Daigai in vitro. Mikrokloninis augalų dauginimas (in vitro). Mikrodauginimo privalumai

Daug laiškų apie galimybę klonuoti buto sąlygomis privertė mane parašyti šį straipsnį.
Taip, teoriškai tai įmanoma.
(Žinoma, tam turime specialią įrangą.)
Šis straipsnis skirtas paprastiems žmonėms, neturintiems specialaus išsilavinimo,
Todėl rašysiu paprasta kalba, nevartodamas specialių terminų.
Prašau mokslininkų, dirbančių dauginimo in vitro laboratorijose, būti jai malonūs.
Pirmiausia pažvelkime į visus mikrodauginimo privalumus ir trūkumus.
Minusai:
Kokybiškas procesas, jei laikotės visų taisyklių, yra labai brangus malonumas.
Todėl tai pelninga tik labai dideliais kiekiais – dešimtimis tūkstančių ir daugiau.
Nedaug žmonių mūsų šalyje nori į tai investuoti dešimtis tūkstančių dolerių.
Štai kodėl dažnai susiduriame su žemos kokybės sodinamąja medžiaga. Augalai blogai toleruoja adaptaciją, chimerų sportą ir kt. Dauginant tradiciniu būdu, silpni augalai tiesiog žūva, o stipriausi išgyvena.
Privalumai:
Pastebėjus visas subtilybes, dauginant mikrokloniniu būdu galima gauti bet kokį vienodai kokybiškos sodinamosios medžiagos kiekį, ko neįmanoma dauginant tradiciniu būdu. Vėliau, po adaptacijos, aukštos kokybės klonuoti augalai lenkia savo tradiciniu būdu auginamus brolius.
Jei turite laisvo laiko ir noro pabandyti, tuomet aprašysiu pirmąjį, mano nuomone, svarbiausią šio proceso etapą. Mes klonuosime phalaenopsis. Kadangi maistinėje terpėje yra viskas, ko reikia ne tik mums reikalingos kultūros dauginimuisi, bet ir visų rūšių grybams, bakterijoms, skraidantiems ore ir esančioms ant paties augalo, turime pereiti sterilios kultūros gavimo etapą. .
Kai turite sterilią, gyvybingą medžiagą, toliau ją dauginti yra technikos reikalas.
Pirmiausia turite rasti tinkamas patalpas. Pavyzdžiui, tinka vonios kambarys, išklotas plytelėmis. Viską nuplaukite naudodami dezinfekavimo priemonę. Pirmiausia nusipirkite 400 W kvarcinę lempą (50–100 UAH) iš medicinos įrangos parduotuvės, prijunkite ją prie įprasto droselio (40–80 UAH kvarcinis kambarys 2–4 valandoms). Pirkite medvilninį marlės tvarstį, chalatą ir kepuraitę. Visus šiuos daiktus išlyginate ir pakabinate kambaryje prieš kvarcuodami. Visi pagalbiniai daiktai, išskyrus, žinoma, augalus, įnešami į kambarį prieš kvarcavimą. Bet kuri mažiausia dulkių dėmė, patekusi į sterilų mėgintuvėlį su maistinių medžiagų mišiniu, išaugs į didelį pelėsį. Todėl norėčiau atkreipti jūsų dėmesį į šio etapo atsakomybę. Natūralu, kad reikia užsandarinti visas ventiliacijos angas. Toliau jums reikės pinceto, skalpelio ir sterilių servetėlių (jų turi būti bent 10), ant kurių karpysite gėlių stiebus. Tušti stiklainiai, folija, instrumentai sterilizuojami orkaitėje ne žemesnėje kaip 200 laipsnių temperatūroje 2 valandas. Servetėlėms tinka 20 x 20 cm dydžio lino skiautelės, suvyniokite jas į maistinę foliją ir kepkite orkaitėje 150 laipsnių temperatūroje 3 valandas (pasirinkite maksimalią temperatūrą, kad nepridegtų).
Vaistinėje nusipirkite distiliuoto vandens ir supilkite į 200 gramų stiklainius, iš anksto sterilizuotus orkaitėje. Stiklainius uždenkite prideginta folija ir sterilizuokite, galėsite naudoti orkaitėje, greitpuodyje, mikrobangų krosnelėje (foliją pakeiskite popieriumi). Tada paruoškite sterilizavimo tirpalą. Tiks ir įprastas baliklis. Atskieskite jį 10 g 100 ml distiliuoto vandens. Gėlių stiebus nuplaukite tekančiu vandeniu su skalbimo muilu.
Čia yra parengiamojo darbo minimumas.
Išjunkite kvarcinę lempą (galite nusideginti per 10 minučių), įeikite į kambarį, atsineškite gėlių stiebų, persirengkite (apsirenkite chalatą, kepurę, vatos marlės tvarstį), nusišluostykite rankas ir stalą, ant kurio dirbs su alkoholiu. Jokių staigių judesių.
Priešais save padėkite stiklainį sterilizuojančio tirpalo ir tris stiklainius sterilizuoto distiliato. Į pirmąjį stiklainį įmeskite gėlių stiebus. Steriliu pincetu nuimkite pirmąjį žiedkotį po 6 minučių, antrą – po 8 ir t.t., paskutinį – po 20 minučių. Iš karto po pirmojo stiklainio pamerkite į distiliatą. Gėlių stiebus pamirkykite 10 minučių. Sterilizuokite pincetą ir skalpelį alkoholio lempos liepsnoje ir leiskite jiems atvėsti prieš kiekvieną kitą naudojimą. Gėlių stiebus panardinkite į kitą distiliato indelį. Tada taip pat į trečią. Tai būtina norint pašalinti baliklio likučius. Foliją išskleiskite servetėlėmis ir ant jos uždėkite vieną gėlės stiebelį. Nupjaukite kotelį sudegusiu skalpeliu. Palikite 5 mm žemiau miegančio pumpuro ir 3 mm aukščiau. Atidarykite mėgintuvėlį su maistinių medžiagų mišiniu (perkate iš manęs - po 2 grivinas), pasodinkite ten po žiedkotį, kad miegantys pumpurai būtų virš paviršiaus, uždenkite folija. Ir taip su kiekvienu žiedkočiu, keičiant servetėles ir sterilizuojant instrumentus. VISI.
Mėgintuvėlius su gėlių stiebais padėkite ant lentynų. Temperatūra 25-28 laipsniai. Dienos šviesos valandos yra maždaug 16 valandų. Drėgmė 70%. Jei po dviejų savaičių mėgintuvėliuose neapaugo pelėsis, vadinasi, baigėte sterilizaciją. Jei po mėnesio (maks. 1,5 mėn.) inkstai nepabudo, vadinasi, vėl sterilizavote. Iš miegančių pumpurų, esant tinkamoms temperatūros sąlygoms, išaugs kelios mažos rozetės, kurias vėliau klonuosite.
Na, ar vis tiek norite tai išbandyti?
Jei įvaldysite šį etapą, tada kitus dar labiau.

