Što je biljno kloniranje i zašto je potrebno?

Čuvši riječi "klon" i "kloniranje", mnogi se prisjećaju Dolly ovaca i eksperimenata u dubinama tajanstvenih laboratorija, iz kojih se pojavljuju stvorenja kao da su ispod kopije. Zapravo, klonovi biljaka nas okružuju posvuda i nema razloga da ih se bojite!

Jesu li klonovi doista strašni i neprirodni za prirodu? Takvo pitanje ponekad postavljaju klijenti naše tvrtke, već navikli na kupnju biljaka dobivenih "iz epruvete", odnosno metodom klonalne mikropropagacije. Pokušajmo razumjeti što je klon, kloniranje i kako se ti pojmovi odnose na naše vrtove i vrtove..

Klon: povijest koncepta

Po prvi put pojam "klon" predložio je korištenje poznatog engleskog biologa Johna Haldanea (1963.). Klon (u prijevodu s grčkog. - "grančica", "bijeg" i "potomak") je jedan ili više novih organizama koji su nastali iz dijela ili cijelog organa majčinskog organizma.

Najčešće se osoba suočava s kloniranjem u biljnom svijetu. Grana ribizle koja je dala korijenje čaši vode je jedan primjer: grm ribizla je majčinski organizam, a grančica odvojena od nje i ukorijenjena je novi, mladi organizam ili klon. To jest, kada ukorijenite stabljiku krizanteme ili list ljubičice, radite pravi kloniranje!

Veličina dijela matične biljke nije bitna, može biti pola božurnog grma ili samo jedna stanica u tijelu. Za kloniranje biljke, glavno je da se dio u njega smjesti u uvjetima u kojima može prerasti u cijeli organizam. Istodobno, nova biljka imat će ista svojstva i karakteristike kao i majčinska.

Biljke se kloniraju

Primjer cijepljenja ribizle može dovesti do ideje da kloniranje nije prirodni fenomen, jer čovjek odvaja grančicu i smješta ga u vodu, a ne sama biljka. Ali pogledajmo kako je kloniranje uobičajeno u prirodi. Mnogi primjeri mogu vas iznenaditi svojim iznenađenjem.

Najpoznatiji "ljubitelj" kloniranja - vrtne jagode (Fragaria ananassa). Svake godine formira nekoliko dugačkih izboja koji se nazivaju stoloni (brkovi). Na krajevima brkova razvijaju se nove grmlje - utičnice, koje se brzo ukorjenjuju.

Sve dok je mladi izlaz povezan s majkom, ona je zapravo njezina grana, ali ovo stanje je privremeno. Mlada rozeta postaje samostalna biljka iduće godine, kada umiru brkovi koji ga povezuju s majčinskom rozetom. Tako se prirodno kloniranje događa u prirodi.

S lijeve strane je vrtna jagoda s brkovima i mladim kloniranim rozetama (primjer prirodnog kloniranja). Desno - kloniranje jagoda u umjetnim uvjetima.

Može se činiti da kloniranje nije uobičajena po prirodi i iznimka je nego pravilo. Međutim, to je samo pojava: među vegetacijom koja nas okružuje postoji mnogo primjera prirodnog kloniranja.

Sličan način stvaranja vlastitih primjeraka koje koriste jagode imaju srebrna guska (Potentilla anserina) i puzavac (podjezični otok zbog zapušene pljuvačne žlijezde repens). Ove biljke također oblikuju brkove s rozetama lišća na krajevima. Nalazeći se na parcelama, korov može ozbiljno smetati vlasnicima vrta zbog ove metode reprodukcije.

Cvjetanje korova s ​​potentilom s nevjerojatnim potencijalom za kloniranje, dobro poznato svim vrtlarima

Biljke koje se voljno kloniraju. S lijeve strane - tiarell s dugim pucanjem-usa, koji je već dao korijene. Na desnoj strani - poznati unutarnji klorofit s novom mladom biljkom na dugom peteljku

Mnoge biljke pribjegavaju drugačijoj, iako sličnoj, taktici kloniranja. Šumska borovnica (Vaccinium myrtillus) Također je izvrstan stručnjak za vlastito kloniranje. Sve počinje s jednim grmom koji je izrastao iz sjemena. Oblikuje dvije vrste izdanaka: vertikalne, noseće lišće, i horizontalne, podzemne. Horizontalni izdanci, koji se šire u gustoj šumi, radijalno se razilaze u različitim smjerovima, razgranavaju se i formiraju bočne izbojke. Ovo je vrlo impresivno područje borovnice.

