sagittaria sagittifolia), stanovnik umjerenih rijeka i jezera. Formirajući vodoravne izbojke (šapice), brzo se širi duž dna rezervoara. Pucanj tvori ne samo brkove, već i gomolje koji nose zalihu hranjivih sastojaka za klonove potomke.

S lijeve strane je cvjetna biljka strijela. S desne strane su brkovi strijele sa mladom biljkom klona (u krugu)

Tipičan predstavnik ove obitelji je vodeni kaput (Hydroharis) - također tvori brkove. On obalnim plićacima prekriva sitne listove nalik lišću sićušnih vodenih ljiljana. Ova mrvica sposobna je preko ljeta zategnuti površinu malog ribnjaka, šireći se uz pomoć brkova, koji slučajno nose vodotoke na svojim šapima, pomažući biljci da se množi. 

U vodenoj obitelji postoji biljka koja je zahvaljujući svojoj nenadmašnoj sposobnosti kloniranja uspjela osvojiti cijeli kontinent. Je kanadska elodea (Elodea canadensis), ili kako se još naziva "vodena kuga". Početkom XIX stoljeća ova je biljka, pridržavajući se donjim dijelovima brodova, "pobjegla" iz Sjeverne Amerike, prešla Atlantski ocean i pala u slatke vode Europe.

Uz pomoć vegetativnog razmnožavanja (kloniranja) proširila se diljem Europe i već je obična biljka u vodama Sibira. Ovo je sjajan primjer globalnog eksperimenta prirodnog kloniranja..

Govoreći o klonovima i kloniranju, nemoguće je zanemariti najimpresivniji rekord postavljen u biljnom kraljevstvu. lug topola u obliku jastreba (populus tremuloides) - poznati klon.

Analiza genoma biljaka u ovom nasadu pokazala je da sva njegova stabla imaju isti genotip i da su vegetativni potomci iste biljke. Površina koju zauzima klon je 43 ha, starost grožđa je 80.000 godina. Ovaj klon je čak dobio ime - Pando (u prijevodu s lat. - „širenje svuda“).

Kloniranje u životinjskom svijetu

Nije manje iznenađujuće da su i životinje savladale kloniranje. Mnogi se sa školskog tečaja biologije sjećaju male grabežljive životinje - hidra (Hydra). Za nju je kloniranje sasvim prirodno: na bočnoj površini tijela stabljike formira se rast u obliku grančica na čijem se kraju naknadno režu usta i izrastaju pipci. Nakon nekoliko dana, mlada hidra se odvaja od tijela roditelja i započinje neovisan život..

Uobičajena hidra s mladim hidra-bubregom - primjer prirodnog kloniranja u životinjskom svijetu

Čak su i horde životinje ovladale kloniranjem (akord je prethodnik kralježnice), tj. Udaljeni rođaci osobe.

Na taj se način mogu množiti mješčićnica (Ascidiacea). U dobi ličinke izgledaju poput male ribe šljokica. Nakon nekog vremena, ličinka pričvrsti glavu na kamen i podvrgne se izmjenama, tijekom kojih se na njegovom tijelu formiraju nove jedinke - klonovi matičnog organizma.

Vrtlarstvo Kloniranje

Možemo reći da je priroda u određenoj mjeri nadmašila čovjeka u umjetnosti kloniranja, a taj fenomen nije nimalo tuđ prirodnom toku stvari. Čovjek je odavno prihvatio ovu metodu umnožavanja kopija organizama koji su od njega zanimljivi, a prije svega biljaka. Postoji mnogo metoda kloniranja, ili kako se uobičajeno naziva u odnosu na biljke - vegetativno razmnožavanje. To su reznice, odvajanje brkova (na primjer, divljim jagodama), raslojavanje, cijepljenje, odvajanje grmlja.

Početkom 20. stoljeća znanost je vrtlarstvu dala novu metodu reprodukcije - u vitro (in vitro), ili kultura izoliranog tkiva i organa biljaka. Suština metode je da se dijelovi organa ili pojedini organi (obično male veličine) biljaka steriliziraju i stavljaju u izolirane sterilne uvjete, gdje se uzgajaju na umjetnom hranjivom mediju. Hermetički zatvorene cijevi ili druge prozirne posude obično djeluju kao izolirani uvjeti..

