Как клонируют растения?
Приветствую друзья, я работаю биотехнологом и хотел бы немного рассказать о своей работе и о том, как устроено отечественное производство по клонированию растений.
Теория:
Для начала придётся немного углубится в биологическую теорию.
В отличие от животных, растения довольно просто клонировать. Они обладают рядом уникальных особенностей. Во первых, они способны практически неограниченно расти в течение всей жизни, а во вторых, они могут размножаться не только половым способом (образуя семена), но и вегетативно, т.е. частями организма (побегами, листьями и т.д.).
Наглядный пример. Если посадить клубни с одного растения, то когда они вырастут, получившиеся растения будут генетически полностью идентичны материнскому.
На основе этих свойств и была разработана технология микроклонального размножения.
Схема микроклонального размножения:
Производство:
Процесс начинается с выбора растения донора (маточника). Оно должно быть здоровым и соответствовать сорту. Если речь идёт о сельскохозяйственных растениях, то изучаются так-же семена и плоды. Лишь после всесторонней и тщательной проверки можно приступать к клонированию.
Сразу срезать побеги и начинать их размножать нельзя, поскольку любое растение (независимо от того растёт оно в открытом грунте или теплице, заражено множеством различных инфекций и вирусов). Необходимо от них избавится.
Для этого побеги сначала стерилизуют перекисью и антибиотиками, а после помещают в стерильные контейнеры на питательную среду. При должной удаче несколько побегов из сотни окажутся чистыми и пригодными для дальнейшего размножения.
Вот фотографии чистого, жизнеспособного побега и примеры бактериального и плесневого заражения:
Сверху:
Снизу:
Удачные побеги затем перемещают в банки и по мере роста несколько раз черенкуют пока не получат достаточное количество биологического материала для работы.
Все растения (экспланты) не смотря на внешние различия на генетическом уровне абсолютно идентичны.
Если сорт до этого не размножался в лаборатории, то задача биотехнолога состоит в том, чтобы подобрать оптимальные условия для роста и размножения культуры.
Меняя состав среды, количество микро и макроэлементов можно существенно повысить продуктивность и скорость роста культуры.
Добавляя растительные гормоны, можно заставить растения разрастаться вширь или наоборот образовывать корни и длинные побеги.
Вот пример. Эти культуры были посажены в один день, в одну банку были добавлены гормоны для увеличения скорости роста побегов, а в другую нет.
Сверху:
Снизу:
Когда культура достаточно размножилась, её отправляют на укоренение. Макушки и срединные черенки от побегов размером примерно 1-2 см сантиметра срезают и помещают в среду содержащую гормоны, способствующие активному росту корней.
Процесс укоренения:
Примерно через месяц растения можно принимать и отправлять в теплицу на адаптацию, где они превращаются в готовые для продажи саженцы.
Огромным плюсом данной технологии является то, что полученные саженцы генетически однородны и очищены от болезней и инфекций и поэтому растут намного лучше, чем их "дикие" аналоги.
В теории из всего из одного маточника можно сделать бесконечное количество клонов, но на практике культуру необходимо время от времени обновлять или вводить заново уже от другого растения, если она например была заражена инфекцией.
Рабочее место оператора микрочеренкования:
Руки, инструменты и даже поверхность стола каждые полчаса обрабатывают спиртом и всё-равно культура может быть случайно заражена.
К сожалению далеко не все растения хорошо поддаются микроклональному размножению, но технология для 36 культур и более 400 сортов на нашем производстве уже отлажена и каждый сезон вводится несколько новинок.
Самые ходовые позиции это саженцы голубики, гейхеры, гортензии, земляники, флоксы и сирень. Покупают как крупные дистрибьюторы, так и частные лица для своего сада или дачи.
Помимо наземных растений неплохо поддаются микроклональному размножению и водные культуры. Они продаются прямо на питательной среде, люди используют их для украшения аквариумов.
P.S. Заранее извиняюсь за ошибки и опечатки, весь текст был набран с телефона;
P.P.S. По возможности отвечу на вопросы в комментариях, спасибо за прочтение;