Polüploidid: Kolhitsiinide Saamine Ja Kasutamine Kodus

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 13:49

Eksperimentaalne polüploidia köögis

Meie aedades on kasvatatud palju taimi, mis on sisuliselt mürgised - akoniit, lumbago (unelmuru), maikelluke, colchicum - colchicum jne. Kuid keegi ei kiirusta neist keelduma - lõppude lõpuks on nendest taimedest puhaste kemikaalide hankimine keeruline protsess ja me ei kasuta neid toiduks. Mis on alkaloidkolhitsiinis nii huvitavat, mis sisaldub näiteks kõigi lemmikkolhikumis?

Alustame kooli õppekavast pärit bioloogia põhitõdedega, mis oleme ilmselt juba unustanud. Kui rakk jaguneb, kahekordistub DNA kõigepealt ja seejärel jaguneb rakk kaheks samade kromosoomikomplektidega. Nii et see väga kolhitsiin häirib rakkude normaalset jagunemist. DNA kahekordistub, neljakordistub jne ja rakk jaguneb edasi.

Kui see lõheneb, ei ole uue taime rakkudes kasvuprotsessis just need kromosoomikomplektid enam 2n (standarddiploidsed), vaid 4n, 8n jne. See on meie polüploid. Nüüd on kindlaks tehtud, et 1/3 kõigist maa peal olevatest seemnerakkudest on polüploidid. Need looduslikud mutatsioonid tekkisid erinevatel põhjustel - temperatuurišokk, trauma, haigus, päikesekiirgus.

Inimene on pikka aega kasutanud polüploidiat põllukultuuride väga produktiivsete sortide väljatöötamiseks. Algul tehti seda teadvustamata: suurimaid isendeid lihtsalt paljundati, andes palju teravilja või eriti suuri vilju. Geneetika tulekuga selgus, et sellised hiiglased on polüploidid. Taimekasvatuses on teada üle 500 polüploidi (peet, viinamarjad, redis, sibul jne).

Lillekasvatuses täheldatakse väga erinevaid polüploide: kui üks algne vorm 2n = 18 kromosoomis, siis selle liigi kultuurtaimedel võib olla 36, 54 ja kuni 198 kromosoomi. Võite saada täiesti imelise kimääri, see on siis, kui kolhitsiiniga normaalse jagunemise häirimisel saame ühe taime rakud, millel on erinevad kromosoomikomplektid.

Sellised taimed on ebatavalised ja täiskasvanueas on taime erinevatel osadel erinevad omadused. Inimesed on selliseid looduslikke mutatsioone juba ammu märganud ja huvitava tunnusega taime eraldatud osa andis uue sordi. Nii saadi kõigepealt näiteks sambakujulised õunapuud ja selle taime loendamatute sortide aluseks on peremehe enda purustatud geneetiline fond. Looduslikud mutatsioonid koos lõputu risttolmlemise ja selektsiooniga olid tegelikult kogu inimkonna valiku aluseks.

Kuid elame XXI sajandil - teadus on jõudnud kaugele ette ja aeg näib lennavat üha kiiremini. Noh, meil pole nn "folk" valiku jaoks mitu põlvkonda varuks, nüüd ja kiiremini tahan näha midagi uut ja veelgi huvitavamat - proovida katsetada ja uhkusega näha meie enda töö tulemusi.

Eksperimentaalse, kiirendatud valiku jaoks on tõsisel teadusel arsenalis tohutult palju võimalusi - laserravi, kiirgus, röntgen, mutageenid ja supermutogeenid. Aga uudishimulik ja entusiastlik aednik? Kust saaksin oma katsete jaoks puhast kolhitsiini?

Läheme krookust kaevama

Selle ilmaga oleme ikka ajas ja külviaeg pole enam kaugel. Kolhitsiini sisaldus sibulas on 0,25%, lillides - 0,8%, seemnetes - 1,2%. Loomulikult on pirniga töötamine mugavam. Siis on kõik lihtne - hankige mahl (riivige, jahvatage lihaveskis, uhmris, mis iganes soovite), pigistage, filtreerige, pange külmkappi. Mahl on parem valmistada vahetult enne külvi. Ärge unustage turvameetmeid! Vaja on maski, kindaid; pese käsi ja tööriistu - ära joo mahla!

Kolkitsiini optimaalne protsent polüploidide saamiseks on lahuses 0,1-0,2% - vastavalt sellele tuleb meie lahus (mahl) lahjendada veega poole või veerandi võrra. Seemnete leotamise aeg erinevate taimede lahuses on erinev, kuid tavaliselt kuivade taimede puhul - päevas, seemikute jaoks - 8-12 tundi. Kuid need on ainult üldised põhimõtted. Katse.

