ფაქტობრივად, მცენარის კლონირება ბევრად უფრო ადვილია, ვიდრე ჩვენ შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ. მცენარეების უფრო მარტივი სტრუქტურა ცხოველებთან შედარებით ნიმუშების კლონირების საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ ლაბორატორიაში, არამედ სახლშიც. განსხვავებით უმაღლესი ცხოველებისგან, რომლებიც ბუნებაში მრავლდებიან მხოლოდ სქესობრივად, მცენარეებს, გარდა სქესობრივი გამრავლებისა, ახასიათებთ ვეგეტატიური გამრავლება. ვეგეტატიური გამრავლება ასექსუალური გამრავლების ერთ-ერთი სახეობაა. მცენარეებში ახასიათებს ქალიშვილების დედისგან განცალკევება - რიზომები, ყლორტები, ბოლქვები, ტუბერები და სხვ.
კლონირება. მთავარი
ჩვენ ყველამ ვიცით ცხოველთა წარმატებული კლონირების შესახებ. 1996 წელს დაიბადა დოლი ცხვარი, რომელიც მისი წინამორბედის ზუსტი ასლია. ეს მოვლენა გარდამტეხი იყო როგორც სამეცნიერო საზოგადოებაში, ასევე პოპულარულ კულტურაში. მეცნიერები და მედია შეშფოთებულნი არიან ადამიანის ან უფრო დიდი ცხოველების კლონირების შესაძლებლობით. მცენარის კლონირება ყველას დაავიწყდა – არც ისე საინტერესო და ახალია. მაგრამ თვით სიტყვა "კლონიც" ერთადძველი ბერძნული ითარგმნება როგორც "სროლა, ყლორტი, შთამომავლობა", რაც უდავოდ მიუთითებს მცენარეების ადრეულ განვითარებაზე, როგორც კლონირების ობიექტზე გამრავლების მიზნით.
მცენარეების უსქესო გამრავლება ბუნებრივი პროცესია
როგორც უკვე ვთქვით, მცენარეებს ახასიათებთ როგორც უსქესო გამრავლება, ასევე სქესობრივი გამრავლება. ნებისმიერმა მებაღემ და მებაღემ საკუთარი ხელით ერთხელ მაინც მოახდინა კლონირება პომიდვრის, ვაშლის ხის, ბაღის ყვავილების და ა.შ. ყველაზე წარმატებული ნიმუშები. სახლში ნარგავების კლონირებისთვის საკმარისია ყვავილის, ბუჩქის ან ხის ცოცხალი და ჯანსაღი უჯრედების აღება. (ფოთოლი, ყლორტი, ფესვი, ჭრა და ა.შ.) და შეუქმენით მათ გასაზრდელად შესაფერისი პირობები. გარკვეული პერიოდის შემდეგ მივიღებთ ზრდასრულ მცენარეს, რომელიც გენეტიკურად არაფრით განსხვავდება დედისგან. როგორც წესი, მწვერვალების მერისტემის უჯრედები (ანუ მცენარის ყლორტების ზედა და მისი ფესვების ბოლოებზე მდებარე უჯრედები) იღებენ მცენარეებს კლონის შესაქმნელად. ეს უჯრედები ახორციელებენ მცენარის ყველა ორგანოს ფორმირებას, ამიტომ მათი დახმარებით კლონირებისას მცენარის ახალი ინდივიდი ბევრად უფრო სწრაფად ვითარდება.
მცენარის კლონირების დადებითი და უარყოფითი მხარეები
კლონირების გზით მცენარეთა რაოდენობის გაზრდას აქვს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი მხარეები. კლონირებისთვის ვირჩევთ ნიმუშებს უმაღლესი ხარისხის მახასიათებლებით. მაგალითად, ჩვენ გამოვარჩევთ იმ მარწყვის ბუჩქებს, რომლებზეც ყველაზე დიდი და ტკბილი კენკრა მწიფდება. ან აირჩიეთ ყველაზე კაშკაშა და ყველაზე ცივ მდგრადი ტიტების ნათურები. ზაფხულის თითოეულ მცხოვრებს შეუძლია თავის ბაღში მცენარის კლონირების მრავალი მაგალითის მოყვანა. როგორპრაქტიკამ დაამტკიცა, რომ კლონირების გამოყენებით მოყვანილი მცენარეების პოპულაცია გაცილებით სუფთა და ნაყოფიერია, ვიდრე თესლიდან მოყვანილი პოპულაცია. მაგრამ კლონირებას ასევე აქვს ბნელი მხარეები, რაც ხშირად არღვევს კლონების ხარისხს.
