في الواقع ، استنساخ النباتات أسهل بكثير مما نتخيله. يسمح الهيكل الأبسط للنباتات مقارنة بالحيوانات باستنساخ العينات ليس فقط في المختبر ، ولكن أيضًا في المنزل. على عكس الحيوانات العليا ، التي تتكاثر بطبيعتها عن طريق الاتصال الجنسي فقط ، تتميز النباتات ، بالإضافة إلى التكاثر الجنسي ، بالتكاثر الخضري. التكاثر الخضري هو أحد أنواع التكاثر اللاجنسي. في النباتات ، يتميز بالانفصال عن أم البنات - جذور ، براعم ، بصيلات ، درنات ، إلخ.
الاستنساخ. المنزل
نعلم جميعًا نجاح استنساخ الحيوانات. في عام 1996 ولدت النعجة دوللي والتي كانت نسخة طبق الأصل من سابقتها. كان هذا الحدث نقطة تحول في كل من المجتمع العلمي والثقافة الشعبية. كان العلماء ووسائل الإعلام قلقين بشأن إمكانية استنساخ البشر أو الحيوانات الأكبر حجمًا. لقد نسي الجميع استنساخ النباتات - فهو ليس جديدًا ومثيرًا للاهتمام. ولكن حتى كلمة "استنساخ" معتُترجم اليونانية القديمة على أنها "نبتة ، غصين ، نسل" ، مما يشير بلا شك إلى التطور المبكر للنباتات ككائن للاستنساخ لأغراض التكاثر.
التكاثر اللاجنسي للنباتات هو عملية طبيعية
كما قلنا سابقًا ، تتميز النباتات بالتكاثر اللاجنسي والتكاثر الجنسي. أي بستاني أو بستاني بأيديه استنسخ مرة واحدة على الأقل أكثر العينات نجاحًا من الطماطم أو شجرة التفاح أو زهور الحدائق وما إلى ذلك. لاستنساخ النباتات في المنزل ، يكفي أن تأخذ خلايا حية وصحية من زهرة أو شجيرة أو شجرة (الأوراق ، النبتة ، الجذور ، القطع ، إلخ.) وخلق الظروف المناسبة لنموها. بعد مرور بعض الوقت ، سنحصل على نبات بالغ ، وراثيًا لا يختلف عن الأم. عادةً ما يتم أخذ خلايا Meristem القمية (أي الخلايا الموجودة في قمم براعم النبات وفي نهايات جذوره) من النباتات لإنشاء استنساخ. تقوم هذه الخلايا بتكوين جميع أعضاء النبات ، لذلك ، عند الاستنساخ بمساعدتهم ، يتطور فرد جديد من النبات بشكل أسرع.
إيجابيات وسلبيات استنساخ النباتات
زيادة عدد النباتات من خلال الاستنساخ لها مزايا وعيوب. للاستنساخ ، نختار عينات ذات خصائص عالية الجودة. على سبيل المثال ، سنختار محلاق شجيرات الفراولة التي ينضج فيها التوت الأكبر والأكثر حلاوة. أو اختر المصابيح من أزهار التوليب اللامعة والأكثر مقاومة للبرودة. يمكن لكل مقيم في الصيف أن يعطي العديد من الأمثلة على استنساخ النباتات في حديقته. كيفلقد أثبتت الممارسة أن مجموعة النباتات المزروعة باستخدام الاستنساخ هي أنظف بكثير وأكثر غزارة من العشائر المزروعة من البذور. ولكن هناك أيضًا جوانب مظلمة للاستنساخ ، والتي غالبًا ما تعرض جودة الاستنساخ للخطر.
عيوب الاستنساخ
المشكلة الرئيسية في إنشاء الحيوانات المستنسخة هي أنه عند استنساخ نبات واحد أو حتى عدة نباتات ، يتم استنفاد الشفرة الجينية إلى حد كبير. ليس من أجل لا شيء أن الطبيعة منحتنا التنوع الجيني في كل شيء - فهي تساعد الكائنات الحية على البقاء على قيد الحياة والخضوع لتغييرات مهمة من جيل إلى جيل. النباتات التي تم الحصول عليها نتيجة الاستنساخ غير مهيأة تمامًا لظروف الحياة البرية. بعد كل شيء ، كل الأفراد لديهم نفس الشفرة الجينية ، مما يعني أنهم في الطبيعة مبرمجون على التصرف بنفس الطريقة. على سبيل المثال ، يمكن لسلالة واحدة من المرض أن تقتلهم ، عندما ترى النباتات ذات الجينات المختلفة أنها مختلفة.