Već nekoliko godina sve grmlje borovnice ostaju međusobno povezane vodoravnim izdancima koji su ih proizveli. Tijekom vremena, u središtu širećeg "horizontalnog grma", umiru najstarije grmlje. Ova borovnica počinje nalikovati takozvanim "prstenovima od vještica" - krugovima koje tvore razne vrste gljiva tijekom rasta micelija.

Od tada se prekida grmlje borovnice i postaju neovisne biljke. Tako borovnice stvaraju mnoge njihove kopije odjednom, to jest, kloniraju se.

Mladi grm borovnice

Vodene biljke - kloniranje zapisa

Predstavnici jedne od obitelji vodenih biljaka - vodokrasovye (Hydrohariaceae) - smatraju se pravim majstorima kloniranja. Ova obitelj dobro je poznata akvaristima i zaljubljenicima u vrtnu vodu. Vodokrasovye savršeno svladao istu metodu reprodukcije-kloniranje, koji se prakticira jagode.

Najpoznatiji predstavnik Vodokrasovyh - strijela obična (Sagittaria sagittifolia), stanovnik umjerenih rijeka i jezera. Formirajući horizontalne izdanke (brkove), brzo se širi duž dna rezervoara. Strelica formira ne samo brkove, već i gomolje, koje nose zalihe hranjivih tvari za potomke klonova.

S lijeve strane nalazi se cvjetnica strelice. Desno - brkovi s mladom klon biljkom (u krugu)

Tipičan predstavnik ove obitelji je vodokras (Hydroharis) - također čini brkove. Upravo on pokriva obalne plićine malim lišćem koje podsjeća na lišće sitnih ljiljana. Tijekom ljeta ova mrvica može stegnuti površinu malog ribnjaka, šireći se pomoću brkova, koje vodene ptice nasumce nose na šapama, pomažući biljci da se razmnožava.

U obitelji vodenih biljaka nalazi se biljka koja je, zahvaljujući svojoj neusporedivoj sposobnosti kloniranja, uspjela osvojiti cijeli kontinent. Jeste Kanadski Elodea (Elodea canadensis), ili kako se naziva "vodena kuga". Početkom XIX stoljeća, ova biljka, koja se držala za donje dijelove brodova, "pobjegla" iz Sjeverne Amerike, prešla je Atlantski ocean i pala u slatke vode Europe.

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

Govoreći o kloniranju i kloniranju, nemoguće je ignorirati najimpresivniji zapis postavljen u biljnom kraljevstvu. lug Aspen Topola (populus tremuloides) - poznati klon i jedan živi organizam.

Analiza genoma biljaka ovog šumarka pokazala je da sva stabla imaju isti genotip i da su vegetativni potomci iste biljke. Površina koju zauzima klon je 43 hektara, šumarak je star 80.000 godina. Taj je klon dobio čak i ime - Pando (prevedeno s latinskog. - "širi se posvuda").

Kloniranje životinja

Ništa manje iznenađujuće što su i životinje ovladale kloniranjem. Iz školskog tečaja biologije mnogi pamte malu grabežljivu životinju - hidra (Hydra). Za nju je kloniranje sasvim prirodno: na bočnoj površini tijela-stabljike formira se rast u obliku grančice, na kraju kojeg se nakon toga usijecaju usta i rastu pipci. Nakon nekoliko dana mlada hidra se odvaja od roditeljskog tijela i započinje samostalan život.

Hidra obična s mladim hidra-bubregom - primjer prirodnog kloniranja u životinjskom svijetu

Kloniranje je čak ovladalo kordom (akord je prethodnik kralježnice), to jest, udaljeni ljudski rođaci.

Ovaj se način može umnožiti mješčićnica (Ascidiacea). U starosti ličinki, oni nalikuju na malu ribicu punoglavca. Nakon nekog vremena, ličinka se veže uz dio glave do kamena i prolazi kroz promjene, tijekom kojih se na njenom tijelu stvaraju novi pojedinci - klonovi roditeljskog organizma.

Kloniranje u službi vrtlarstva

Može se reći da je priroda u određenoj mjeri nadmašila čovjeka u umijeću kloniranja, a taj fenomen uopće nije strani prirodnom tijeku stvari. Čovjek je već dugo usvojio ovu metodu repliciranja kopija organizama koji ga zanimaju, a iznad svega - biljaka. Postoji mnogo metoda kloniranja ili, kao što se obično naziva za biljke - vegetativno razmnožavanje. To su reznice, odvajanje brkova (npr. Od jagoda), gaćice, inokulacije, odvajanje grmlja.

