Tegelikult on taimede kloonimine palju lihtsam, kui me arvata oskame. Taimede lihtsam ehitus võrreldes loomadega võimaldab proove kloonida mitte ainult laboris, vaid ka kodus. Erinev alt kõrgematest loomadest, kes looduses paljunevad ainult sugulisel teel, iseloomustab taimi lisaks sugulisele paljunemisele vegetatiivne paljunemine. Vegetatiivne paljunemine on üks mittesugulise paljunemise liike. Taimedel iseloomustab seda tütarde emast eraldamine – risoomid, võrsed, sibulad, mugulad jne.
Kloonimine. Avaleht
Me kõik teame edukast loomade kloonimisest. 1996. aastal sündis lammas Dolly, mis oli oma eelkäija täpne koopia. See sündmus oli pöördepunkt nii teadusringkondades kui ka populaarkultuuris. Teadlased ja meedia on tundnud muret inimeste või suuremate loomade kloonimise võimaluse pärast. Kõik unustasid taimede kloonimise - see pole nii huvitav ja uus. Kuid isegi sõna "kloon" koosVanakreeka keelest tõlgitakse "võrset, oksakest, järglast", mis kahtlemata viitab taimede varasele arengule aretuse eesmärgil kloonimise objektina.
Taimede mittesuguline paljunemine on loomulik protsess
Nagu me juba ütlesime, iseloomustab taimi nii mittesuguline kui ka suguline paljunemine. Iga aednik ja aednik on oma kätega vähem alt korra klooninud tomati, õunapuu, aialillede jms edukaimaid proove. Kodus istutamise kloonimiseks piisab, kui võtta lille, põõsa või puu elusad ja terved rakud. (leht, võrsed, juured, pistikud jne) ja loovad neile kasvuks sobivad tingimused. Mõne aja pärast saame täiskasvanud taime, mis ei erine geneetiliselt emast. Tavaliselt võetakse klooni loomiseks taimedelt apikaalsed meristeemrakud (st rakud, mis asuvad taime võrsete tipus ja juurte otstes). Need rakud teostavad taime kõigi organite moodustumist, seetõttu areneb nende abiga kloonimisel taime uus isend palju kiiremini.
Taimede kloonimise plussid ja miinused
Taimede arvu suurendamisel kloonimise teel on nii eeliseid kui ka puudusi. Kloonimiseks valime kõrgeimate kvaliteediomadustega proovid. Näiteks valime välja nende maasikapõõsaste kõõlused, millel valmib kõige suurem ja magusam mari. Või vali kõige säravamate ja külmakindlamate tulpide sibulad. Iga suveelanik võib tuua palju näiteid taimede kloonimisest oma aias. kuidasPraktika on tõestanud, et kloonimise teel kasvatatud taimede populatsioon on palju puhtam ja viljakam kui seemnetest kasvatatud populatsioon. Kuid kloonimisel on ka varjuküljed, mis sageli kahjustavad kloonide kvaliteeti.
Kloonimise puudused
Kloonide loomise põhiprobleem seisneb selles, et ühe või isegi mitme taime kloonimisel kahaneb geneetiline kood oluliselt. Pole asjata, et loodus on meile kõiges kinkinud geneetilise mitmekesisuse – see aitab elusorganismidel ellu jääda ja läbida olulisi muutusi põlvest põlve. Kloonimise tulemusena saadud taimed on metsikute elutingimustega täiesti kohandumata. Kõikidel indiviididel on ju sama geneetiline kood, mis tähendab, et looduses on nad programmeeritud ühtemoodi käituma. Näiteks võib üks haiguse tüvi neid tappa, kui erineva geneetikaga taimed tajuksid seda erinev alt.
Rikitud kloonid
Mida lähemal on kloonimisprotsess laboritingimustele, seda keerulisem on lõpuks kloone siirdada avamaale ja panna need ise kasvama. Ideaalsetes tingimustes arenedes õpivad isendid ainult tarbima. Taimed ei tea, kuidas piisav alt hapnikku toota ega enda eest hoolitseda. Seetõttu on oluline aeg-aj alt anda istikutele võimalus viibida metsikumates ja kasvuhoonevälistes tingimustes, et istikutel kujuneksid iseseisvaks eksisteerimiseks vajalikud oskused.
Sobiv arenduskeskkondkloonid
Selleks, et apikaalse meristeemi kloonid võimalikult tervena kasvaksid, tuleb nad paigutada toitaineterikkasse keskkonda. Samuti peavad taimed tagama optimaalse valgustuse, niiskuse ja õhutemperatuuri. Kloonitud proovid on eriti tundlikud kõikide keskkonna nüansside suhtes. Tavaliselt kasutatakse kloonimise algfaasis spetsiaalseid toitainelahuseid. Neid müüakse laias valikus kauplustes. Nendest ravimitest, mis aitavad kloonitud taime kiiremini kasvada, eraldatakse juure moodustumise stimulaator. Seejärel asetatakse noorloomad mulda, mis on rikas kasulike bakterite ja väetistega.
Kloonimine pistikute abil
Kuidas kodus õiget taime kloonida? Taime pistikutega paljundamisel on tohutult erinevaid nüansse. Märgime ainult sel viisil kasvatamise peamised reeglid.
Esimene etapp
Taimede emataimest kloonimise esimeses etapis peate eraldama teie valitud varre. Selleks sobib väike terav lõikeobjekt - küünekäärid, habemenuga, väike nuga jne. Ümberlõikamiseks valitud ese tuleb desinfitseerida alkoholiga, et lõikehaavale ei satuks bakterid.
