Микроклонирование растений

Первая стадия: наполняют сосуды питательной средой, обогащая ее гормонами. Лезвия и стеклянные баночки с субстратом помещают в стерилизатор с водой и стерилизуют при температуре 110-120С в течении 20 мин. Одновременно подготавливают рабочий стол, промывая его 5%-ным гипохлоритом натрия и дистиллированной водой. Затем берут самую верхушку растения, которое собираются выращивать, выбрав для начала простые растения, например сенполию (если у вас есть микроскоп, ее помещают на предметный столик), и удаляют покрывающие ее самые мелкие листочки. Прежде чем поместить эту часть растения в сосуд, ее дезинфицируют 1-2%-ным гипохлоритом натрия и промывают дистиллированной водой. Сосуд закрывают и ставят в шкаф, где выдерживают в течение 20-40 дней с освещением 14 ч в сутки.

Вторая стадия: когда микрочеренок подрастет и предстанет зеленым сгустком размером с горошину с образовавшимся зачатком органов, подготавливают новые емкости, заполнив их субстратом для укоренения, и стерилизуют, поместив в стерилизатор вместе с режущими инструментами. Тем временем сосуд вынимают из шкафа и извлекают из него растеньица, которые делят лезвием на части. Их помещают в новые сосуды, которые вновь помещают в шкаф, где они и остаются, пока не образуются корешки (20-30 дней), ежедневно на 14 ч включая освещение.

Заключительная стадия: когда у растеньица образуются корни, их извлекают из сосудов для микроразмножения и сажают в горшки, заполненные очень легким перегноем (торф с рН 5.5). Затем горшочки помещают в защищенную среду (достаточно маленькой пластиковой трубы), чтобы дать всходам возможность постепенно привыкнуть к естественным условиям. Как только они адаптируются (в зависимости от вида через 4-6 недель), следует соблюдать обычные условия выращивания для этого вида.

Полное или частичное копирование материалов запрещено.

При согласованном использовании материалов сайта активная ссылка обязательна.

Черенки или клоны — это генетические копии их родителя — Материнского растения. Благодаря тому, что клон имеет идентичный генетический набор, что и его прародитель, садовод может сфокусироваться на изменении других аспектов системы выращивания, чтобы получать более продуктивные урожаи.

Клонирование также позволяет обойти «лотерею», присущую выращиванию из семян. К тому же, это относительно простой процесс, и важнейший инструмент при коммерческом выращивании. Здесь мы дадим простые советы, которые позволят вам начать заниматься клонированием.

Как и в любом начинании, ключом к успеху получения черенков будет хорошая подготовка.

Вам следует подготовоить следующие инструменты:

1. Острый нож. Острое лезвие минимизирует разрыв живой ткани растения в процессе срезания. Чем меньший разрыв вы вызовете, тем проще будет восстановиться и черенку, и материнскому растению. Так как вам придётся работать со всех сторон материнского растения и среди его ветвей, то есть смысл покупать короткий нож с длинной рукояткой. Скальпель будет хорошим решением, но и маленький кухонный нож тоже будет работать. Ножницам же свойственно ломать стебель с обеих сторон, и их использования лучше избегать.

2. Субстрат для укоренения. На рынке существует множество различных субстратов для укоренения. Есть смысл попробовать несколько из них, чтобы найти тот, с которым у вас получаются лучшие результаты. Кубики минеральной ваты, пожалуй, наиболее просты в использовании, но вы можете предпочесть и торфяные таблетки или старые добрые горшочки с землёй.

3. Проращиватель. Проращиватели продаются в магазинах для садоводов, часто снабжённые лотками для рассады. Вы можете выбрать любой по своему вкусу.

4. Лотки с ячейками. Продаются в тех же магазинах для садоводов. Их можно разрезать, добиваясь нужных размеров, чтобы эффективно использовать отведённое под рассаду место.

5. Корневые гормоны. Честно говоря, гормоны стимуляции роста корней не обязательны для клонирования. Но на практике они сильно увеличивают шансы на успех. Корневые гормоны ускоряют процесс преобразования клеток, который лежит в основе процесса клонирования. К тому же смесь корневого стимулятора защищает клон от различных заражений.

Эти смеси выпускаются в виде порошка, жидкости или геля. Потратьте время на изучение того, что в ваших руках работает лучше. Но я всё же посоветовал бы делать выбор в сторону геля, нежели порошка. Ещё корневые гормоны имеют короткий срок хранения, поэтому покупайте и открывайте упаковку такого объёма, который сможете использовать за раз.

