Клонування рослин - сучасний підхід до вегетативного розмноження

До одного з напрямків біотехнології відноситься клонування рослин і тварин. Отримані штучним шляхом при діленні клітин клони повністю ідентичні вихідному організму. Відносно рослин клонування - це спосіб вегетативного розмноження, яким давно користуються садівники. Отримання нового рослини з живців, відростків, вусів - не новинка, а перевірений часом спосіб. У порівнянні з насіннєвим розмноженням це найбільш швидкий і ефективний спосіб отримання саджанців.

Що таке клонування

Створення організмів з однаковим генетичним набором - це і є клонування. У рослинному світі воно не представляє особливої ​​складності, так як клітини продовжують поділ в ході росту і диференціювання на тканини. Для елементарної одиниці всього живого характерно властивість тотіпотентності - здатність дати початок будь-якій клітині.

В ядрі закладена генетична інформація, в якій повністю зібрані всі дані про конкретний рослині. Це дає можливість з невеликого паростка або клітини відтворити організм, який є клоном - точною копією вихідного рослини.

Клонування в природі відбувається протягом мільярдів років. У цьому випадку рослини розмножуються безстатевим шляхом (вегетативно). Суниця вкорінюється за допомогою вусів. Цей же спосіб використовують перстач гусячий і жовтець повзучий.

чорниця утворює нові кущики за рахунок бічних пагонів. З водних рослин прекрасно клонує собі подібних стрелолист звичайний, горизонтальні пагони якого поширюються по дну водойми. На прибережних мілинах зростає водокрас, який утворює вуса для продовження роду.

Молодий втечу, потрапляючи в сприятливі умови, здатний вкоренитися і дати початок новій рослині. Для деяких представників фауни це найбільш оптимальний спосіб розмноження, який допомагає швидко розселитися, зберегти свій ареал і зайняти нові місця проживання.

Багато видів рослин занесені до Червоної книги: про та знаходяться на межі зникнення. Відновити рослинний світ здатний метод клонування.

Отримувати клони від рідкісних рослин і висаджувати їх у сприятливі природні умови - це один з варіантів збільшення їх чисельності, шанс зберегти деякі види.

Плюси і мінуси отримання клонів

Садівники давно займаються клонуванням рослин, оскільки цей метод має цілу низку переваг:

1. Клон є точною копією материнської рослини, тому його основні риси і етапи розвитку передбачувані.
2. Гровер володіє повною характеристикою примірників, отриманих від вихідної форми: генетика необхідного виду (сорту) зберігається повністю.
3. Одне материнське рослина здатна за короткий проміжок часу «привести на світ» безліч ідентичних їй проростків, що дає можливість подальших масових посадок.
4. Клонувати сорт зручніше взимку, а навесні висаджувати в грунт життєздатні екземпляри, які швидко набирають зелену масу, стають дорослим рослиною.
5. Відбираються екземпляри з високими якісними характеристиками, які згодом приносять відмінний урожай, мають високу декоративністю або іншими, не менш цінними якостями.

З недоліків слід зазначити:

1. Збереження генетичної інформації. У природі відбуваються перебудови в хромосомному наборі, що в ряді випадків корисно рослині. Воно набуває витривалість, стійкість до деяких хвороб, здатність жити в умовах, що змінилися кліматичні умови та інші риси. При клонуванні генетичні перебудови зустрічаються рідко.
2. Вирощені в лабораторній практично стерильному середовищі, клони погано адаптуються в природі. Поселяясь «під відкритим небом», вони не здатні піклуватися про себе. Штучно створені екземпляри часто хворіють: їх атакують шкідники, хвороби, вони погано переносять кліматичні зміни.

Для клонування використовуються клітини апікальної меристеми (верхівки пагонів або кінчики корінців), які здатні до швидкого поділу.

Збалансована за всіма компонентами живильне середовище допоможе створити повноцінне харчування для рослин. При порушенні гормонального балансу припиняється диференціація клітин і відбувається зростання безформною клітинної маси або каллуса.

Поетапне клонування рослин

При клонуванні рослин в домашніх умовах використовують необхідну кількість живців обраних сортів. Використовують здорове і продуктивне рослина, щоб отримати високу врожайність або декоративність сорту. Вирощують в зимовий період для подальшого висаджування в грунт саджанців з наперед заданими властивостями.

1 етап

На початковому етапі клонування діємо таким чином:

• використовуємо здорові живці без ознак захворювань;
• молодий стебло довжиною 10-20 см зрізаємо гострим, чистим ножем;
• зріз проводимо під кутом в 45 градусів;
• розташування стебла - місце відгалуження держака від втечі;
• нижнє листя прибираємо, щоб посилити ріст кореневої системи;
• напередодні висадки зріз оновлюємо;
• саджанці ставимо в воду зі збалансованим рН = 5,8-6,2.