Lõige tuleb teha noortel tervetel võrsetel, millel on sama noor roheline lehestik. Taime alumistelt okstelt lõigatakse pistikud – need juurduvad kiiremini. Lõik peaks olema 10-20 sentimeetri pikkune ja lõika 45-kraadise nurga all täpselt kohas, kus see võrsega liitub. Kohe pärast lõike lõikamistpeaks olema veenõus, mille happesus on 5, 8-6, 2, et peatada lõikehaava paranemine, vältida nakatumist kahjulike bakteritega ja loomulikult varustada taim vajaliku niiskusega.
Teine etapp
Taimede kloonimise teises etapis algab nende juurdumine – see tähendab juurte moodustumine. Juurte paksemaks ja tugevamaks muutmiseks lõigatakse pistikult ära kõik lehed. Vajadusel värskendatakse lõiku. Võite jätta taime tavalisse vette ja oodata juurte idanemist, kuid parem on kasutada omatehtud või ostetud juureaktivaatorit.
Mittetehases toodetud juurekasvu aktivaatoritest võib kasutada happeid: indolüüläädikhapet, indolüülvõihapet, naftüüläädikhapet, merevaikhapet ja kaaliumpermanganaati. Ohututest juuremoodustajatest on teada lihtmesi, millesse tuleb lõikekoht kasta, samuti aaloemahl. Kasvuaktivaatorite üledoosi ei tohiks lubada – selle tagajärjel võib taim arengu lõpetada ja isegi surra.
Mikrokliima
Kloonide arenemise ajal peaks niiskuse tase olema vähem alt 80%, sest kuni juurte arenemiseni saavad pistikud niiskust õhust. Temperatuur seemikutega ruumis peaks olema vähem alt 23 kraadi ja mõnikord üle 25.
Valgustus
Juurimise ajal vajavad kloonid väga eredat valgust. Valguse varustamiseks kasutatakse neoonluminofoorlampe. Fluorestseeruv või energiasäästlik. Mida suurem on lambi valgusspekter, seda parem. Mõned kasvatajadkasutage punaseid ja siniseid lampe, mille valgus on hämar, kuid kasulik ka taimedele. Lambid ei tööta terve päeva. Valgusrežiimiks tuleb seada 18/6 või 16/8. Ka taimed peavad magama.
Taimede mikropaljundamine
Kuna lõikamisel kloonimisel on omad puudused, on aretuse edusammud viinud meid taimede mikropaljundamise kontseptsioonini. Taimede paljundamine pistikutega näitab end paremini väikeste populatsioonide korral eraaianduses. Teadusringkondades on tavalise taimede kloonimisega teadlased kokku puutunud järgmiste probleemidega:
- Okaspuid ja mõningaid lehtpuid (näiteks tamm), aga ka pähklipuid on pistikutega raske paljundada.
- Piiste kaudu ei paljune paljud üle 10–15 aasta vanused puud praktiliselt.
- Alati ei ole võimalik saada istutamiseks standardset materjali, kuna pistikute kloonimine nakatab suure tõenäosusega kloone.
- Kõikseid puittaimi on pookimise teel raske paljundada.
Taimede mikrokloonimise eelised
Taimede mikroklonaalsel paljundamisel on mitmeid eeliseid, mida pole võimalik saavutada proovide kloonimisega tavapärasel viisil – pistikud. Paljud aednikud on nüüdseks hakanud huvi tundma mikrobioloogia vastu ning ostavad mikrokloonimiseks vajalikke materjale ja seadmeid. Ühest küljest on rakkude kloonimisel saadud taimede saagikus kvaliteedilt palju parempistikutest kasvatatud saak:
- Istutusmaterjal on geneetiliselt homogeenne – see võib olla nii pluss kui miinus.
- Kasutage viirusevaba istutusmaterjali, kuna mikrokloonimisel kasutatakse meristeemrakke.
- Iga liiki taimede kõrge paljunemisvõime. Isegi okaspuud.
- Uute ja täiustatud taimesortide väljatöötamine võtab vähem aega.
- Taim liigub noorukieas faasist kiiremini paljunemisfaasi.
- Taimede mikropaljundamine võib toimuda aastaringselt spetsiaalsetes rajatistes.
- Sel viisil saadud seemikud võtavad vähem ruumi kui pistikud.
Taimede mikrokloonimise etapid
Neid on ainult viis:
- Steriilsetes tingimustes mikroskoobi all kitkutakse taimest väike kogus meristeemi. Seda nimetatakse kloonimiseks proovi võtmiseks. Tulevikus ilmuvad meristeemist kõik tulevase klooni koed ja elundid.
- Lisaks töödeldakse meristeemkudet samamoodi nagu lõikamisel – lõikekoht desinfitseeritakse ja proov asetatakse toitainekeskkonda.
- Kui taim jõuab mikrokoopiafaasi, lõigatakse sellest uuesti mikroskoobi all pistikud ja igaüks asetatakse toitelahusesse. Seejärel kasvab igast pistikust mikrotaim. Sellest võetakse jällegi pistikud ja kasvatatakse neist mikrokoopiaid. See jätkub piiramatu arv kordi, kuni moodustub vajalik arv kloone.
- Kasvatatud taimed istutatakse spetsiaalsetesse taimedesse, et valmistuda väljas elamiseks.
- Täiskasvanud taimedistutatakse kasvuhoonesse ja valmistatakse istutamiseks avatud pinnasesse.