6. Сосуд для корневого стимулятора. Макание ваших черенков непосредственно в баночку с корневым стимулятором может привести к распространению болезней между наборами клонов, поэтому так делать не рекомендуется. Короткий стакан прекрасно подойдёт для жидкости и геля, а блюдце или крышечка — для порошка.

7. Материнское растение, с которого вы будете срезать черенки.

Скорость, но не спешка — важный фактор в подготовке черенков.

Равно как и чистота. Не забудьте продезинфицировать все инструменты и рабочее место перед тем, как начнёте. Расположите инструменты так, чтобы их было удобно брать, дабы минимизировать время на срезание и посадку черенков.

Это может казаться смешным, но я люблю сначала «вхолостую» проделать все движения, прежде чем начну. Нет ничего хуже, чем осознать, что вам нужно что-нибудь найти посреди работы, и если это случается, то скорее всего вы потеряете срезанный черенок. Черенки высыхают невероятно быстро, так что если вы занимаетесь ими в гроу-руме, убедитесь, что вы выключили все вентилляторы, а так же избегайте работы под прямыми лучами мощных ламп.

Посадка черенков впритык друг к другу — верный путь к проблемам.

Это способствует распространению болезней, и усложняет работу с растениями.

Расположение в шахматном порядке — популярный способ использовать пространство рассадного лотка. Относительно небольшая потеря места перевешивает возможные неприятности, возникающие при слишком близкой посадке.

Выбранный вами субстрат должен быть смочен тёплой водой перед тем, как вы что-либо в него посадите.

Есть смысл смачивать субстрат сильно разбавленным питательным раствором: не более 1/4 нормальной концентрации.

Перед тем, как садить, удалите лишнюю жидкость из субстрата: он не должен быть чрезмерно сырым и пропитанным. Пробки и кубики из минеральной ваты следует отжимать до удаления жидкости. Почвосмесь можно отжать с помощью мелкой хлопчатобумажной ткани (например через старый но чистый носок).

Если в вашем субстрате ещё нет отверстий или лунок под посадку, то проделайте их сами на грубину сантиметр-полтора от основания.

Когда всё это сделано, можно приступать к подготовке черенков.

Черенки, срезаемые с вершины растения склонны быстрее пускать корни, нежели те, которые срезаются снизу.

То, на что это влияет на практике, является темой для многочисленных споров среди зелёной братии.

Чем меньше будет черенок, тем больше времени займёт его прорастание, и тем сложнее будет с ним работать.

Каждый черенок должен иметь пару здоровых молодых побегов, три-четыре листа, и адекватной длины ствол, чтобы растение смогло стоять в субстрате. 5-10 сантиметров длины — оптимальный размер черенка: 2 см пойдёт в субстрат, и как минимум ещё два сантиметра стебля должно быть над поверхностью.

Одинаковое удаление среза между двумя узлами побега даст лучшие шансы на продолжение здорового роста как побегу, так и материнскому растению.

Срезание стебля под 45 углом градусов увеличивает площадь поверхности среза, тем самым увеличивая корневой потенциал черенка.

Совершая срез, старайтесь сделать его чистым. Не тяните и не дёргайте растение, иначе вы можете сломать стебель между пальцами. Минимизируя стресс растения, вы увеличиваете шансы на здоровый рост черенка и восстановление материнского растения.

Возможно понадобится удалить нижние листья черенка. В любом случае эти листья скорее всего сами отомрут. Удаляя листья, старайтесь уменьшить площадь среза.

Сразу после срезания черенка важно действовать быстро.

Если в стебле формируется воздушный пузырь, то он будет блокировать способность черенка получать питание, что вероятнее всего приведёт к его смерти. Если вы срезаете сразу несколько черенков за раз, то важно поместить их в воду до того, как они будут высажены. Профессионалы вообще срезают черенки под водой, дабы минимизировать шансы образования воздушных пузырьков в стебле.

В идеале сразу после среза следует макнуть черенок в корневой стимулятор, а затем сразу поместить его в субстрат.

Поместите черенок в смесь стимулятора роста корней на 10-15 секунд.

Следите чтобы срез и ближайшая часть стебля хорошо смочились.

Будьте очень аккуратны, когда высаживаете черенок в субстрат.

Если черенок не входит легко, не мучайте его. Попробуйте увеличить лунку длинным тонким инструментом, а затем снова вставьте растение под другим углом. Убедитесь, что нижний конец стебля не достиг дна субстрата. Добейтесь того, чтобы растение надёжно стояло, слегка утрамбовав субстрат вокруг стебля.

