Poliploidi: Dobivanje I Upotreba Kolhicina Kod Kuće

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 13:48

Eksperimentalna poliploidija u kuhinji

U našim vrtovima se uzgajaju mnoge biljke koje su u osnovi otrovne - akonit, lumbago (trava iz snova), đurđevak, kolhicum - kolhicum itd. Ali niko se ne žuri s odbijanjem - uostalom, dobivanje čistih hemikalija iz ovih biljaka je složen proces i mi ih ne koristimo za hranu. Šta je toliko zanimljivo u vezi s alkaloidom kolhicinom koji se nalazi, na primjer, u svima omiljenom kolhicumu?

Počnimo s osnovama biologije iz školskog programa, koje smo vjerojatno već zaboravili. Kada se stanica podijeli, DNK se prvo udvostruči, a zatim se stanica podijeli na dvije s istim skupinama hromozoma. Dakle, ovaj vrlo kolhicin ometa normalnu diobu stanica. DNK se udvostručuje, učetverostručuje, itd., A ćelija kasni sa svojim dijeljenjem.

Kad se podijeli, tada u procesu rasta u ćelijama nove biljke ti kompleti hromozoma više nisu 2n (standardni diploid), već 4n, 8n itd. Ovo je naš poliploid. Sada je utvrđeno da su 1/3 svih kritosemenki na zemlji poliploidi. Do ovih prirodnih mutacija došlo je iz različitih razloga - temperaturnog šoka, traume, bolesti, sunčevog zračenja.

Čovjek već dugo koristi poliploidiju za razvoj visokoproduktivnih sorti poljoprivrednih biljaka. U početku se to radilo nesvjesno: najveći primjerci su se jednostavno razmnožavali, dajući puno žita ili posebno velikih plodova. Pojavom genetike postalo je jasno da su takvi divovi poliploidi. U uzgoju biljaka poznato je više od 500 poliploida (cvekla, grožđe, rotkvica, luk, itd.).

U cvjećarstvu se uočava široka paleta poliploida: ako je jedan izvorni oblik u 2n = 18 hromozoma, onda gajene biljke ove vrste mogu imati 36, 54 i do 198 hromozoma. Možete dobiti apsolutno čudesnu himeru, to je slučaj kada u procesu narušavanja normalne diobe kolhicinom u jednoj biljci dobijemo ćelije s različitim skupima hromozoma.

Takve biljke su neobične, a u odrasloj dobi različiti dijelovi biljke nose različite karakteristike. Ljudi su već dugo primjećivali takve prirodne mutacije, a odvojeni dio biljke zanimljivih osobina iznjedrio je novu sortu. Tako su, na primjer, prvo dobivena stupovita stabla jabuka, a razbijeni genetski fond samog domaćina osnova je bezbrojnih sorti ove biljke. Prirodne mutacije, zajedno s beskrajnim unakrsnim oprašivanjem i selekcijom, zapravo su bile osnova selekcije u svako doba čovječanstva.

Ali mi živimo u XXI vijeku - nauka je zakoračila daleko naprijed, a vrijeme kao da leti sve brže i brže. Pa, nemamo nekoliko generacija u rezervi za takozvanu "narodnu" selekciju, sada i brže želim vidjeti nešto novo, i još zanimljivije - pokušati eksperimentirati i ponosno vidjeti rezultate vlastitog rada.

Ozbiljna nauka za eksperimentalnu, ubrzanu selekciju u svom arsenalu ima ogroman broj mogućnosti - lasersko liječenje, zračenje, rendgenski zraci, mutageni i supermutageni. Šta je sa znatiželjnim i entuzijastičnim vrtlarom? Gdje mogu dobiti čisti kolhicin za svoje eksperimente?

Idemo kopati krokus

Još ćemo stići na vrijeme po ovom vremenu, a vrijeme sjetve nije daleko. Sadržaj kolhicina u lukovici je 0,25%, u cveću - 0,8%, u semenu - 1,2%. Prirodno je da je prikladnije raditi sa žaruljom. Tada je sve jednostavno - uzmite sok (naribajte, sameljite u mašini za mljevenje mesa, mužar, što god želite), iscijedite, filtrirajte, stavite u hladnjak. Bolje je pripremiti sok neposredno prije sjetve. Ne zaboravite na sigurnosne mjere! Potrebne su maska, rukavice; operite ruke i alate - ne pijte sok!

Optimalni procenat kolhicina u rastvoru za dobivanje poliploida je 0,1-0,2% - u skladu s tim, naša otopina (sok) mora se razrijediti vodom za pola ili četvrtinu. Vrijeme namakanja sjemena u rastvoru za različite biljke je različito, ali obično za suve biljke - dan, za sadnice - 8-12 sati. Ali to su samo opći principi. Eksperiment.

