Satura rādītājs:

Poliploīdi: Kolhicīna Iegūšana Un Lietošana Mājās
Poliploīdi: Kolhicīna Iegūšana Un Lietošana Mājās
Anonim

Eksperimentāla poliploīdija virtuvē

Mūsu dārzos ir daudz audzētu augu, kas būtībā ir indīgi - akonīts, lumbago (sapņu zāle), maijpuķītes, colchicum - colchicum utt. Bet neviens nesteidz tos atteikt - galu galā tīru ķīmisko vielu iegūšana no šiem augiem ir sarežģīts process, un mēs tos neizmantojam pārtikā. Kas ir tik interesants par alkaloīdu kolhicīnu, kas atrodas, piemēram, ikviena iemīļotajā kolhikumā?

ziemeļu persiki
ziemeļu persiki

Sāksim ar skolas mācību programmas bioloģijas pamatiem, kurus, iespējams, jau esam aizmirsuši. Kad šūna dalās, DNS vispirms dubultojas, un pēc tam šūna sadalās divās daļās ar vienādām hromosomu kopām. Tātad šis ļoti kolhicīns traucē normālu šūnu dalīšanos. DNS dubultojas, četrkāršojas utt., Un šūna aizkavējas tās sadalīšanās procesā.

Kad tas sadalās, tad augšanas procesā jauna auga šūnās šie paši hromosomu komplekti vairs nav 2n (standarta diploīdi), bet gan 4n, 8n utt. Tas ir mūsu poliploīds. Tagad ir noskaidrots, ka 1/3 no visiem zemes stumbriem ir poliploīdi. Šīs dabiskās mutācijas radās dažādu iemeslu dēļ - temperatūras šoks, traumas, slimības, saules starojums.

Cilvēks jau ilgu laiku izmanto poliploīdiju, lai izstrādātu ļoti produktīvas lauksaimniecības augu šķirnes. Sākumā tas tika darīts neapzināti: lielākie eksemplāri tika vienkārši pavairoti, dodot daudz graudu vai īpaši lielus augļus. Ar ģenētikas parādīšanos kļuva skaidrs, ka šādi milži ir poliploīdi. Augu audzēšanā ir zināmi vairāk nekā 500 poliploīdi (bietes, vīnogas, redīsi, sīpoli utt.).

Ziedkopībā novēro ļoti daudzveidīgus poliploīdus: ja viena oriģināla forma 2n = 18 hromosomās, tad šīs sugas kultivētajiem augiem var būt 36, 54 un līdz 198 hromosomas. Jūs varat iegūt absolūti brīnumainu himēru, tas ir tad, kad, izjaucot normālu dalīšanos ar kolhicīnu, vienā augā mēs iegūstam šūnas ar dažādiem hromosomu komplektiem.

Šādi augi ir neparasti, un pieaugušā vecumā dažādām auga daļām piemīt atšķirīgas īpašības. Cilvēki jau sen ir pamanījuši šādas dabiskas mutācijas, un atdalīta auga daļa ar interesantām iezīmēm radīja jaunu šķirni. Tā, piemēram, vispirms tika iegūtas kolonnu ābeles, un paša saimnieka sagrautais ģenētiskais fonds ir pamats neskaitāmām šī auga šķirnēm. Dabiskās mutācijas kopā ar nebeidzamu savstarpēju apputeksnēšanu un selekciju faktiski bija atlases pamats visos cilvēces laikos.

Bet mēs dzīvojam XXI gadsimtā - zinātne ir gājusi tālu uz priekšu, un šķiet, ka laiks lido arvien ātrāk. Nu, tā sauktajai "tautas" atlasei mums nav rezervētas vairākas paaudzes, tagad un ātrāk es vēlos redzēt kaut ko jaunu, un vēl interesantāku - mēģināt eksperimentēt un lepni redzēt mūsu pašu darba rezultātus.

Nopietnai zinātnei eksperimentālai, paātrinātai selekcijai tās arsenālā ir milzīgas iespējas - lāzera ārstēšana, starojums, rentgenstari, mutagēni un supermutagēni. Kā ar zinātkāru un entuziasma pilnu dārznieku? Kur es varu iegūt tīru kolhicīnu saviem eksperimentiem?

Ejam rakt krokusu

Šajos laika apstākļos mēs joprojām būsim laikā, un sēšanas laiks nav tālu. Kolhicīna saturs sīpolā ir 0,25%, ziedos - 0,8%, sēklās - 1,2%. Protams, ir ērtāk strādāt ar spuldzi. Tad viss ir vienkārši - iegūstiet sulu (sarīvējiet, sasmalciniet gaļas mašīnā, javai, visam, kas jums patīk), izspiediet, filtrējiet, ielieciet ledusskapī. Sulu labāk sagatavot tieši pirms sēšanas. Neaizmirstiet par drošības pasākumiem! Nepieciešama maska, cimdi; nomazgājiet rokas un instrumentus - nedzeriet sulu!

Optimālais kolhicīna daudzums šķīdumā poliploīdu iegūšanai ir 0,1–0,2% - attiecīgi mūsu šķīdums (sula) jāatšķaida ar ūdeni uz pusi vai ceturtdaļu. Sēklu mērcēšanas laiks dažādu augu šķīdumā ir atšķirīgs, bet parasti sausiem augiem - dienā, stādiem - 8-12 stundas. Bet tie ir tikai vispārīgi principi. Eksperiments.