Если вы новичок в этом деле, то наверняка у вас возникнут сложности. Если вы нечаянно согнули или прижали черенок, то не тратьте время, пытаясь его сохранить. Скорее всего он не выживет. Примите этот опыт на заметку, и двигайтесь дальше.

Удалите всю лишнюю влагу из лотка. Накройте крышкой, на которой закройте все вентилляционные отверстия, если они имеются. Крышка должна быть запотевшей от влаги.

Ваши черенки не будут чувствовать себя хорошо под прямым светом яркой лампы.

Найдите тенистый уголок в вашей комнате для выращивания или теплице, либо накройте проращиватель каким-нибудь тонким материалом, чтобы рассеять свет.

Как альтернативу, вы можете попробовать использовать лампы меньшей мощности для освещения ваших черенков. 400 Ватт — это слишком, а вот 250 Ватт флюоресцентного света будет идеально.

Если же ни один из этих вариантов вам не подходит, то хотя бы убедитесь, что яркая лампа расположена как минимум в метре от верхушек черенков.

Ваш успех зависит от количества внимания, которое вы уделяете растениям.

Приглядывайте за черенками на первых порах. Для начала, субстрат всегда должен быть достаточно влажным. Черенки, страдающие от недостатка влаги, скоро засохнут и погибнут. При излишней влаге черенки быстро превратятся в рассадник плесени и грибной инфекции. Каждый раз, когда вы подходите к черенкам, слейте лишнюю воду с лотка и с крышки проращивателя. Потом мягко опрыскайте растения, и аккуратно верните крышку на место. Если субстрат слишком сухой, то смочите его водяным раствором, слейте или аккуратно отожмите лишнюю влагу, и поместите обратно в лоток.

Потребуется до двух недель, чтобы черенки развили достаточно корней.

Проверяйте субстрат на предмет появления белых корней снизу и с боков. Перед тем как высаживать растение в большую ёмкость, дождитесь, когда появится как минимум несколько корней. Чем ближе к концу начального цикла проращивания черенков, тем более они будут нуждаться во влаге, и возможно будут необходимы поливы в течение дня.

Вначале черенки могут вянуть, что совершенно естественно, и должно пройти через пару дней. Удаляйте любые нижние листья, которые завяли и пожелтели.

Микроклональное размножение буцефаландр как альтернатива генеративному способу

В своих предыдущих публикациях я неоднократно писал, что получение посадочного материала буцефаландр для аквариума в результате закупки диких растений из природы – это путь в никуда. Основания для такого утверждения очевидны. Систематический сбор приводит к значительному сокращению природных популяций, а большинство экспортируемых растений гибнет в руках любителей из-за различных заболеваний. Для того чтобы сохранить буцефаландры в природе и в тоже время сделать их доступными для аквариумиста, необходимо осваивать эффективные методы их коммерческого разведения в неволе. Одним из таких способов, безусловно, является генеративное (семенное) размножение. Однако в настоящей заметке я хочу рассмотреть альтернативный метод – микроклональное размножение.

Для начала следует разобраться с понятиями “микроклональное” и “меристемное” размножения. Строго говоря, это не одно и то же. Меристемы являются всего лишь быстро делящимися образовательными тканями. Они присутствуют в любой растительной почке, поэтому обычное вегетативное размножение можно так же считать меристемным. Например, когда мы инициируем вегетативное размножение у анубиаса с помощью надламывания корневища, происходит активация пазушных меристем и дальнейшее образование молодых побегов из спящих почек. То же самое относится к эхинодорусам. Метод доступен каждому и легко выполним в домашних условиях. Однако это не совсем то, что нам нужно. Во-первых, материал не проходит стерилизацию, а во-вторых, масштабы размножения очень низки.

В тоже время, в классической схеме микроклонального размножения подразумевается на первой стадии получение стерильной дедифференцированной тканевой культуры (каллуса) практически из любого вегетативного органа растения, которую в дальнейшем подвергают дифференциации с образованием множества молодых побегов. Осуществляется это все с помощью варьирования концентраций фитогормонов – ауксинов и цитокининов. Первые вызывают дедифференциацию тканей, а вторые – их интенсивное деление. Все операции и выращивание проводится в стерильных условиях, и по этой причине трудновыполнимо в домашних условиях.

Существует также промежуточный вариант, в котором вырезают пазушную почку, стерилизуют ее и в дальнейшем выращивают in vitro. Выращивание возможно как безгормонально, так и с добавлением цитокининов. В последнем случае количество дочерних растений будет больше.

