Poliploidai: Kolchicino Gavimas Ir Naudojimas Namuose

2024 Autorius: Sebastian Paterson | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 13:52

Eksperimentinė poliploidija virtuvėje

Mūsų soduose auginama daugybė augalų, kurie iš esmės yra nuodingi - akonitas, lumbago (svajonių žolė), pakalnutė, colchicum - colchicum ir kt. Tačiau niekas neskuba jų atsisakyti - juk grynų chemikalų gavimas iš šių augalų yra sudėtingas procesas, o mes jų nenaudojame maistui. Kuo įdomus alkaloidas kolchicinas, kurio yra, pavyzdžiui, visų mėgstamiausiame kolchicine?

Pradėkime nuo biologijos pagrindų iš mokyklos programos, kuriuos tikriausiai jau pamiršome. Kai ląstelė dalijasi, DNR pirmiausia padvigubėja, o tada ląstelė dalijasi į dvi su tomis pačiomis chromosomų rinkiniais. Taigi šis kolchicinas trukdo normaliam ląstelių dalijimuisi. DNR padvigubėja, padidėja keturis kartus ir t.

Kai jis suskaidomas, tada augalo ląstelių augimo procese šie chromosomų rinkiniai yra nebe 2n (standartinis diploidas), bet 4n, 8n ir kt. Tai yra mūsų poliploidas. Dabar nustatyta, kad 1/3 visų žemės kampelių yra poliploidai. Šios natūralios mutacijos atsirado dėl įvairių priežasčių - temperatūros šoko, traumų, ligų, saulės spindulių.

Žmogus ilgą laiką naudojo poliploidiją kurdamas labai derlingas žemės ūkio augalų veisles. Iš pradžių tai buvo daroma nesąmoningai: didžiausi egzemplioriai buvo tiesiog dauginami, duodant daug grūdų ar ypač didelių vaisių. Atsiradus genetikai paaiškėjo, kad tokie milžinai yra poliploidai. Augalininkystėje yra žinoma daugiau nei 500 poliploidų (burokėliai, vynuogės, ridikai, svogūnai ir kt.).

Gėlininkystėje pastebima įvairiausių poliploidų: jei viena originali forma 2n = 18 chromosomose, tai auginami šios rūšies augalai gali turėti 36, 54 ir iki 198 chromosomų. Galite gauti absoliučiai stebuklingą chimerą, būtent tada, kai sutrinka normalus dalijimasis su kolchicinu, mes gauname ląsteles su skirtingais chromosomų rinkiniais viename augale.

Tokie augalai yra neįprasti, o suaugę skirtingos augalo dalys pasižymi skirtingomis savybėmis. Žmonės jau seniai pastebėjo tokias natūralias mutacijas, o atsiskyrusi augalo dalis, turinti įdomių bruožų, sukėlė naują veislę. Taigi, pavyzdžiui, pirmiausia buvo gautos koloninės obelys, o sutrupėjęs paties šeimininko genetinis fondas yra daugybės šio augalo veislių pagrindas. Natūralios mutacijos kartu su nesibaigiančiu kryžminiu apdulkinimu ir selekcija iš tikrųjų buvo atrankos pagrindas visais žmonijos laikais.

Bet mes gyvename XXI amžiuje - mokslas žengė toli į priekį, atrodo, kad laikas lekia vis greičiau. Na, mes neturime kelių kartų vadinamajai „liaudies“atrankai, dabar ir greičiau noriu pamatyti kažką naujo, o dar įdomiau - pabandyti eksperimentuoti ir išdidžiai pamatyti savo darbo rezultatus.

Rimtas mokslas, skirtas eksperimentinei, pagreitintai atrankai, jo arsenale turi daugybę galimybių - gydymą lazeriu, spinduliavimą, rentgeno spindulius, mutagenus ir supermutagenus. Ką apie žvalų ir entuziastingą sodininką? Kur galėčiau gauti gryno kolchicino savo eksperimentams?

Eime kasti krokų

Šiuo oru mes vis tiek būsime laiku, o sėjos laikas nėra toli. Kolchicino kiekis svogūnėlyje yra 0,25%, žieduose - 0,8%, sėklose - 1,2%. Natūralu, kad patogiau dirbti su lempute. Tada viskas paprasta - gaukite sultis (sutarkuokite, sumalkite mėsmalėje, skiedinyje, kas jums patinka), išspauskite, filtruokite, padėkite į šaldytuvą. Sultis geriau paruošti prieš pat sėją. Nepamirškite apie saugos priemones! Reikalinga kaukė, pirštinės; nusiplaukite rankas ir įrankius - negerkite sulčių!

Optimalus kolchicino procentas tirpale poliploidams gauti yra 0,1–0,2% - atitinkamai mūsų tirpalas (sultys) turi būti praskiestas vandeniu puse ar ketvirtadaliu. Sėklų mirkymo tirpale skirtingiems augalams laikas yra skirtingas, tačiau paprastai sausiems augalams - diena, daigams - 8–12 valandų. Bet tai tik bendrieji principai. Eksperimentuokite.