الحيوانات المستنسخة الفاسدة
كلما اقتربت عملية الاستنساخ من الظروف المعملية ، زادت صعوبة زرع الحيوانات المستنسخة في نهاية المطاف في أرض مفتوحة وجعلها تنمو بمفردها. تتطور العينات في ظل ظروف مثالية ، وتتعلم فقط الاستهلاك. لا تعرف النباتات كيف تنتج ما يكفي من الأكسجين أو تعتني بنفسها. لذلك ، من المهم من وقت لآخر إعطاء الشتلات الفرصة لتكون في ظروف أكثر برية وغير دفيئة ، بحيث تطور الشتلات المهارات اللازمة للوجود المستقل.
بيئة تطوير مناسبةالحيوانات المستنسخة
لكي تنمو الحيوانات المستنسخة من النسيج الإنشائي القمي بصحة جيدة قدر الإمكان ، يجب وضعها في بيئة غنية بالعناصر الغذائية. أيضًا ، تحتاج النباتات إلى توفير الإضاءة المثالية والرطوبة ودرجة حرارة الهواء. العينات المستنسخة حساسة بشكل خاص لجميع الفروق الدقيقة في البيئة. عادة ، يتم استخدام محاليل مغذية خاصة في المرحلة الأولى من الاستنساخ. يتم بيعها في مجموعة واسعة من المتاجر. من بين هذه الأدوية ، التي تساعد على نمو النبات المستنسخ بشكل أسرع ، يتم عزل محفز تكوين الجذر. ثم يتم وضع الأحداث في تربة غنية بالبكتيريا والأسمدة المفيدة.
الاستنساخ بالقصاصات
كيفية استنساخ النبات المناسب في المنزل؟ هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الفروق الدقيقة لتكاثر النباتات بالعقل. سنلاحظ فقط القواعد الأساسية للزراعة بهذه الطريقة.
المرحلة الأولى
في المرحلة الأولى من استنساخ النباتات من النبات الأم ، تحتاج إلى فصل القصبة التي تختارها. لهذا الغرض ، فإن أداة القطع الحادة الصغيرة مناسبة - مقص الأظافر ، شفرة حلاقة ، سكين صغير ، إلخ. يجب تطهير الجسم المختار للختان بالكحول حتى لا تدخل البكتيريا في القطع.
يجب أن يتم القطع على براعم شابة صحية بنفس أوراق الشجر الخضراء الصغيرة. يتم قطع القصاصات من الفروع السفلية للنبات - فهي تتجذر بشكل أسرع. يجب أن يكون طول القص من 10 إلى 20 سم وأن يتم قصه بزاوية 45 درجة بالضبط حيث ينضم إلى اللقطة. مباشرة بعد القطعيجب أن يكون في وعاء ماء بمستوى حموضة 5 ، 8-6 ، 2 من أجل إيقاف التئام الجرح ، ومنع الإصابة بالبكتيريا الضارة ، وبالطبع تزويد النبات بالرطوبة اللازمة.
المرحلة الثانية
في المرحلة الثانية من استنساخ النباتات ، يبدأ تجذيرها - أي تكوين الجذور. لجعل الجذور أكثر سمكًا وأقوى ، يتم قطع جميع الأوراق من القطع. يتم تحديث الشريحة حسب الحاجة. يمكنك ترك النبات في الماء العادي والانتظار حتى تنبت الجذور ، لكن من الأفضل استخدام منشط جذر محلي الصنع أو مشتراة.
من منشطات نمو الجذور غير المصنّعة ، يمكن استخدام الأحماض: indolylacetic ، indolylbutyric ، naphthylacetic ، السكسينيك وبرمنجنات البوتاسيوم. من مُكوِّن الجذر الآمن ، يُعرف العسل البسيط ، حيث يجب غمس القطع ، وكذلك عصير الصبار. لا ينبغي السماح بجرعة زائدة من منشطات النمو - من هذا قد يتوقف النبات عن التطور بل ويموت.
مناخ محلي
يجب أن يكون مستوى الرطوبة أثناء تطور الحيوانات المستنسخة 80٪ على الأقل ، لأنه حتى تتطور الجذور ، تتلقى القصاصات الرطوبة من الهواء. يجب أن تكون درجة الحرارة في الغرفة مع الشتلات 23 درجة على الأقل ، وأحيانًا أكثر من 25 درجة.