კლონირების უარყოფითი მხარეები
კლონების შექმნის მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ერთი ან თუნდაც რამდენიმე მცენარის კლონირებისას გენეტიკური კოდი მნიშვნელოვნად იშლება. ტყუილად არ მოგვცა ბუნებამ ყველაფერში გენეტიკური მრავალფეროვნება - ის ეხმარება ცოცხალ ორგანიზმებს გადარჩენაში და თაობიდან თაობაში მნიშვნელოვანი ცვლილებები განიცადონ. კლონირების შედეგად მიღებული მცენარეები სრულიად შეუსაბამოა ველური ცხოვრების პირობებთან. ყოველივე ამის შემდეგ, ყველა ინდივიდს აქვს ერთი და იგივე გენეტიკური კოდი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ბუნებაში ისინი დაპროგრამებულია ისე, რომ მოიქცნენ ერთნაირად. მაგალითად, დაავადების ერთმა შტამმა შეიძლება მოკლას ისინი, როცა სხვადასხვა გენეტიკის მქონე მცენარეები ამას სხვანაირად აღიქვამენ.
გაფუჭებული კლონები
რაც უფრო ახლოს არის კლონირების პროცესი ლაბორატორიულ პირობებთან, მით უფრო რთულია საბოლოო ჯამში კლონების გადანერგვა ღია გრუნტში და მათი დამოუკიდებლად გაზრდა. იდეალურ პირობებში განვითარებით, ნიმუშები მხოლოდ მოხმარებას სწავლობენ. მცენარეებმა არ იციან როგორ გამოიმუშაონ საკმარისი ჟანგბადი ან იზრუნონ საკუთარ თავზე. ამიტომ მნიშვნელოვანია დროდადრო ნერგებს მივცეთ საშუალება, იყვნენ უფრო ველურ და არასათბურ პირობებში, რათა ნერგებს განუვითარდეთ დამოუკიდებელი არსებობისთვის საჭირო უნარები.
შესაფერისი განვითარების გარემოკლონები
იმისთვის, რომ აპიკალური მერისტემის კლონები რაც შეიძლება ჯანსაღად გაიზარდონ, ისინი უნდა განთავსდეს საკვები ნივთიერებებით მდიდარ გარემოში. ასევე, მცენარეებმა უნდა უზრუნველყონ ოპტიმალური განათება, ტენიანობა და ჰაერის ტემპერატურა. კლონირებული ნიმუშები განსაკუთრებით მგრძნობიარეა გარემოს ყველა ნიუანსის მიმართ. ჩვეულებრივ, სპეციალური საკვები ხსნარები გამოიყენება კლონირების საწყის ეტაპზე. ისინი იყიდება მაღაზიების ფართო ასორტიმენტში. ამ პრეპარატებიდან, რომლებიც ხელს უწყობენ კლონირებული მცენარის უფრო სწრაფად ზრდას, იზოლირებულია ფესვის წარმოქმნის სტიმულატორი. ჭაბუკებს შემდეგ ათავსებენ სასარგებლო ბაქტერიებითა და სასუქებით მდიდარ ნიადაგში.
კლონირება კალმებით
როგორ მოვახდინოთ სწორი მცენარის კლონირება სახლში? კალმებით მცენარეების გამრავლების ნიუანსების უზარმაზარი მრავალფეროვნებაა. ჩვენ მხოლოდ აღვნიშნავთ ამ გზით გაშენების ძირითად წესებს.
პირველი ეტაპი
მცენარის კლონირების პირველ ეტაპზე დედა მცენარისგან, თქვენ უნდა გამოყოთ თქვენი არჩევანის ყუნწი. ამისთვის შესაფერისია პატარა ბასრი საჭრელი ნივთი - ფრჩხილის მაკრატელი, საპარსი, პატარა დანა და ა.შ. წინადაცვეთაზე არჩეული საგანი აუცილებლად უნდა იყოს დეზინფექცია სპირტით, რათა ბაქტერიები არ მოხვდეს საჭრელ ჭრილში.
ჭრა უნდა მოხდეს ახალგაზრდა ჯანსაღ ყლორტებზე იგივე ახალგაზრდა მწვანე ფოთლებით. კალმები იჭრება მცენარის ქვედა ტოტებიდან - უფრო სწრაფად იღებენ ფესვებს. ნაჭერი უნდა იყოს 10-20 სანტიმეტრი სიგრძისა და 45 გრადუსიანი კუთხით ზუსტად იმ ადგილას, სადაც ის უერთდება გასროლას. ჭრის დაჭრისთანავეუნდა იყოს 5, 8-6, 2 მჟავიანობის დონის წყალში, რათა შეაჩეროს ჭრილობის შეხორცება, თავიდან აიცილოს მავნე ბაქტერიებით დაინფიცირება და, რა თქმა უნდა, მცენარისთვის უზრუნველყოს საჭირო ტენიანობა.
მეორე ეტაპი
მცენარის კლონირების მეორე ეტაპზე იწყება მათი დაფესვიანება - ანუ ფესვების წარმოქმნა. იმისათვის, რომ ფესვები უფრო სქელი და ძლიერი იყოს, ყველა ფოთოლს ჭრიან კალმიდან. ნაჭერი განახლებულია საჭიროებისამებრ. შეგიძლიათ მცენარე დატოვოთ უბრალო წყალში და დაელოდოთ ფესვების გაღივებას, მაგრამ უმჯობესია გამოიყენოთ ხელნაკეთი ან შეძენილი ფესვის აქტივატორი.
არაქარხნული ფესვების ზრდის აქტივატორებიდან შეიძლება გამოვიყენოთ მჟავები: ინდოლილცეტური, ინდოლილბუტირი, ნაფთილაზური, სუქცინის და კალიუმის პერმანგანატი. უსაფრთხო ფესვის შემქმნელთაგან ცნობილია უბრალო თაფლი, რომელშიც უნდა ჩაყაროთ ნაჭერი, ასევე ალოეს წვენი. ზრდის აქტივატორების დოზის გადაჭარბება დაუშვებელია - ამის გამო მცენარემ შეიძლება შეწყვიტოს განვითარება და მოკვდეს კიდეც.
მიკროკლიმა
კლონების განვითარებისას ტენიანობის დონე უნდა იყოს მინიმუმ 80%, ვინაიდან სანამ ფესვები არ განვითარდება, კალმები ჰაერიდან იღებენ ტენიანობას. ნერგების ოთახში ტემპერატურა უნდა იყოს მინიმუმ 23 გრადუსი, ზოგჯერ კი 25-ზე მეტი.
განათება
დაფესვიანებისას კლონებს ძალიან კაშკაშა შუქი სჭირდებათ. სინათლის მიწოდებისთვის გამოიყენება ნეონის ფლუორესცენტური ნათურები. ფლუორესცენტური ან ენერგიის დაზოგვა. რაც უფრო დიდია ნათურის სინათლის სპექტრი, მით უკეთესი. ზოგიერთი სელექციონერიგამოიყენეთ წითელი და ლურჯი ნათურები, რომელთა შუქი სუსტია, მაგრამ ასევე სასარგებლოა მცენარეებისთვის. ნათურები არ იმუშავებს მთელი დღის განმავლობაში. განათების რეჟიმი უნდა იყოს დაყენებული 18/6 ან 16/8. მცენარეებსაც სჭირდებათ ძილი.