Pēc pieredzes varu teikt, ka jo sēklas miza ir brīvāka, jo mazāk laika tas prasa. Piemēram, prīmulām pietiek ar stundu, un šķīdums ir vājāks. Protams, nesāciet eksperimentus ar dārgām (iegādātajām) sēklām: kolhicīns ir spēcīgs mutagēns, un dažas no sēklām mirs. Izmantojiet savas sēklas, kuras, kā jūs zināt, ir svaigas un tādas, ar kurām vēlaties strādāt.

Pats interesantākais ir tas, ka mūsu "virtuves" zinātnes rezultāts ir redzams pietiekami ātri. Stādu stadijā hipokotils (vieta starp saknes un lapas primordiju ir hipokotila ceļgals) sabiezē un kļūst kā niecīga muciņa, un poliploīdu stādus atšķir spilgtāka un tumšāka zaļa krāsa; skrejlapas ir stingrākas, lapu kātiņi ir saīsināti. Tās ir skaidri pamanāmas atšķirības, ļaujot jau stādu stadijā uz palodzes izlases laikā veikt primāro atlasi.

Esiet gatavs visstingrākajai atlasei visos posmos, pretējā gadījumā nevar izvairīties no eksperimentālo augu pārsniegšanas jūsu vasarnīcā. Patiešām, lai iegūtu daudzsološus stādus, kas var pārvērsties par jaunu šķirni, jums jāgaida, līdz augs zied vai aug, atkarībā no tā, kas jums patīk.

Nu kāpēc mums tas viss ir vajadzīgs - sagrautas krokusa spuldzes, rīves, maskas, palodzes, kas aizņemtas nevis ar parastajiem stādiem, bet ar dažiem (vēl nav zināms, vai radušies poliploīdi)? Ak, ja viss būtu tik vienkārši - reiziniet hromosomu skaitu - un šeit ir milzu frotē zvani, īrisi, gladiolas, avenes ar dūri vai jāņogas ar olu … Bet izgudrotāja-eksperimentētāja mūžīgais nieze: ja nu? Citiem tas izdodas, bet kāpēc es esmu sliktāks?

Poliploīdi dod dažādus pēcnācējus - tas ir gigantisms (galvenokārt) un pundurisms. Nu, ieliksim to savās rokās - jūs dodat slaidiem 20 cm augstu slīpumu vai 3 metrus augstu ērkšķogu - veidojāt to kā koku - un ar ērkšķiem problēmu nav … vājš? Poliploīdi ir gan zieda palielināšanās (galvenokārt), gan samazināšanās, gan deformācija. Ir tikai viena recepte - atlase.

Poliploīdi ir gan palielināšanās (galvenokārt), gan augļa lieluma samazināšanās. Arī šeit visu izšķir atlase. Starp citu, mums visiem mīļajām dārza zemenēm (zemenēm) parasti ir 2n = 14 hromosomas, un mēs audzējam šķirnes, kurās gandrīz visām ir 7n = 98 hromosomas.

Poliploīdi ir gan ziedu skaita palielināšanās uz kājas, gan samazināšanās. Uzaudzis, novērtēja, aizveda - pārējais tika nežēlīgi izmests. Atcerieties, ka esat pārkrājis.

Poliploīdi ir augu ziemcietības izmaiņas - gandrīz vienmēr uz augšu. Nu, tas noteikti ir paredzēts mums - Sanktpēterburgai un citiem ziemeļu reģioniem! Beidziet laizīt lūpas pie Rietumu katalogiem - jūs dodat rozes bez pajumtes, un vēl vairāk - es gribu persikus!

Starp citu, ziemcietīgākajām bērzu sugām ar dabisku virzību uz ziemeļiem dabiskas poliploīdijas dēļ ir 84 hromosomas (atšķirībā no dienvidu kolēģiem ar 2n = 28 hromosomām).

Poliploīdi ir arī izmaiņas augu dzīves ciklā - divgadīgie augi bieži pārvēršas par mazuļiem (3-4 gadi). Piemēram, mēs savā bērnistabā ieguvām piramīdveida zvanu (C. pyramidalis). Pēc izskata viņš pieder divus gadus veciem bērniem, bet viņš pie mums dzīvo jau četrus gadus, mēs turpinām strādāt ar viņu.

Poliploīdiem bieži ir samazināta auglība - sēklu veidošanās. Un tāpēc - uz priekšu ērkšķogām bez sēklām - kā mūsu ziemeļu vīnogas (kā ērkšķogas mēdz dēvēt) ir sliktākas par dienvidu kish-mish?

Poliploīdi ir gan ziedlapu skaita izmaiņas, gan nepietiekami attīstītas, gan frotē skaistules. Recepte ir viena - atlase.

Jebkurā gadījumā poliploīdi noteikti nav jaunas ģintis tādā nozīmē, kādā šis vārds tiek lietots Bībelē. Īrisi un avenes palika īrisi un avenes, nevis palmas un kivi.

Šis raksts sniedz ļoti vienkāršotu priekšstatu par tik sarežģītu parādību kā poliploīdija (jā, profesionāļi man piedos), taču mums nav jāiedziļinās, mēs vēlētos eksperimentēt, iegūt savu dažādību un priecāties - lielīties. Starp citu, ko jūs saucat par savu milzu frotē gladiolu vai ābolu lieluma avenēm - vai esat jau izlēmuši?

Ieteicams: