Ve skutečnosti je klonování rostlin mnohem jednodušší, než si dokážeme představit. Jednodušší struktura rostlin oproti zvířatům umožňuje klonování vzorků nejen v laboratoři, ale i doma. Na rozdíl od vyšších živočichů, kteří se v přírodě rozmnožují pouze pohlavně, se rostliny kromě pohlavního rozmnožování vyznačují vegetativním rozmnožováním. Vegetativní rozmnožování je jedním z typů nepohlavního rozmnožování. U rostlin se vyznačuje oddělením od matky dcer - oddenky, výhonky, cibule, hlízy atd.
Klonování. Domů
Všichni víme o úspěšném klonování zvířat. V roce 1996 se narodila ovečka Dolly, která byla přesnou kopií své předchůdkyně. Tato událost byla zlomovým bodem jak ve vědecké komunitě, tak v populární kultuře. Vědci a média se obávají možnosti klonování lidí nebo větších zvířat. Všichni zapomněli na klonování rostlin - není to tak zajímavé a nové. Ale i samotné slovo „klonovat“sStarověká řečtina se překládá jako „výhonek, větvička, potomstvo“, což nepochybně naznačuje časný vývoj rostlin jako předmětu klonování pro účely šlechtění.
Nepohlavní rozmnožování rostlin je přirozený proces
Jak jsme již řekli, rostliny se vyznačují jak nepohlavním, tak pohlavním rozmnožováním. Každý zahradník a zahradník vlastníma rukama alespoň jednou klonoval nejúspěšnější vzorky rajčete, jabloně, zahradních květin atd. Ke klonování výsadby doma stačí vzít živé a zdravé buňky květiny, keře nebo stromu (list, výhonek, kořen, řízek atd.) a vytvořit jim vhodné podmínky pro růst. Po nějaké době získáme dospělou rostlinu, která se geneticky neliší od matky. Typicky se apikální meristémové buňky (tj. buňky umístěné na vrcholcích výhonků rostliny a na koncích jejích kořenů) odebírají z rostlin, aby se vytvořil klon. Tyto buňky provádějí tvorbu všech orgánů rostliny, proto se při klonování s jejich pomocí mnohem rychleji vyvíjí nový jedinec rostliny.
Pro a proti klonování rostlin
Zvyšování počtu rostlin pomocí klonování má výhody i nevýhody. Pro klonování vybíráme vzorky s nejvyššími kvalitativními charakteristikami. Vybereme například šlahouny těch jahodových keřů, na kterých dozrává největší a nejsladší bobule. Nebo si vyberte cibulky nejjasnějších a nejchladnějších tulipánů. Každý letní obyvatel může uvést mnoho příkladů klonování rostlin ve své zahradě. jakPraxe ukázala, že populace rostlin pěstovaných pomocí klonování je mnohem čistší a plodnější než populace vypěstovaná ze semen. Klonování má ale i stinné stránky, které často snižují kvalitu klonů.
Nevýhody klonování
Hlavním problémem vytváření klonů je to, že při klonování jedné nebo dokonce několika rostlin je genetický kód značně vyčerpán. Ne nadarmo nám příroda nadělila genetickou rozmanitost ve všem – pomáhá živým organismům přežít a podstoupit důležité změny z generace na generaci. Rostliny získané jako výsledek klonování jsou zcela nepřizpůsobené divokým životním podmínkám. Všichni jedinci mají totiž stejný genetický kód, což znamená, že v přírodě jsou naprogramováni chovat se stejně. Například jeden kmen nemoci je může zabít, když by to rostliny s odlišnou genetikou vnímaly odlišně.
Zkažené klony
Čím blíže k laboratorním podmínkám je proces klonování, tím obtížnější je nakonec transplantovat klony do otevřené půdy a nechat je růst samy. Exempláře se vyvíjejí za ideálních podmínek a teprve se učí konzumovat. Rostliny si neumí vyrobit dostatek kyslíku ani se o sebe postarat. Proto je důležité čas od času dát sazenicím příležitost být v divočejších a neskleníkových podmínkách, aby si sazenice rozvinuly dovednosti potřebné pro samostatnou existenci.
Vhodné vývojové prostředíklony
Aby klony z apikálního meristému rostly co nejzdravěji, musí být umístěny v prostředí bohatém na živiny. Rostliny také potřebují zajistit optimální osvětlení, vlhkost a teplotu vzduchu. Klonované vzorky jsou obzvláště citlivé na všechny nuance prostředí. Obvykle se v počáteční fázi klonování používají speciální živné roztoky. Prodávají se v široké škále obchodů. Z těchto léků, které pomáhají k rychlejšímu růstu klonované rostliny, je izolován stimulátor tvorby kořenů. Mláďata jsou poté umístěna do půdy bohaté na užitečné bakterie a hnojiva.
Klonování řízky
Jak si doma naklonovat tu správnou rostlinu? Existuje obrovská škála nuancí množení rostlin řízkováním. Zaznamenáme pouze hlavní pravidla pro kultivaci tímto způsobem.