О том, что буцефаландры уже несколько лет успешно размножают микроклонально, мне рассказал Владимир Желтоног, владелец аквариумных магазинов “Водяной” . В частности, эта сеть регулярно закупает меристемные буцефаландры из Тайланда. Каким из вышеописанных способов происходит размножение из рассмотренных фотографий сказать трудно. Скорее всего, это промежуточный вариант, поскольку стадий получения каллусной культуры в фотоматериале не представлено.

В заключение рассмотрим некоторые плюсы и минусы буцефаландр полученных микроклональным способом. Самым главным преимуществом, безусловно, является отсутствие у них инфекционных заболеваний. Во-вторых, не маловажное значение имеет генетическая однородность материала, которое часто не удается соблюсти при семенном способе. Стоит однако оговорится, что при несоблюдении методик, в микроклональном варианте также возможно появление неоднородности из-за мутаций. Между тем, главным камнем преткновения меристемных растений является их адаптация к обычным (нестерильным) условиям. Причем дело тут даже не в многообразии различных микроорганизмов в естественной среде, а в изменении влажности воздуха. “В пробирке” влажность всегда высокая, из-за чего у меристемных растений с рождения на листьях открыты устьица, а закрывать их они еще не научились. В результате, после помещения в обычную воздушную среду, такие растения начинают отставать в росте или могут полностью высохнуть. Однако все это не касается буцефаландр и других аквариумных растений, ведь они предназначены для жизни под водой!

Источник: elfterra.ru

Что же это?

Начнем сразу с самого главного. В словосочетании «микроклональное размножение» второе слово понятно всем, а вот первое — только избранным. Проясним ситуацию. Что же есть такое «микроклональное»?

Если говорить «умным» научным языком, то это особый подвид вегетативного размножения с использованием техники под названием «инвитро» (in vitro), который дает возможность получить растения в более короткие сроки. Понятнее и подробнее будем разбираться дальше, и для этого сначала напомним о том, что представляет собой вегетативное размножение, и поясним, что означает термин «инвитро».

В научных дебрях

Из курса школьной биологии нам известно, что размножать растения можно двумя путями: семенным (когда мы разбрасываем в почву семена) и вегетативным. Вегетативное размножение является бесполым, оно происходит с помощью отделения некой части от растения-родителя. Почкование, укоренение молодых побегов, пересадка луковиц — все это вегетативное размножение.

Казалось бы, с помощью семян увеличивать численность растений гораздо проще — нет такой мороки. Однако у этого метода есть немало минусов; в отдельных случаях воспользоваться семенами вообще невозможно — и вегетативный способ, неоспоримое преимущество которого перед первым состоит в сохранении совокупности генов растения-родителя, остается единственно доступным и удобным. Но к сожалению, недостатков хватает и у него. Например, отсутствие нужной эффективности (у таких, допустим, растений, как дуб, сосна и так далее), «пожилые» древесные породы (которым больше 15 лет) не способны размножаться черенкованием, подобные процедуры довольно трудоемки и энергозатратны, не всегда полученные растения соответствуют норме и образцу (могут быть зараженными) — ну и так далее.

И именно для этих случаев существует технология микроклонального размножения растений, которая, как Чип и Дейл, спешит на помощь. Как уже говорилось выше, она осуществляется в технике «инвитро», что с латинского языка переводится как «в пробирке». Таким образом, данная методика позволяет «клонировать» в «пробирке» растение с генами точь-в-точь такими, как и у родительской особи. Это происходит благодаря тому, что клетка способна давать жизнь новому организму под влиянием внешних факторов.

У технологии микроклонального размножения есть, бесспорно, целый ряд достоинств и преимуществ. О них далее и поговорим.

Чем метод микроклонального размножения лучше

Многим! И в первую очередь отсутствием вирусов и инфекций у выведенных растений (потому, что для этого используются особые клетки — они называются меристемными, особенность их заключается в непрестанном делении и наличии физиологической активности на протяжении всей жизни). Также у растений, «добываемых» таким способом, присутствует достаточно высокий объем размножения, а весь селекционный процесс проходит гораздо быстрее. С помощью технологии микроклонального размножения возможно осуществить эту процедуру и для тех растений, для которых обычными, «традиционными» методами это сделать крайне проблематично. Наконец, в технике «инвитро» выращивать растения можно в течение всего года, не ограничиваясь каким-либо одним промежутком. Так что плюсов у подобной методики действительно много. И прежде чем углубляться в суть микроклонального размножения растений, коснемся немного истории возникновения данного способа. Кому и как пришла в голову такая идея?