Iš patirties galiu pasakyti, kad kuo laisvesnė sėklos oda, tuo mažiau laiko reikia. Pavyzdžiui, raktažolėms pakanka valandos, o tirpalas silpnesnis. Natūralu, kad nepradėkite eksperimentų su brangiomis (įsigytomis) sėklomis: kolchicinas yra stiprus mutagenas, ir kai kurios sėklos mirs. Naudokite savo sėklas, kurios, jūsų nuomone, yra šviežios ir tokios, kokiomis norite dirbti.

Įdomiausia tai, kad mūsų „virtuvės“mokslo rezultatas matomas pakankamai greitai. Daigų tarpsnyje hipokotilas (vieta tarp šaknies ir lapo prado yra hipokotilinis kelias) sustorėja ir tampa tarsi mažytė statinė, o poliploidiniai daigai išsiskiria ryškesne ir tamsesne žalia spalva; lapeliai standesni, lapų lapkočiai sutrumpėję. Tai yra akivaizdžiai pastebimi skirtumai, leidžiantys jau daigų ant palangės etape pasirinkti pirminį pasirinkimą.

Būkite pasirengę sunkiausiam atrankai visais etapais, kitaip negalima išvengti eksperimentinių augalų pertekliaus jūsų vasarnamyje. Iš tiesų, norint gauti perspektyvių daigų, kurie gali virsti nauja veisle, reikia palaukti, kol augalas žydės ar derės, atsižvelgiant į tai, kas jums patinka.

Na, kam mums viso to reikia - sugadintos krokų svogūnėliai, tarkos, kaukės, palangės, užimtos ne įprastais daigais, o kai kuriais (dar nežinoma, ar susidaro poliploidai)? O, jei viskas būtų taip paprasta - padaugink chromosomų skaičių - ir štai milžiniški kilpiniai varpai, vilkdalgiai, kardeliai, avietės su kumščiu ar serbentai su kiaušiniu … Bet amžinas išradėjo-eksperimentuotojo niežėjimas: o kas būtų? Kitiems sekasi, bet kodėl aš blogesnė?

Poliploidai duoda skirtingų palikuonių - tai gigantizmas (dažniausiai) ir nykštukas. Na, padėkime į savo rankas - duodate 20 cm aukščio šlaitus šlaitams ar 3 metrų aukščio agrastą - suformavote jį kaip medį - ir jokių problemų dėl erškėčių … Ar nykštukinė kilpinė alyvinė gėlių sodui - silpnas? Poliploidai yra ir gėlės padidėjimas (daugiausia), ir sumažėjimas, ir deformacijos. Yra tik vienas receptas - pasirinkimas.

Poliploidai yra ir padidėjimas (daugiausia), ir vaisiaus dydžio sumažėjimas. Čia taip pat viskas sprendžiama atrankos būdu. Beje, visų mūsų mylimose sodo braškėse (braškėse) paprastai yra 2n = 14 chromosomų, o mes auginame veisles, kurios beveik visos turi 7n = 98 chromosomas.

Poliploidai yra ir žiedo skaičiaus padidėjimas ant žiedkočio, ir sumažėjimas. Užaugo, įvertino, išsivežė - likusi dalis buvo negailestingai išmesta. Prisiminkite, kad turite atsargų.

Poliploidai yra augalų žiemos atsparumo pokytis - beveik visada aukštyn. Na, tai tikrai mums - Sankt Peterburgui ir kitiems šiauriniams regionams! Nustok laižyti lūpas prie vakarietiškų katalogų - dovanoji rožes be pastogės, o dar daugiau - aš noriu persikų!

Beje, labiausiai žiemą ištvermingos beržų rūšys, dėl natūralios poliploidijos natūraliai pažengusios į šiaurę, turi 84 chromosomas (skirtingai nei jų pietiniai kolegos, kurių 2n = 28 chromosomos).

Poliploidai taip pat yra augalų gyvenimo ciklo pokyčiai - dvimetės dažnai virsta jaunikliais (3-4 m.). Pavyzdžiui, savo darželyje gavome piramidinį varpą (C. pyramidalis). Pagal savo išvaizdą jis priklauso dvejų metų vaikams, tačiau jau ketverius metus gyvena su mumis, mes ir toliau su juo dirbame.

Poliploidai dažnai turi sumažėjusį vaisingumą - sėklų susidarymą. Ir todėl - į priekį agrastams be sėklų - kuo mūsų šiaurinės vynuogės (kaip dažnai vadinamos agrastos) yra blogesnės už pietinę kišį?

Poliploidai yra ir neišsivysčiusių, ir kilpinių grožių žiedlapių skaičiaus pokytis. Receptas tas pats - pasirinkimas.

Bet kokiu atveju, poliploidai tikrai nėra naujos gentys ta prasme, kuria šis žodis vartojamas Biblijoje. Vilkdalgiai ir avietės liko vilkdalgiais ir avietėmis vietoj palmių ir kivių.

Šis straipsnis pateikia labai supaprastintą tokio sudėtingo reiškinio kaip poliploidija idėją (taip, profesionalai man atleis), tačiau mums nereikia gilintis, mes norėtume eksperimentuoti, gauti savo įvairovę ir džiaugtis - pasigirti. Beje, kaip jūs vadinate savo veislę milžiniškų kilpinių kardelių ar obuolio dydžio aviečių - ar jau nusprendėte?