Početkom 20. stoljeća znanost je hortikulturi dala novu metodu uzgoja - u vitro (in vitro), ili kulturu izoliranih tkiva i organa biljaka. Suština metode je da se dijelovi organa ili odvojenih organa (obično malih veličina) steriliziraju i stave u izolirane sterilne uvjete, gdje se uzgajaju na umjetnom hranjivom mediju. Hermetički zatvorene cijevi ili druge prozirne posude obično djeluju kao izolirani uvjeti.

Kontejneri s kloniranim biljkama, spremni za prodaju

Logično je pitanje: zašto dio biljke staviti u izolirane sterilne uvjete? Naposljetku, na primjer, odsječeni list Saintpaulia je poseban organ i može se lako uzgajati u čaši s vodom.

Činjenica je da su se 1920-tih biolozi približili potrebi da odgovore na pitanje: što je minimalni dio biljke koja može prerasti u cijeli organizam? Pokušavajući uzgojiti pojedinačne organe i njihove dijelove, uzete iz različitih biljaka, znanstvenici su se suočili sa značajnom preprekom: što je manji izolirani dio biljke, to je veća opasnost od bakterija i gljivičnih oštećenja. Pokušaji kultiviranja sterilnih fragmenata biljaka u izoliranim uvjetima pokazali su da čak i vrlo mali komadić biljke, ako je slobodan od spora bakterija i gljivica, može dugo ostati živ i čak rasti!

Eksperiment je dopustio regeneraciju iz pojedinačnih stanica cijele biljke sposobne za cvjetanje. Uostalom, iz malog komada, koji se sastoji od samo nekoliko stotina ili desetaka stanica, rasti punopravno tijelo, u kojem stotine tisuća stanica, zahtijeva značajnu količinu prehrane i energije.

Hranjivi medij za kloniranje

Umjetni hranjivi mediji - jedina komponenta tehnologije uzgoja u vitrouveo čovjek. Ali u ovom okruženju praktički nema stranih tvari. Uključuje:

  • uravnoteženi kompleks mineralnih soli;
  • saharoza (šećer bez nečistoća);
  • vitamini (B1, u3A b6, u8, C) neophodni za održavanje rasta;
  • hormoni (tvari koje reguliraju i usmjeravaju rast u potrebnom smjeru).

Prisutnost hormona u okolišu može upozoriti ljubitelje organskih proizvoda. Ali sjetimo se povijesti ove metode uzgoja. Francuski znanstvenik Georges Morel 1960. godine razvio je i predložio tehnologiju masovne reprodukcije orhideja u kulturi u vitro, I jedna od glavnih komponenti okoliša, koji je u to vrijeme zamijenio funkciju hormona, do 80-ih bio je kokosov sok.

Kokosov sok sadrži iste hormone koji se sada zasebno dodaju hranjivom mediju, što znači da se supstance koje se mogu činiti nepoželjnim "umjetnim" komponentama ispostavilo da su gotovo jedna od najprirodnijih.

Tehnologija koju je predložio J. Morel, omogućuje vam brzo i učinkovito reprodukciju gotovo bilo kojeg postrojenja. Dobila je ime - klonska mikropropagacija. Većina rododendrona i orhideja, koje su se danas prodavale u cvjećarnicama, proizvedene su pomoću ove metode. Posebno je značajna činjenica da ova nevjerojatna tehnologija omogućuje razmnožavanje u potrebnoj količini biljaka koje su obično u stanju proizvesti izdanke samo jednom godišnje.

Još jedna jedinstvena značajka tehnologije je da se reprodukcija biljaka provodi u izoliranim uvjetima koji omogućuju da klonovi budu slobodni od gljivičnih, bakterijskih i virusnih bolesti. Odsustvo bolesti ključno je za puni potencijal biljke.

Nadamo se da je sada riječ klon postala razumljivija i ne toliko zastrašujuća, a kloniranje i tehnologija klonske mikropropagacije će vas potaknuti da uživate u ovim zanimljivim procesima.

Sada je ova tehnologija postala bliskija i dostupnija nego ikad: uz njezinu pomoć dobiva se visokokvalitetan sadni materijal različitih kultura. Mi, zaposlenici tvrtke NPP "MIKROKLON", hvala vam na pozornosti i rado ćemo vas približiti svijetu klonske mikropropagacije.

 

Pogledajte videozapis: BIljana Borzan: Kloniranje radi proizvodnje mesa treba zabraniti (Ožujak 2020).

Loading...