История метода

Первым успешный опыт над орхидеями произвел ученый-француз еще в пятидесятых годах прошлого столетия. При этом не он стал изначально заниматься техникой «инвитро» — ее разрабатывали и до него, и вполне успешно. Однако именно Жан Морель — таково имя француза-экспериментатора — решился на подобный опыт и осуществил его вполне удачно. Работы же, рассказывающие про данную технику, появились еще на несколько десятилетий до него — в двадцатых годах прошлого же столетия.

«Пробирочный клон» древесного растения — конкретно осины — был получен в шестидесятых годах. Работать с деревом оказалось труднее, нежели с цветами и иными видами растений, однако и эти трудности через определенный промежуток времени были преодолены. В настоящее время более 200 видов деревьев из более чем сорока семейств можно получать «пробирочным» способом. Технология микроклонального размножения растений оправдывает себя и дает свои плоды.

Подробнее о методе

Как уже можно было догадаться, в разработке и применении микроклонального размножения растений существует много своих тонкостей. Так, например, есть особые этапы у данной технологии, соблюдать которые для получения желаемого результата просто необходимо. Нужно понимать, что пренебрежение последовательностью действий или каким-то этапом может принести абсолютно не тот итог, на который рассчитывает селекционер. Итак, об этапах данной методики мы и поговорим далее.

Этапы микроклонального размножения растений

Подобная технология предполагает четыре «ступеньки» на пути к получению заветных «клонов». Постараемся рассказать о них как можно более ненаучно, поскольку термины биотехнологии — вещь все же не самая понятная для широкой аудитории. И, кстати, один из этих терминов тут же и поясним: эксплант — так ученые в данной области именуют отделенный от родительского организма новый организм. То есть тот самый «подопытный», который и будут выращивать далее.

Итак, перейдем к нашим «ступенькам». Первый шажок — это выбор собственно родителя — или донора. К этому вопросу следует подойти с максимальной серьезностью и ответственностью, потому что для получения хорошего, крепкого, здорового растения мы и «оригинал» должны подобрать такой же. Яблоко-то от яблони, как известно, недалеко падает.

На этом же этапе необходимо изолировать и стерилизовать экспланты, после чего организовать такие условия, чтобы рост этих самых эксплантов в технике «инвитро» происходил максимально комфортно.

Вторая «ступенька» проще некуда — это само размножение. Оно возможно через месяц-полтора, когда мини-череночки уже достигли размера горошинок и имеют зачатки всех вегетативных органов. За ним, в свою очередь, следует укоренение побегов, которые получились на предыдущем этапе. Его проводят, когда растение уже образовало хорошую корневую систему.

Последний шаг — помощь растениям в адаптации к «жизни» в почве, выращивание их в теплице, последующая пересадка в землю либо реализация — так сказать, «отправление в большой мир». Этот этап, как это ни странно, наиболее трудоемкий и многозатратный, поскольку очень часто, к сожалению, бывает такое, что, оказавшись в почве, растение начинает терять листья, останавливаться в росте – а затем и вовсе оно может погибнуть. Все это происходит потому, что пробирочные растения при пересадке в грунт теряют очень много воды. Следовательно, необходимо в процессе пересаживания предотвратить подобную возможность – для чего рекомендуется опрыскивать листья 50-процентным водным раствором глицерина или смесью парафина. Делать это необходимо на протяжении всего акклиматизационного периода. Кроме того, в некоторых случаях целесообразной является намеренная микоризация – то есть искусственное внедрение в ткани растения грибов, которые заражают его. Проводится это для того, чтобы растение получило как можно больше полезных питательных и органических веществ, а также было защищено от различных патогенов.

Вот и все этапы микроклонального размножения, в которых, как мы видим, нет ничего глобально сложного или сверхъестественного, однако, повторим еще раз, все это мероприятие требует большой ответственности и внимания.

Влияющие факторы

На процесс микроразмножения, как и на любой другой, оказывают воздействие определенные факторы. Перечислим их, ведь «нужно знать врага в лицо».

1. Сортовые, видовые и физиологические особенности растения-родителя – оно должно быть здоровым, интенсивно расти, при необходимости обработано температурным воздействием.
2. Возраст, строение и происхождение экспланта.
3. Длительность культивирования.
4. Эффективность стерилизации.
5. Удачная питательная среда.
6. Гормоны, минеральные соли, углеводы, витамины.
7. Температура и освещение.

Что нужно для микроразмножения

К растениям, которые будут размножать вышеуказанным образом, предъявляется одно очень важное требование — помимо того, что они должны быть здоровы. Это непременное сохранение генетической стабильности на протяжении всех вышеупомянутых этапов. Такому требованию лучше всего отвечают апикальные меристемы, а также пазушные почки стеблевого происхождения, поэтому именно их и предпочитают использовать для интересующей нас процедуры.

Вышеупомянутые термины должны быть непонятны простому обывателю. Ниже попробуем растолковать, что это за звери такие и с чем их подавать к столу.

Апикальные меристемы

Выше мы уже упоминали о существовании особых меристемных клеток — иначе говоря, образовательных. Это клетки, которые непрестанно делятся, всегда находятся в состоянии физической активности — благодаря чему нарастает масса растения и образуется особая ткань этого самого растения. Она и называется меристемой. Видов меристем бывает много разных. В целом их можно поделить на общие и специальные. В понятие общих меристем входят три группы, которые как бы вытекают одна из другой. Самая первая меристема у растения — меристема зародыша, из которой как раз-таки и берет начало интересующая нас апикальная меристема.

Слово «апикальный» произошло от латинского «апикс» и переводится оно как «вершина». Таким образом, это верхушечная система тканей, находящаяся на самом кончике зародыша — и именно из нее впоследствии формируется побег и начинается его рост и развитие. Значит, говоря об апикальной меристеме как об объекте для микроклонирования, мы должны понимать, что берем для наших нужд верхушечку зародыша.

С пазушными почками немного проще. Что такое почки, знают все. Пазушная почка — та, что родилась из пазухи листа. Пазуха листа, в свою очередь, это угол между листом и его стеблем; оттуда будет как раз и расти почка либо же побег. Вот эту самую часть, то есть будущий боковой побег, и берут тоже для последующего микроразмножения.

Теперь, когда свет над завесой тайны немного пролит, можно перейти, наконец, и к методам микроклонального размножения растений.

Способы размножения микро-образом

Микроклональное размножение тем еще хорошо, что предполагает в своей основе возможность использования сразу нескольких различных техник. Постараемся как можно проще осветить каждую из них. Всего насчитывается четыре метода микроклонального размножения растений.

Первый. Активация уже существующих в растении меристем

Что это значит? В растении, даже таком крошечном микрокусочке, уже заложены определенные меристемы. Это верхушка стебля и пазушные его почки. Для того чтобы микроклонировать растение, можно «в пробирке» «разбудить» эти спящие доселе меристемы. Достигается это либо удалением верхушечной меристемы микроросточка, вернее, его стебля, а затем черенкованием побега в технике «инвитро» либо же внедрением в питательную среду растения особых веществ, которые активизируют рост и развитие пазушных побегов. Метод активации «спящих» меристем является основным, наиболее популярным и действенным, а разработан он был еще в семидесятых годах минувшего столетия. Первым «подопытным кроликом» в применении микроклонального размножения растений подобного типа стала земляника. Важно заметить, впрочем, что бесконечно размножать культуры подобным образом запрещено, поскольку это чревато потерей способности к укоренению, а в некоторых случаях – гибелью растения.

Второй. Появление адвентивных почек силами самого растения

У любой изолированной части растения есть поистине волшебная способность, своя суперсила. Если при микроклональном размножении питательная среда растения и все прочие условия жизни благоприятны и комфортны, то оно может восстанавливать недостающие части. Происходит своеобразная регенерация — ткани растения образуют адвентивные, или придаточные почки — то есть такие, что возникают как бы «из старых запасов», а не из новых тканей. Такие почки необычны тем, что появляются, как правило, в тех местах, откуда их возникновения никак не ждешь — на корнях, к примеру. Именно подобным способом часто размножают многие цветы, опять же — землянику. Это второй по популярности и действенности метод микроклонального размножения растений.

Третий. Соматический эмбриогенез

Со вторым словом все должно быть более или менее понятно. Коснемся первого — что значит соматический? Слово это в данном ключе непосредственно связано с одноименными же клетками. Такими клетками называют те, что составляют тело многоклеточных организмов и не участвуют в половом размножении. Короче говоря, это все клетки, за исключением гамет. Соматический эмбриогенез осуществляется довольно простым путем: из вышеуказанных клеток (то есть соматических) в технике «инвитро» образуются эмбриоиды, которые впоследствии, когда им организовать подходящие условия для развития с оптимальной питательной средой, превращаются в самостоятельное целое растение. В данном случае можно говорить о таком понятии, как тотипотентность (способность любой клетки благодаря делению положить начало любому же клеточному типу организма). Считается, что в конечном итоге такие зародыши развиваются в проросток. Хорош соматический эмбриогенез еще и тем, что таким образом возможно получать искусственные семена. Данный метод впервые был обнаружен в середине прошлого столетия в морковных клетках.