Iz iskustva mogu reći da što je koža sjemena rahlija, to je potrebno manje vremena. Na primjer, za jaglace je dovoljan sat vremena, a rješenje je slabije. Prirodno, nemojte započinjati eksperimente sa skupim (kupljenim) sjemenom: kolhicin je jak mutagen i neka sjemena će umrijeti. Koristite vlastito sjeme za koje znate da je svježe i takvo s kojim želite raditi.

Najzanimljivije je da je rezultat naše nauke o "kuhinji" vidljiv dovoljno brzo. U fazi sadnice hipokotil (mjesto između korijena i primordija lista je hipokotilno koljeno) zadebljava i postaje poput malene bačve, a poliploidne sadnice odlikuju se svjetlijom i tamnije zelenom bojom; letci su krutiji, lisne peteljke su skraćene. To su jasno uočljive razlike, koje već u fazi sadnice na prozorskoj dasci za vrijeme branja omogućavaju primarnu selekciju.

Pripremite se za najstrožu selekciju u svim fazama, inače se ne može izbjeći prekomjerna zaliha eksperimentalnih biljaka u vašoj vikendici. Zapravo, da biste dobili obećavajuće sadnice, koje se mogu pretvoriti u novu sortu, trebate pričekati da biljka procvjeta ili plodi, ovisno o tome što volite.

Pa, zašto nam sve ovo treba - uništene lukovice krokusa, rešetke, maske, prozorske daske, zauzete ne uobičajenim sadnicama, već nekim (još nije poznato da li su nastali poliploidi)? Oh, da je sve tako jednostavno - pomnožite broj hromozoma - i evo divovskih frotirnih zvona, irisa, gladiola, malina šakom ili ribizle s jajetom … Ali vječni svrab izumitelja-eksperimentatora: što ako? Drugi uspijevaju, ali zašto sam ja gori?

Poliploidi daju različito potomstvo - to je gigantizam (uglavnom) i patuljaštvo. Pa, dajmo ga u naše ruke - dajete nagib visok 20 cm za tobogane ili ogrozd visok 3 metra - oblikovao ga je kao drvo - i nema problema s trnjem … Je li patuljasta frotirna lila za cvjetnjak - slaba? Poliploidi su i povećanje (uglavnom), i smanjenje, i deformacije cvijeta. Postoji samo jedan recept - izbor.

Poliploidi su i povećanje (uglavnom) i smanjenje veličine ploda. I ovdje se o svemu odlučuje selekcijom. Inače, sve voljene vrtne jagode (jagode) obično imaju 2n = 14 hromozoma, a mi uzgajamo sorte koje gotovo sve imaju 7n = 98 hromozoma.

Poliploidi su i povećanje (uglavnom) broja cvjetova na peteljci i smanjenje. Odrastao, cijenjen, oduzet - ostalo je nemilosrdno bačeno. Sjetite se pretjerane zalihe.

Poliploidi su promjena zimske čvrstoće biljaka - gotovo uvijek prema gore. Pa, ovo je definitivno za nas - za Sankt Peterburg i druge sjeverne regije! Prestanite lizati usne po zapadnim katalozima - dajete ruže bez skloništa i još više - želim breskve!

Inače, najzimovitije vrste breza, s prirodnim napretkom na sjever zbog prirodne poliploidije, imaju 84 hromozoma (za razliku od njihovih južnih kolega sa 2n = 28 hromozoma).

Poliploidi su također promjene u životnom ciklusu biljaka - dvogodišnjaci se često pretvaraju u mlade (3-4 godine). Na primjer, u našem vrtiću dobili smo piramidalno zvono (C. pyramidalis). Po svom izgledu pripada dvogodišnjacima, ali živi s nama već četiri godine, i dalje radimo s njim.

Poliploidi često imaju smanjenu plodnost - stvaranje sjemena. I zato - napred za ogrozd bez sjemena - kako je naše sjeverno grožđe (kako se ogrozd često nazivaju) gore od južnog kish-mish-a?!

Poliploidi su i promjena u broju latica, i nerazvijenih i frotirnih ljepotica. Recept je isti - izbor.

U svakom slučaju, poliploidi definitivno nisu novi rodovi u smislu u kojem se ta riječ koristi u Bibliji. Irisi i maline su ostale irisi i maline umjesto dlanova i kivija.

Ovaj članak daje vrlo pojednostavljenu ideju o tako složenom fenomenu kao što je poliploidija (da, profesionalci će mi oprostiti), ali ne trebamo ići dublje, željeli bismo eksperimentirati, dobiti svoju sortu i veseliti se - hvaliti se. Usput, kako nazivate svoju sortu divovskih frotirnih gladiola ili malina veličine jabuke - jeste li već odlučili?