Коріння у звичайній воді проростають повільно: потрібно 1-2 тижні, щоб побачити початок освіти молодих корінців. Прискорити процес допоможуть стимулятори коренеутворення, а для цього живці поміщають в живильний розчин.

Розглянемо, як відбувається клонування із застосуванням регуляторів корнеобразования. Біохіміками створено значну кількість різних стимуляторів. Як приклад: препарат рослинного походження Bio Roots, який посилює ріст і зміцнює коріння, що допомагає рослині швидше сформуватися.

Інший варіант стимулятора - це гель. Підходить гель гель Bioclone B.A.C., а також варіанти вітчизняних виробників - Hesi ClonFix і Maxiclon. У них на кілька годин опускають місце зрізу, щоб гель потрапив у внутрішню частину стебла. Потім держак переносять в субстрат, яким служить кокосове волокно або мінеральна вата. Це стерильна середовище, в якому йде процес коренеутворення. Вона здатна утримувати вологу, живлячи коріння.

Зверніть особливу увагу на вибір корнеобразующій кошти. До його складу входять вітаміни, гормони, інші важливі для зростання компоненти.

Від вибору залежить подальший ріст рослини або його загибель. Зверніться до фахівця, який підкаже найбільш оптимальний варіант для конкретної рослинної культури.

2 етап

Вкорінені живці поміщають в гідропонну систему. Один з варіантів - аеропонная система-пропагатор X-Stream 40. Гідропонна система будь-якого типу не відноситься до «дешевим задоволенням», але її правильне використання окупається досить швидко. Гровер буде отримувати значну кількість висококласних саджанців для продажу або своїх потреб.

Клони розміщують в камері зволоження зі спеціальними виїмками. Коренева система постійно зрошується живильним розчином. Температура і вологість встановлюється разово, а потім її потрібно просто контролювати.

Коли коріння сформовані, важливо створити оптимальний баланс поживних речовин, щоб держак перетворився в міцне, молоде рослина. Достатня кількість тепла і світла довершать процес.

При клонуванні рослин створюються такі умови:

1. Освітлення на протязі доби. Підійдуть енергозберігаючі або флюоресцентні лампи, що володіють широким спектральним діапазоном. Щоб контролювати час освітлення застосовують таймери для ламп.
2. Рівень зволоженості - в межах 80%.
3. Середній температурний діапазон становить + 22- + 25 ° С, але він може змінюватися, виходячи з конкретного виду рослини. Тепловий режим необхідно постійно контролювати.

Навіть при правильному догляді надеятся на 100% результат безглуздо, тому спочатку потрібно використовувати значну кількість рослинного матеріалу.

Корисно встановити поруч з клонами панелі білого кольору. Процес клонування прискорюється, так як біла поверхня відбиває широкий спектр кольору, необхідного для фотосинтезу і вкорінення.

клоновані дерева

Отримання «лісів в пробірках» - важливе завдання, яке не ставитесь до розряду легких. Щоб зберегти лісовий генофонд і примножити його, біотехнологи створюють лабораторії по вирощую дерев-клонів.

Наприклад, в Інституті Ліси НАН, в лабораторії генетики та біотехнології вирощують клонових ліси і гаї. Їх мета - вивчити необхідні умови, щоб прискорити процес відновлення лісів, адже для отримання дерева і трав`янистої рослини потрібно різний часовий проміжок.

Приклади клонування - на лабораторних полицях. У пробірках, in vitro, знаходяться різного віку хвойні і широколисті лісові саджанці.

Елітний втечу поділяють на безліч частин і вирощується на живильному середовищі в оптимальних умовах:

• вологість - 50%;
• температура - 23 ° С;
• інтенсивність освітлення - 5000 люкс.

Сформовані саджанці потрапляють на плантації, де відбувається їх акліматизація. Такі роботи проводяться в промислових масштабах. У спеціально обладнаних, величезних боксах масово вирощують саджанці листяних і деревних порід, які дають початок великій кількості деревних порід.

Прорахований економічний ефект при клонуванні лісів. Це не тільки лісові масиви, що дають кисень. Осики і берези використовують як паливо, а ясен, дуб і липа знадобляться в меблевій і будівельній галузі.

Клонування дає шанс на укорінення і отримання саджанців рідкісних, екзотичних рослин. Це можливість збереження рослинного генофонду планети. Використання в приватних господарствах дає можливість використовувати нові, продуктивні сорти, які складно або долгоразмножаются іншими способами. Вирішивши використовувати метод клонування, необхідно зважити всі плюси і мінуси процесу, досконально вивчити його і тільки потім приступати до справи.

Micro - клонування рослин - відео