První fáze
V první fázi klonování rostlin od mateřské rostliny musíte oddělit stonek podle svého výběru. K tomu se hodí malý ostrý řezný předmět - nůžky na nehty, žiletka, malý nožík apod. Předmět vybraný k obřízce je nutné dezinfikovat alkoholem, aby se do řezného řezu nedostaly bakterie.
Řez musí být proveden na mladých zdravých výhoncích se stejnými mladými zelenými listy. Řízky se řežou ze spodních větví rostliny - rychleji zakoření. Řez by měl být dlouhý 10–20 centimetrů a řezat pod úhlem 45 stupňů přesně v místě, kde navazuje na výhon. Ihned po řezání řezby měla být v nádobě s vodou s úrovní kyselosti 5, 8-6, 2, aby se zastavilo hojení řezu, zabránilo se infekci škodlivými bakteriemi a samozřejmě rostlině poskytla potřebnou vlhkost.
Druhá fáze
V druhé fázi klonování rostlin začíná jejich zakořeňování – tedy tvorba kořenů. Aby byly kořeny silnější a silnější, odříznou se od řízku všechny listy. Řez se aktualizuje podle potřeby. Rostlinu můžete nechat v čisté vodě a počkat, až kořeny vyklíčí, ale je lepší použít domácí nebo koupený kořenový aktivátor.
Z netovárních aktivátorů růstu kořenů lze použít kyseliny: indolyloctovou, indolylmáselnou, naftyloctovou, jantarovou a manganistan draselný. Z bezpečných kořenotvorných látek je znám jednoduchý med, do kterého se musí řez máčet, stejně jako šťáva z aloe. Předávkování růstovými aktivátory by nemělo být povoleno – rostlina se z toho může přestat vyvíjet a dokonce zemřít.
Mikroklima
Vlhkost během vývoje klonů by měla být alespoň 80 %, protože dokud se nevyvinou kořeny, řízky dostávají vlhkost ze vzduchu. Teplota v místnosti se sazenicemi by měla být alespoň 23 stupňů a někdy i více než 25.
Osvětlení
Během zakořeňování potřebují klony velmi jasné světlo. Pro dodávání světla se používají neonové zářivky. Zářivka nebo úspora energie. Čím větší je světelné spektrum lampy, tím lépe. Někteří chovatelépoužívejte červené a modré lampy, jejichž světlo je tlumené, ale také užitečné pro rostliny. Lampy nebudou fungovat celý den. Světelný režim musí být nastaven na 18/6 nebo 16/8. Rostliny také potřebují spát.
Mikropropagace rostlin
Protože řezné klonování má své nevýhody, pokroky ve šlechtění nás přivedly ke konceptu mikropropagace rostlin. Množení rostlin řízkováním se lépe projevuje u malých populací v soukromém zahradnictví. Ve vědecké komunitě se při standardním klonování rostlin vědci setkali s některými problémy:
- Jehličnaté a některé listnaté stromy (například dub), stejně jako ořechy, se obtížně množí řízkováním.
- Prostřednictvím řízkování se mnoho druhů stromů starších 10–15 let prakticky nerozmnožuje.
- Ne vždy je možné získat standardní materiál pro výsadbu, protože klonování řízků s vysokou pravděpodobností infikuje klony.
- Rozmnožování vzrostlých dřevin roubováním je obtížné.
Výhody mikroklonování rostlin
Mikroklonální množení rostlin má řadu výhod, kterých nelze dosáhnout klonováním vzorků běžným způsobem – řízkováním. Mnoho zahradníků se nyní začíná zajímat o mikrobiologii a pořizuje si materiály a přístroje nutné pro mikroklonování. Na jedné straně je výnos rostlin získaných klonováním buněk mnohem kvalitnější nežplodina vypěstovaná z řízků:
- Výsadbový materiál je geneticky homogenní – to může být plus i mínus.
- Používejte sadební materiál bez virů, protože mikroklonování využívá meristémové buňky.
- Vysoká schopnost reprodukce všech druhů rostlin. Dokonce i jehličnany.
- Vývoj nových a vylepšených odrůd rostlin zabere méně času.
- Rostlina přechází z juvenilní fáze do reprodukční fáze rychleji.
- Mikropropagace rostlin může probíhat po celý rok ve speciálních zařízeních.
- Takto získané sazenice zabírají méně místa než řízky.
Kroky mikroklonování rostlin
Je jich jen pět:
- Pod mikroskopem za sterilních podmínek se z rostliny utrhne malé množství meristému. Tomu se říká odebrání vzorku pro klonování. Všechny tkáně a orgány budoucího klonu se v budoucnu objeví z meristému.
- Meristemová tkáň je dále ošetřena stejným způsobem jako při řezání – řez je dezinfikován a vzorek je umístěn do živného média.
- Když rostlina dosáhne fáze mikroskopování, znovu se z ní pod mikroskopem odříznou řízky a každý se umístí do živného roztoku. Z každého řízku pak vyroste mikrorostlina. Z ní se opět odebírají řízky a pěstují se z nich mikrokopie. Toto pokračuje neomezený počet opakování, dokud se nevytvoří požadovaný počet klonů.
- Vypěstované rostliny se vysazují do speciálních rostlin, aby se připravily na venkovní životní podmínky.
- Zralé rostlinypřesazeno do skleníku a připraveno k výsadbě ve volné půdě.
