Polyploidit: Kolkisiinin Saaminen Ja Käyttö Kotona

2024 Kirjoittaja: Sebastian Paterson | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 13:49

Kokeellinen polyploidia keittiössä

Puutarhassamme kasvatetaan monia kasveja, jotka ovat pohjimmiltaan myrkyllisiä - akoniitti, lumbago (unelmaruoho), kielo, colchicum - colchicum jne. Mutta kukaan ei kiirehdi kieltäytymästä niistä - loppujen lopuksi puhtaan kemikaalin hankkiminen näistä kasveista on monimutkainen prosessi, emmekä käytä niitä ruokaan. Mikä on niin mielenkiintoista alkaloidikolkisiinissa, joka sisältää esimerkiksi kaikkien suosikki kolkikumeja?

Aloitetaan biologian perusteista koulun opetussuunnitelmasta, jonka olemme todennäköisesti jo unohtaneet. Kun solu jakautuu, DNA ensin kaksinkertaistuu ja sitten solu jakautuu kahteen samojen kromosomiryhmien kanssa. Joten tämä hyvin kolkisiini häiritsee normaalia solujen jakautumista. DNA kaksinkertaistuu, nelinkertaistuu jne., Ja solu viivästyy jakautumisessaan.

Kun se hajoaa, uuden kasvin solujen kasvuprosessissa nämä kromosomipaketit eivät enää ole 2n (tavallinen diploidi), vaan 4n, 8n jne. Tämä on polyploidimme. Nyt on todettu, että 1/3 kaikista maanpinnasta on polyploideja. Nämä luonnolliset mutaatiot tapahtuivat useista syistä - lämpötila-isku, trauma, sairaus, auringon säteily.

Ihminen on käyttänyt polyploidiaa pitkään kehittyneiden maatalouskasvien erittäin tuottavien lajikkeiden kehittämiseen. Aluksi tämä tapahtui tiedostamatta: suurimmat näytteet yksinkertaisesti lisättiin, mikä antoi paljon viljaa tai erityisen suuria hedelmiä. Genetiikan tullessa kävi selväksi, että tällaiset jättiläiset ovat polyploideja. Kasviviljelyssä tunnetaan yli 500 polyploidia (punajuuret, viinirypäleet, retiisit, sipulit jne.).

Kukkakasvatuksessa havaitaan monenlaisia polyploideja: jos yksi alkuperäinen muoto 2n = 18 kromosomissa, tämän lajin viljelykasveilla voi olla 36, 54 ja jopa 198 kromosomia. Voit saada ehdottoman ihmeellisen kimeeran, juuri silloin, kun normaalin jakautumisen häiritsemisessä kolkisiinilla saamme soluja, joissa on erilaisia kromosomeja, yhteen kasviin.

Tällaiset kasvit ovat epätavallisia, ja aikuisuudessa kasvin eri osilla on erilaiset ominaisuudet. Ihmiset ovat jo kauan huomanneet tällaisia luonnollisia mutaatioita, ja kasvin irtoava osa, jolla on mielenkiintoisia piirteitä, sai aikaan uuden lajikkeen. Siten esimerkiksi pylväs omenapuut hankittiin ensin, ja isännän pirstoutunut geneettinen rahasto on tämän kasvin lukemattomien lajikkeiden perusta. Luonnolliset mutaatiot sekä loputon ristipölytys ja -valinta olivat itse asiassa perustana valinnalle koko ihmiskunnan ajan.

Mutta elämme XXI-luvulla - tiede on edennyt kauas eteenpäin, ja aika näyttää lentävän yhä nopeammin. No, meillä ei ole useita sukupolvia varattuna niin sanottuun "folk" -valintaan, nyt ja nopeammin haluan nähdä jotain uutta ja vielä mielenkiintoisempaa - yrittää kokeilla ja nähdä ylpeänä oman työmme tulokset.

Vakavalla tieteellä kokeelliseen, nopeutettuun valintaan on sen arsenalissa valtava määrä mahdollisuuksia - laserhoito, säteily, röntgensäteet, mutageenit ja supermutageenit. Entä utelias ja innostunut puutarhuri? Mistä saan puhdasta kolkisiinia kokeissani?

Mennään kaivamaan krookusta

Olemme vielä ajassa tässä säässä, eikä kylvöaika ole kaukana. Kolkisiinipitoisuus sipulissa on 0,25%, kukissa - 0,8%, siemenissä - 1,2%. Luonnollisesti on helpompaa työskennellä polttimon kanssa. Sitten kaikki on yksinkertaista - hanki mehu (raasta, jauhaa lihamyllyssä, laastissa, mitä haluat), purista, suodata, laita jääkaappiin. On parempi valmistaa mehu juuri ennen kylvöä. Älä unohda turvatoimia! Naamio, käsineet vaaditaan; pese kädet ja työkalut - älä juo mehua!

Kolkisiinin optimaalinen prosenttiosuus liuoksessa polyploidien saamiseksi on 0,1-0,2% - vastaavasti liuos (mehu) on laimennettava vedellä puolella tai neljänneksellä. Siementen liotusaika eri kasvien liuoksessa on erilainen, mutta yleensä kuiville kasveille - päivä, taimet - 8-12 tuntia. Mutta nämä ovat vain yleisiä periaatteita. Koe.