Ką daryti, jei norime pasodinti tą ar kitą augalą savo svetainėje? Dažniausiai perkame sėklas arba jau paruoštus sodinukus vaistažolėms ir daržovėms auginti, daigus krūmams ir medžiams sodinti, sodinukus ar svogūnėlius gėlėms auginti. Ar dažnai susimąstome, kaip buvo gauti sodinukai? Pasirodo, be tradicinių auginių, skiepijimo, auginimo iš sėklų, dauginimo šakniastiebiais, svogūnėliais ir kt. Daugumoje šalių daugelio augalų sodinukai dabar gaunami mikrodauginimo būdu. Šis būdas ypač plačiai taikomas auginant sunkiai kitais būdais padauginamus augalus. Šis metodas taip pat yra nepakeičiamas, jei reikia nuolat per gana trumpą laiką gauti nemažą kiekį kokybiškų sodinukų.

Naudojant mikrokloninį dauginimą (kitas metodo pavadinimas – dauginimas meristemais), auginami dekoratyviniai ir vaisiniai bei uoginiai augalai, kambarinės ir skintos gėlės, bulvės ir kitos daržovės.

Mikrokloninis augalų dauginimas plačiai naudojamas JAV, Olandijoje, Lenkijoje, Prancūzijoje, Japonijoje, Tailande. Rusija taip pat sukaupė didelę žemės ūkiui svarbių augalų rūšių meristemų dauginimo patirtį. Beveik visi Rusijos tyrimų institutai ir veisimo centrai yra įkūrę mikrokloninio dauginimo ir veislinės medžiagos tobulinimo laboratorijas. Palyginti neseniai meristemų technologijas pradėjo naudoti dideli augalų medelynai ir žemės ūkio įmonės. Rusijoje meristemų technologija iki šiol buvo plačiausiai pritaikyta sveikoms bulvių sėkloms gauti.

Apie metodą

Meristema (iš graikų meristos – dalijamasi) yra augalinis audinys, kuris visą gyvenimą išlaiko gebėjimą formuoti naujas ląsteles. Būtent per meristemą augalai auga, formuoja naujus lapus, stiebus, šaknis ir žiedus.