Kogemuste põhjal võin öelda, et mida lõdvem on seemne nahk, seda vähem aega see võtab. Näiteks priimulate jaoks piisab tunnist ja lahus on nõrgem. Loomulikult ärge alustage katseid kallite (ostetud) seemnetega: kolhitsiin on tugev mutageen ja osa seemnetest sureb. Kasutage oma seemneid, mis on teie arvates värsked ja sellised, millega soovite töötada.

Kõige huvitavam on see, et meie "köögi" teaduse tulemus on piisavalt kiiresti nähtav. Seemikute staadiumis hüpokotüül (koht juure ja lehe ürgsuse vahel on hüpokotüülpõlv) pakseneb ja muutub nagu väike tünn ning polüploidseid seemikuid eristab heledam ja tumedam roheline värv; voldikud on jäigemad, leherootsud on lühenenud. Need on selgelt märgatavad erinevused, võimaldades esmase valiku teha juba seemikute staadiumis aknalaual.

Olge kõigis etappides valmis kõige tõsisemaks valikuks, muidu ei saa teie suvilas katsejaamade ülevaru vältida. Tõepoolest, paljutõotavate seemikute saamiseks, mis võivad muutuda uueks sordiks, peate ootama, kuni taim õitseb või viljub, sõltuvalt sellest, mis teile meeldib.

Noh, miks me seda kõike vajame - hävinud krookusesibulad, riivid, maskid, aknalauad, hõivatud mitte tavaliste seemikute, vaid mõne (pole veel teada, kas sellest tulenevad polüploidid)? Oh, kui kõik oleks nii lihtne - korruta kromosoomide arv - ja siin on hiiglaslikud froteekellad, iirised, gladioolid, rusikaga vaarikad või munaga sõstrad … Aga leiutaja-katsetaja igavene sügelemine: mis oleks, kui? Teistel see õnnestub, aga miks ma halvem olen?

Polüploidid annavad erinevaid järglasi - see on gigantism (enamasti) ja kääbus. Noh, paneme selle oma kätte - slaidide jaoks annate 20 cm kõrge nõlva või 3 meetri kõrguse karusmarja - moodustas selle puuna - ja okkadega pole probleeme … Kas kääbusfrotee sirel lilleaia jaoks - nõrk? Polüploidid on nii lille suurenemine (peamiselt) kui ka vähenemine ja deformatsioonid. On ainult üks retsept - valik.

Polüploidid on nii suurenemine (peamiselt) kui ka loote suuruse vähenemine. Ka siin otsustab kõik valik. Muide, meil kõigil armastatud aedmaasikatel (maasikatel) on tavaliselt 2n = 14 kromosoomi ja me kasvatame sorte, millel peaaegu kõigil on 7n = 98 kromosoomi.

Polüploidid on nii õisikute arvu kasv (peamiselt) varrel kui ka vähenemine. Kasvas üles, hindas, viis ära - ülejäänu visati halastamatult minema. Pidage meeles üleliigset varu.

Polüploidid on taimede talvekindluse muutus - peaaegu alati ülespoole. Noh, see on kindlasti meie jaoks - Peterburi ja teiste põhjapiirkondade jaoks! Lõpeta oma huulte lakkumine Lääne kataloogide juures - annad roose ilma peavarju ja palju muud - ma tahan virsikuid!

Muide, kõige talvekindlamatel kaseliikidel, millel on loodusliku polüploidia tõttu loomulik edasiminek põhja poole, on 84 kromosoomi (erinevalt nende lõunapoolsetest analoogidest, kus 2n = 28 kromosoomi).

Polüploidid on muutused ka taimede elutsüklis - kaheaastased muutuvad sageli noorloomadeks (3-4 aastat). Näiteks saime oma lasteaiast püramiidikella (C. pyramidalis). Välimuselt kuulub ta kaheaastastele lastele, kuid ta elab meiega juba neli aastat, jätkame temaga koostööd.

Polüploididel on sageli vähenenud viljakus - seemnete moodustumine. Ja seetõttu - seemneteta karusmarjade jaoks - kuidas on meie põhjapoolsed viinamarjad (nagu karusmarju sageli nimetatakse) halvemad kui lõunapoolsed kish-mishid!

Polüploidid on nii kroonlehtede arvu muutus, nii vähearenenud kui ka froteerohud. Retsept on sama - valik.

Igal juhul pole polüploidid kindlasti uued perekonnad selles mõttes, nagu seda sõna Piiblis kasutatakse. Iirised ja vaarikad jäid iiristeks ja vaarikad peopesade ja kiivide asemel.

See artikkel annab väga lihtsustatud ettekujutuse sellisest keerulisest nähtusest nagu polüploidia (jah, spetsialistid annavad mulle andeks), kuid meil pole vaja süveneda, me tahaksime katsetada, saada oma mitmekesisust ja rõõmustada - kiidelda. Muide, kuidas te nimetate oma sorti hiiglaslikke froteegadioolid või õunasuuruseid vaarikaid - kas olete juba otsustanud?