მცენარის მიკროგამრავლება
იმის გამო, რომ კლონირებას აქვს თავისი ნაკლოვანებები, მეცხოველეობის მიღწევებმა მიგვიყვანა მცენარეების მიკროგამრავლების კონცეფციამდე. კალმებით მცენარეების გამრავლება უკეთესად ვლინდება მცირე პოპულაციებით კერძო მებაღეობაში. სამეცნიერო საზოგადოებაში, მცენარეთა სტანდარტული კლონირებით, მეცნიერებს შეექმნათ გარკვეული პრობლემები:
- წიწვოვანი და ზოგიერთი ფოთლოვანი ხეები (მაგალითად, მუხა), ისევე როგორც თხილის ხეები, ძნელია გამრავლება კალმებით.
- კალმების მეშვეობით 10-15 წელზე უფროსი ასაკის ხეების მრავალი სახეობა პრაქტიკულად არ მრავლდება.
- ყოველთვის არ არის შესაძლებელი დარგვისთვის სტანდარტული მასალის მიღება, რადგან კალმების კლონირება დიდი ალბათობით აინფიცირებს კლონებს.
- ძნელია მწიფე მერქნიანი მცენარეების გამრავლება მყნობით.
მცენარის მიკროკლონირების სარგებელი
მცენარეთა მიკროკლონურ გამრავლებას აქვს მთელი რიგი უპირატესობები, რომელთა მიღწევა შეუძლებელია ნიმუშების კლონირებით ჩვეულებრივი გზით - კალმები. ბევრი მებოსტნე ახლა იწყებს დაინტერესებას მიკრობიოლოგიით და ყიდულობს მასალებს და მოწყობილობებს, რომლებიც აუცილებელია მიკროკლონირებისთვის. ერთის მხრივ, უჯრედების კლონირებით მიღებული მცენარეების მოსავლიანობა ბევრად აღემატება ხარისხსკალმებიდან მოყვანილი კულტურა:
- სარგავი მასალა გენეტიკურად ერთგვაროვანია - ეს შეიძლება იყოს პლუსიც და მინუსიც.
- გამოიყენეთ უვირუსო სარგავი მასალა, რადგან მიკროკლონირება იყენებს მერისტემის უჯრედებს.
- ნებისმიერი სახის მცენარის გამრავლების მაღალი უნარი. თუნდაც წიწვოვანი.
- მცენარის ახალი და გაუმჯობესებული ჯიშების განვითარებას ნაკლები დრო სჭირდება.
- მცენარე უფრო სწრაფად გადადის არასრულწლოვანთა ფაზაში გამრავლების ფაზაში.
- მცენარეების მიკროგამრავლება შეიძლება განხორციელდეს მთელი წლის განმავლობაში სპეციალურ დაწესებულებებში.
- ასე მიღებულ ნერგებს კალმებზე ნაკლებ ადგილს იკავებს.
მცენარის მიკროკლონირების ეტაპები
არის მხოლოდ ხუთი მათგანი:
- მიკროსკოპის ქვეშ, სტერილურ პირობებში, მცენარიდან მცირე რაოდენობის მერისტემის ამოღება ხდება. ამას კლონირებისთვის ნიმუშის აღება ჰქვია. მომავალი კლონის ყველა ქსოვილი და ორგანო მომავალში მერისტემიდან გამოჩნდება.
- შემდეგ, მერისტემის ქსოვილს ამუშავებენ ისევე, როგორც ჭრის დროს - ჭრილობის დეზინფექცია და ნიმუში მოთავსებულია მკვებავ გარემოში.
- როდესაც მცენარე მიაღწევს მიკროკოპირების ფაზას, კალმები კვლავ იჭრება მისგან მიკროსკოპის ქვეშ და თითოეულ მათგანს ათავსებენ საკვებ ხსნარში. შემდეგ ყოველი კალმიდან მიკრომცენარე იზრდება. მისგან ისევ იღებენ კალმებს და მიკროასლებს ზრდიან. ეს გრძელდება შეუზღუდავი რაოდენობის ჯერ, სანამ არ ჩამოყალიბდება საჭირო რაოდენობის კლონები.
- გაზრდილი მცენარეები დარგეს სპეციალურ მცენარეებში, რათა მოემზადონ გარე პირობებისთვის.
- მომწიფებული მცენარეებიგადარგეს სათბურში და მოამზადეს ღია ნიადაგში დასარგავად.