Активно подобным методом микроклонального размножения растений пользуются при размножении масличной пальмы. Все дело в том, что, поскольку у нее нет ни побегов, ни боковых ростков, вегетативное размножение ее невозможно (ну или, во всяком случае, весьма и весьма затруднительно), как невозможно и черенкование. Таким образом, вышеуказанная методология единственная из всех наиболее доступна и оптимальна при работе с данным растением.

Четвертый. Работа с каллусной тканью

Очередной термин плавно «вплыл» в сеть нашего повествования, и прежде всего требуется пояснить его значение. Что же такое каллусная ткань? Все знают, что на ранке, когда она немножко подживет, появляется подсыхающая корочка. А если отдерешь ее – ранка снова начинает кровить. Той самой корочкой, иначе говоря, «заживляющей тканью, и является каллусная ткань. Клетки этой ткани, мало того что способствуют зарастанию ран, являются еще и тотипотентными – то есть, как уже объяснялось выше, позволяют возникнуть новому растению. И именно потому на подобной ткани возможно появление придаточных почек (адвентивных – этот термин мы уже тоже вводили прежде).

Данный метод из всех четырех вышеприведенных является, пожалуй, наименее востребованным. В первую очередь, это связано с тем, что слишком частое разделение клеток каллусной ткани способно привести к генным нарушениям и мутациям разного уровня. Поскольку сохранение генотипа очень важно для микроклонального размножения, и культура тканей должна соблюдаться на высшем уровне. Кроме того, при вышеуказанных нарушениях проявляются и иные недостатки: низкорослость, восприимчивость к болезням и так далее. Впрочем, в некоторых случаях исключительно подобным способом и возможно размножение – например, для сахарной свеклы иного метода попросту не подобрать.

Далее мы для примера скажем пару слов о клонировании конкретных растений, но прежде –нужно поделиться информацией об оздоровлении растений, использующихся в качестве посадочного материала. Каким образом этого можно добиться?

Оздоровление

Превратить растение из больного в здоровое возможно несколькими путями, и первый из них – помещение ростка в специальную камеру, или бокс, где поддерживаются стерильные условия, и «напичкивание» его антибиотиками. Этот метод хорош всем, кроме того, что справляется отнюдь не со всеми бактериями и вирусами, коим могут быть подвержены растения. В таких случаях для того, чтобы провести обеззараживание растений, им проводят термотерапию – иначе говоря, тепловую обработку в специальных изолированных камерах, где на протяжении нескольких дней подряд ежесуточно увеличивают температуру. Другим способом борьбы с инфекциями и бактериями для зараженных растений является химиотерапия.

О клонировании картофеля

Картофель, кстати говоря, является одной из тех немногих культур, что возможно размножать четвертым из вышеописанных методов. Но, разумеется, это далеко не единственный способ – и часто прибегают также к активации «спящих» верхушечных и пазушных меристем. Клубни, которые получаются после клонирования, абсолютно такие же, что и «оригинальные» — отличаются они только меньшим размером, это так называемые микроклубни. Ну и, кроме того, они уж точно будут здоровы и не иметь вирусов.

При микроклональном размножении картофеля его выращивают в пробирках по два черенка, пробирки помещаются под свет люминесцентных ламп силой от шести до восьми тысяч люкс, температура сохраняется ночью в пределах восемнадцати градусов, днем – приблизительно двадцать пять. В России именно картофель выращивают с помощью клонирования наиболее активно.

О клонировании яблони: что нужно знать

В микроклональном размножении яблони широко применяется первый способ – размножение с помощью пазушных почек. Отмечается высокая способность данной культуры к укоренению и приживаемость большего количества эксплантов.

Их помещали в жидкую питательную среду, которая постоянно – ежедневно – обновлялась. Температура для пробирочных растений также поддерживалась на уровне двадцати пяти градусов днем, эксперимент проводился в течение трех-четырех недель.