Kokemuksesta voin sanoa, että mitä löysempi siemenen iho, sitä vähemmän aikaa kuluu. Esimerkiksi alkeille riittää tunti ja liuos on heikompi. Luonnollisesti älä aloita kokeita kalliilla (ostetuilla) siemenillä: kolkisiini on voimakas mutageeni, ja osa siemenistä kuolee. Käytä omia siemeniäsi, joiden tiedät olevan tuoreita ja sellaisia, joiden kanssa haluat työskennellä.

Mielenkiintoisinta on, että "keittiömme" tieteen tulos näkyy riittävän nopeasti. Taimivaiheessa hypokotyyli (juuren ja lehden alkupuolen välinen paikka on hypokotyylipolvi) sakeutuu ja muuttuu kuin pieni tynnyri, ja polyploidiset taimet erottuvat kirkkaammalla ja tummemmalla vihreällä värillä; esitteet ovat jäykempiä, lehtien varret lyhenevät. Nämä ovat selvästi havaittavia eroja, jotka mahdollistavat ensisijaisen valinnan jo taimet ikkunalaudalla poiminnan aikana.

Varaudu vakavimpaan valintaan kaikissa vaiheissa, muuten kokeilukasvien ylivarastointia kesämökissäsi ei voida välttää. Todellakin, jotta saat lupaavia taimia, jotka voivat muuttua uudeksi lajikkeeksi, sinun on odotettava, että kasvi kukkii tai hedelmöittää, riippuen siitä, mistä pidät.

Miksi me tarvitsemme tätä kaikkea - pilalla olevat krookus-sipulit, raastimet, naamiot, ikkunalaudat, joita ei ole tavallisilla taimilla, mutta joillakin (ei vielä tiedetä, johtuvatko syntyvät polyploidit)? Voi, jos kaikki olisi niin yksinkertaista - moninkertaista kromosomien lukumäärä - ja tässä on jättiläiset froteekellot, iirikset, gladiolit, vadelmat nyrkillä tai herukat munalla … Mutta keksijä-kokeilijan ikuinen kutina: entä jos? Toiset onnistuvat, mutta miksi olen huonompi?

Polyploidit antavat erilaisia jälkeläisiä - tämä on gigantismi (enimmäkseen) ja kääpiö. No, laitetaan se käsiimme - annat 20 cm korkean kaltevuuden dioille tai 3 metrin korkuisen karviaisen - muodosti sen puuksi - eikä piikkeillä ole ongelmia … Onko kääpiöterrylila kukkapuutarhaan - heikko? Polyploidit ovat sekä kukan suurentumista (pääasiassa) että pienenemistä ja epämuodostumia. Reseptejä on vain yksi - valinta.

Polyploidit ovat sekä suurentumista (pääasiassa) että sikiön koon pienenemistä. Myös tässä kaikki päätetään valinnalla. Muuten, meillä kaikilla rakastetuilla puutarhamansikoilla (mansikoilla) on normaalisti 2n = 14 kromosomia, ja me kasvatamme lajikkeita, joilla melkein kaikilla on 7n = 98 kromosomia.

Polyploidit ovat sekä kasvun (pääasiassa) kasvun kasvussa että vähenemisessä. Kasvatettu, arvostettu, viety pois - loput heitettiin armottomasti pois. Muista ylivarasto.

Polyploidit ovat muutos kasvien talvikestävyydessä - melkein aina ylöspäin. No, tämä on ehdottomasti meille - Pietarille ja muille pohjoisille alueille! Lopeta huulten nuoleminen länsimaisissa luetteloissa - annat ruusuja ilman suojaa ja enemmän - haluan persikoita!

Muuten talvikestävimmillä koivulajeilla, joilla on luonnollinen eteneminen pohjoiseen luonnollisen polyploidian vuoksi, on 84 kromosomia (toisin kuin etelän vastapuolilla, joissa 2n = 28 kromosomia).

Polyploidit ovat myös muutoksia kasvien elinkaaressa - kaksivuotiset kasvit muuttuvat usein nuoriksi (3-4 vuotta). Esimerkiksi saimme lastentarhastamme pyramidikellon (C. pyramidalis). Ulkonäöltään hän kuuluu kaksivuotiaille, mutta hän on asunut kanssamme neljä vuotta, työskentelemme edelleen hänen kanssaan.

Polyploideilla on usein heikentynyt hedelmällisyys - siementen muodostuminen. Ja sen vuoksi - eteenpäin siemenettömille karviaismarjoille - kuinka pohjoiset rypäleet (kuten karviaisia kutsutaan usein) ovat huonommat kuin eteläiset kish-mishit!

Polyploidit ovat sekä muutos terälehtien lukumäärässä, sekä kehittymättömissä että froteissa. Resepti on sama - valinta.

Joka tapauksessa polyploidit eivät todellakaan ole uusia sukuja siinä mielessä, että sanaa käytetään Raamatussa. Iirikset ja vadelmat jäivät iiriksiksi ja vadelmiksi palmujen ja kiivien sijaan.

Tämä artikkeli antaa hyvin yksinkertaistetun käsityksen sellaisesta monimutkaisesta ilmiöstä kuin polyploidia (kyllä, ammattilaiset antavat anteeksi), mutta meidän ei tarvitse mennä syvemmälle, haluaisimme kokeilla, hankkia oman vaihtelun ja iloita - kerskailla. Muuten, mitä sinä kutsut omaksi lajikkeesi jättiläisiksi froteegardioiksi tai omenan kokoisiksi vadelmiksi - oletko jo päättänyt?