Augimo proceso metu meristeminis audinys tam tikru mastu išsaugomas kai kuriose augalo dalyse: ūglių mazguose, pumpuruose, šaknų galiukuose, lapų lapkočių ar žiedkočių pagrinduose ir kt.

Augalų, gautų mikrokloniniu būdu, privalumai:

Tokie augalai yra sveikesni. Jų nepaveikia virusai, net jei meristemų audiniai buvo paimti iš užkrėsto augalo, nes virusas nepaveikia meristemų ūglių galiukuose.
Meristemų sodinukų derlius didesnis. Pavyzdžiui, iš įprasto braškių krūmo galima prisirinkti 200–300 g uogų, o iš meristemos – iki 1 kg.
Mikrodauginimas leidžia gauti daug vienarūšių augalų tuo metu, kai joks kitas metodas neduos tokio paties rezultato.
Meristemų dauginimas tampa vieninteliu įmanomu dideliu pramoniniu mastu, jei dauginimui paimami sterilūs ir sėklinių palikuonių neduodantys augalai.

Taikant meristemų metodą, augalai dauginami 4 etapais:

Įvadas: meristemų audiniai atskiriami nuo norimo augalo mėginio ir dedami ant specialių maistinių medžiagų terpės mėgintuvėliuose. Tada meristemos augalai laikomi specialioje spintoje 20-40 dienų su apšvietimu iki 14 valandų per parą.
Dauginimasis: po 1-1,5 mėnesio mikroauginiai jau žirnio dydžio, suformavę visų augalų vegetacinių organų užuomazgas. Išaugę mikroauginiai suskirstomi į penkias – septynias dalis, o „gabalėliai“ (naujai gauti meristemos auginiai) vėl daiginami mėgintuvėliuose 20–30 dienų.
Įsišaknijimas ir prisitaikymas: kai meristemų mikroauginiai suformuoja pakankamą šaknų sistemą, jie išimami iš mėgintuvėlių ir persodinami į vazonus, užpildytus šviesiomis durpėmis. Tada vazonai dedami į apsaugotą aplinką – tereikia naudoti nedidelį plastikinį vamzdelį. Po 4-6 savaičių mikroauginiai pripranta prie natūralių augimo sąlygų.
Auginimas: po įsišaknijimo ir prisitaikymo, naudojant tam tikram augalui būdingą žemės ūkio techniką, auginami nauji augalai, kuriuos galima sodinti šiltnamyje, o vėliau – atvirame lauke.

Sukūrėme savo laboratoriją ir įvaldėme elitinės aukštaūgių šilauogių, gervuogių, valgomųjų sausmedžių, aviečių, bruknių sodinamosios medžiagos gamybos technologiją.

In vitro kultūra – tai ląstelių, audinių, organų auginimas dirbtinėje maistinėje terpėje absoliučiai steriliomis sąlygomis kontroliuojamuose fiziniuose veiksniuose (šviesa, temperatūra, drėgmė, fotoperiodiškumas).

Mikrokloninis dauginimas yra vegetatyvinio augalų dauginimo būdas in vitro kultūroje. Jis įvaldytas totipotencijos (gebėjimo pernešti ir atkurti augalų genetinę informaciją) fenomenu.

Mikrodauginimo privalumai

Metodas užtikrina aukštą reprodukcijos greitį, leidžiantį greitai pristatyti naujas augalų veisles į gamybą.
Dauginimo proceso metu užtikrinamas sodinamosios medžiagos sveikata.
Reikalingas nedidelis pradinės medžiagos kiekis.
Darbas atliekamas laboratorinėmis sąlygomis ir nepriklauso nuo aplinkos veiksnių.
Sunku natūraliomis sąlygomis dauginamų augalų dauginimo galimybė.

Pradinė medžiaga įvežant augalus į kultūrą dažniausiai yra elitiniai augalai, būdingi veislei ir be infekcijos požymių.

Mikrokloninio dauginimosi etapai

I. Eksplantatų (bet kurios augalo dalies, auginamos in vitro sąlygomis) sterilizavimas. Įvadas į in vitro kultūrą. Šiame etape svarbu užtikrinti sėkmingą eksplanto patekimą į maistinę terpę, taip stebint audinių tempimą diferencijuojant augalų ląsteles.
II. Tiesą sakant, reprodukcija. Šio etapo tikslas – padidinti ūglių skaičių in vitro kultūroje. Reprodukcija šiame etape yra svarbus dalykas. Meristematiniai centrai indukuojami ir išsivysto pumpuruose arba ūgliuose.
III. Įsišaknijimas ir adaptacija nesteriliomis sąlygomis. Šiame etape pailginami ūgliai, sukeltos šaknys, o po to perkeliami į šiltnamio sąlygas.