Интересные факты

1. Свое название эта техника, как легко можно догадаться, приобрела от понятия «клон», которое появилось в 1903 году. С греческого языка данное слово переводится как «отпрыск» или «черенок».
2. Первым местом в нашей стране, где осуществлялись первые экспериментальные попытки микроклонального размножения растений, стал московский институт имени Тимирязева.
3. Клональное микроразмножение является прекрасным методом борьбы с вирусами и возможностью получения здоровых, безинфекционных растений.
4. Период, который проходит растение до начала цветения и появления плодов, называется ювенильным – и у тех организмов, что получены путем клонирования, он сведен к минимуму.
5. Странами-лидерами по производству растений вышеуказанным образом считаются Соединенные Штаты Америки, Нидерланды, Италия, Польша, Израиль и Индия.
6. Почти две с половиной тысяч видов и сортов растений возможно нынче размножать в технике «инвитро».
7. На начальных этапах растения, выращиваемые «инвитро», могут отличаться по внешнему виду, однако по мере роста все различия исчезают, а в конце концов растения становятся схожими, словно близнецы.
8. Лучше всего укоренению подвержены экспланты от молодых растений, нежели от зрелых.
9. Одно из важных условий в микроклональном размножении – подбор для растения наиболее благоприятной питательной среды, причем она может быть как жидкого, так и твердого состояния.
10. Клетки меристематических тканей не содержат, как правило, вирусов.
11. Размер экспланта напрямую связан с возможным наличием в нем вирусов. Чем он меньше, тем меньше и риск присутствия инфекций.
12. Другое название микроразмножения – меристемное размножение.

Такова информация о микроклональном размножении растений – теме насколько сложной, настолько и интересной.

Источник: fb.ru

Большое внимание рядом исследователей было уделено подбору субстратов для достижения максимальной выживаемости растений-регенерантов.

Например, растения-регенераты декоративных сортов роз реализовывали полную потенциальную способность к приживаемости на субстратах — торф: цеолит (1:1) и торф: цеолит: песок (1:1:1), для диких видов — сосновая кора: листовая земля: цеолит (1:2:1). Установлено, что включение цеолита в субстрат положительно влияло на приживаемость растений и развитие их корневой системы (Т.А. Красильникова, 1999).

Различные виды субстратов испытывали для адаптации растений хризантем. Исследовали физические и химические свойства субстратов на основе торфа, льняной костры, коры хвойных деревьев и перепревших древесных отрубей. Наибольший процент приживаемости наблюдали на субстрате с участием торфа, льняной костры и коры хвойных пород (Й. Цветков, С. Кръстанова, 1991). Сложные субстраты, состоящие из льняной костры (60 %), разложившегося торфа (30 %), навоза (5 %) и речного песка (5 %) рекомендованы для адаптации растений винограда. Растения показывали хороший линейный рост, период адаптации сократился на 10-15 дней. Акклиматизация длилась 20-25 дней. Хорошие результаты были получены также на субстрате из 50 % льняной костры, 20 % торфа, 5 % навоза, 20 % оболочек риса и 5 % речного песка (С. Панделиев и др., 1995). Все используемые субстраты по общепринятой технологии подвергают стерилизации. Во избежание быстрого заселения их патогенной микрофлорой необходимо использовать фунгициды.

Большинство вышеизложенных способов имели свои недостатки -требовали либо специальных приспособлений, либо условий. Все это приводило к лишним затратам труда и не решало проблемы полностью. Поэтому основная задача — устранить причину возникновения проблемы адаптации растений, а именно повысить устойчивость растений к стрессам, болезням и вредителям, подготовить их к неблагоприятным условиям среды.

Одним из перспективных методов защиты может стать метод индуцирования устойчивости растений, основанный не на подавлении фитопатогенов, как это имеет место в случае использования пестицидов, а на индуцировании защитных сил организма.

В настоящее время не подлежит сомнению тот факт, что фитоиммунитет подобно иммунитету животных и человека является индуцированной категорией, а, следовательно, его, в принципе, можно вызывать. К настоящему времени возможность иммунизации решена положительно. Вопрос заключается в экономической целесообразности иммунизации и разработке биотехнологий её использования.

Для наших условий скорее подойдет постепенное инфицирование микроклонов путем кратковременного проветривания контейнеров (до 15 минут в первые дни). При этом микроклоны будут вырабатывать иммунитет против тех вирусов, которые расположены в данной местности, т. е. будут таким образом районироваться. Но это лишь мое не профессиональное мнение.

Источник: www.forumhouse.ru

Дачникам рекомендуем:

Растения репелленты Можжевельник это хвойное растение Растение с оранжевыми фонариками Лилия описание растения