Spremnici za prodaju s kloniranim biljkama

Logično će pitanje biti: zašto staviti biljku u izolirane sterilne uvjete? Doista, na primjer, rastrgani list Saintpaulia je zaseban organ i može se lako uzgajati u čaši vode.

Činjenica je da su se biolozi u 1920-ima približili potrebi da odgovore na pitanje: koji je najmanji dio biljke koji može prerasti u čitav organizam? Pokušavajući uzgajati pojedine organe i njihove dijelove uzete iz različitih biljaka, znanstvenici su se suočili sa značajnom preprekom: što je manji izolirani fragment biljke, to je veći rizik od oštećenja bakterija i gljivica kojima je bio izložen. Pokušaji uzgoja sterilnih biljnih fragmenata u izoliranim uvjetima pokazali su da čak i vrlo mali komad biljke, ako nema spore bakterija i gljivica, može dugo ostati živ i čak rasti!

Pokus je omogućio obnavljanje cijelih biljaka sposobnih cvjetati iz pojedinih stanica. Uostalom, za rast punopravnog organizma u kojem će stotine tisuća stanica, iz malog komada, koji se sastoji od samo nekoliko stotina ili desetaka stanica, trebati značajnu količinu hranjive i energije.

Medij za kloniranje

Sredstvo umjetne kulture jedina je komponenta uzgojne tehnologije u vitro, uveo čovjek. Ali u ovom okruženju praktički nema supstanci prirodi. Sastoji se od:

• uravnotežen kompleks mineralnih soli-
• saharoza (šećer bez nečistoća)-
• vitamini (B1, B3, B6, B8, C) neophodni za održavanje rasta-
• hormoni (tvari koje reguliraju i usmjeravaju rast u potrebnom smjeru).

Prisutnost hormona u okolini može upozoriti ljubitelje ekološki prihvatljivih proizvoda. Ali prisjetimo se povijesti ove metode uzgoja. Francuski znanstvenik Georges Morel 1960. godine razvio je i predložio tehnologiju masovnog širenja orhideja u kulturi u vitro. A jedna od glavnih komponenti okoliša koja je u to vrijeme zamijenila funkciju hormona, sve do 80-ih bio je sok od kokosa.

Kokosov sok sadrži iste hormone koji se sada zasebno dodaju u hranjivi medij, što znači da su tvari za koje se čini da su nepoželjne "umjetne" komponente gotovo jedna od najprirodnijih.

Tehnologija koju je predložio J. Morel omogućava vam brzo i učinkovito razmnožavanje gotovo bilo koje biljke. Dobila je ime - klonska mikropropagacija. Većina rododendrona i orhideja koje se danas prodaju u cvjećarnicama proizvedena je ovom posebnom metodom. Osobito je izvanredna činjenica da ova nevjerojatna tehnologija omogućava razmnožavanje u potrebnoj količini biljaka, koje su obično u stanju proizvesti procese samo jednom godišnje..

Još jedna jedinstvena karakteristika tehnologije je da se razmnožavanje biljaka vrši u izoliranim uvjetima, koji omogućavaju da se klonovi sačuvaju bez gljivičnih, bakterijskih i virusnih bolesti. Odsutnost bolesti ključ je potpunog otkrivanja potencijala biljke.

Nadamo se da je sada riječ klon postala razumljivija i ne tako zastrašujuća, a kloniranje i tehnologija klonskog mikropropagiranja potaknut će vas da se oduševite ovim zanimljivim procesima..

Sada je ova tehnologija postala bliža i pristupačnija nego ikad: uz njezinu pomoć dobiva se visokokvalitetni sadni materijal raznih kultura. Mi, zaposlenici tvrtke NPP MICROCLONE LLC, zahvaljujemo na pažnji i rado ćemo vas upoznati bliže svijetu klonskog mikropropagacije.