الإضاءة
أثناء عملية التجذير ، تحتاج الحيوانات المستنسخة إلى ضوء ساطع للغاية. لتزويد الضوء ، يتم استخدام مصابيح الفلورسنت النيون. الفلوريسنت أو توفير الطاقة. كلما زاد طيف ضوء المصباح ، كان ذلك أفضل. بعض المربيناستخدم المصابيح الحمراء والزرقاء ، التي يكون ضوءها خافتًا ، ولكنه مفيد أيضًا للنباتات. لن تعمل المصابيح طوال اليوم. يجب ضبط وضع الإضاءة على 18/6 أو 16/8. تحتاج النباتات للنوم أيضًا.
التكاثر الدقيق للنبات
نظرًا لأن الاستنساخ له عيوبه ، فقد قادنا التقدم في التربية إلى مفهوم التكاثر الدقيق للنباتات. يظهر تكاثر النباتات بالعقل نفسه بشكل أفضل مع التجمعات الصغيرة في البستنة الخاصة. في المجتمع العلمي ، مع الاستنساخ القياسي للنباتات ، واجه العلماء بعض المشكلات:
- الصنوبرية وبعض الأشجار المتساقطة (على سبيل المثال ، البلوط) ، وكذلك أشجار الجوز ، يصعب نشرها بالقصاصات.
- من خلال العقل ، العديد من أنواع الأشجار التي يزيد عمرها عن 10-15 عامًا لا تتكاثر عمليًا.
- ليس من الممكن دائمًا الحصول على مادة قياسية للزراعة ، نظرًا لأن استنساخ القصاصات من المحتمل جدًا أن يصيب الحيوانات المستنسخة.
- من الصعب نشر النباتات الخشبية الناضجة عن طريق التطعيم
فوائد النباتات الدقيقة
للتكاثر الدقيق للنباتات عدد من المزايا التي لا يمكن تحقيقها عن طريق استنساخ العينات بالطريقة المعتادة - العقل. بدأ العديد من البستانيين الآن في الاهتمام بعلم الأحياء الدقيقة ويقومون بشراء المواد والأجهزة اللازمة للتكوين الدقيق. من ناحية أخرى ، فإن محصول النباتات التي تم الحصول عليها عن طريق استنساخ الخلايا أعلى بكثير من حيث الجودةالمحصول المزروع من العقل:
- مادة الزراعة متجانسة وراثيًا - يمكن أن تكون موجب وناقص.
- استخدام مواد الزراعة الخالية من الفيروسات حيث أن microcloning يستخدم خلايا Meristem.
- قدرة عالية على تكاثر أي نوع من أنواع النباتات. حتى الصنوبريات.
- يستغرق تطوير أصناف نباتية جديدة ومحسنة وقتًا أقل.
- ينتقل النبات من مرحلة الأحداث إلى مرحلة التكاثر بشكل أسرع.
- يمكن أن يحدث التكاثر الدقيق للنباتات على مدار السنة في منشآت خاصة.
- الشتلات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة تأخذ مساحة أقل من العقل.
خطوات التصنيع الدقيق للنبات
لا يوجد سوى خمسة منهم:
- تحت المجهر تحت ظروف معقمة ، يتم انتزاع كمية صغيرة من النسيج الإنشائي من النبات. وهذا ما يسمى بأخذ عينة للاستنساخ. ستظهر جميع أنسجة وأعضاء الاستنساخ المستقبلي من النسيج الإنشائي في المستقبل.
- علاوة على ذلك ، تتم معالجة أنسجة النسيج الإنشائي بنفس طريقة القطع - يتم تطهير الجرح وتوضع العينة في وسط مغذي.
- عندما يصل النبات إلى مرحلة الفحص المجهري ، يتم قطع القصاصات منه مرة أخرى تحت المجهر ويتم وضع كل واحدة في محلول مغذي. ثم ينمو نبات دقيق من كل قطعة. يتم أخذ قصاصات منه مرة أخرى ويتم زراعة نسخ مصغرة منها. يستمر هذا لعدد غير محدود من المرات حتى يتم تكوين العدد المطلوب من النسخ.
- تزرع النباتات المزروعة في نباتات خاصة للتحضير لظروف المعيشة في الهواء الطلق.
- نباتات ناضجةالمزروعة في دفيئة ومعدة للزراعة في التربة المفتوحة.
