Polyploidy: Získanie A Používanie Kolchicínu Doma

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 13:53

Experimentálna polyploidia v kuchyni

V našich záhradách sa pestuje veľa rastlín, ktoré sú v podstate jedovaté - akonit, lumbago (senná tráva), konvalinka, colchicum - colchicum atď. Nikto sa ale s ich odmietnutím neponáhľa - koniec koncov, získanie čistých chemikálií z týchto rastlín je komplikovaný proces a nepoužívame ich na jedlo. Čo je také zaujímavé na alkaloide kolchicíne, ktorý je obsiahnutý napríklad v každom obľúbenom kolchiku?

Začnime základmi biológie zo školských osnov, na ktoré sme už pravdepodobne zabudli. Keď sa bunka rozdelí, DNA sa najskôr zdvojnásobí a potom sa bunka rozdelí na dve s rovnakými skupinami chromozómov. Takže tento veľmi kolchicín interferuje s normálnym delením buniek. DNA sa zdvojnásobuje, štvornásobne atď. A bunka má oneskorené rozdelenie.

Keď sa rozdelí, potom v procese rastu v bunkách novej rastliny tieto samotné sady chromozómov už nie sú 2n (štandardný diploid), ale 4n, 8n atď. Toto je náš polyploid. Teraz sa zistilo, že 1/3 všetkých krytosemenných rastlín na Zemi sú polyploidy. Tieto prirodzené mutácie sa vyskytli z rôznych dôvodov - teplotný šok, trauma, choroba, slnečné žiarenie.

Človek už dlho používa polyploidiu na vývoj vysoko produktívnych odrôd poľnohospodárskych rastlín. Spočiatku sa to dialo nevedomky: najväčšie exempláre sa jednoducho rozmnožili a poskytli veľa obilia alebo najmä veľkého ovocia. S príchodom genetiky sa ukázalo, že takými gigantmi sú polyploidy. V pestovaní rastlín (repa, hrozno, reďkovka, cibuľa atď.) Je známych viac ako 500 polyploidov.

V kvetinárstve sa pozoruje široká škála polyploidov: ak je jedna pôvodná forma v 2n = 18 chromozómoch, potom môžu mať kultivované rastliny tohto druhu 36, 54 a až 198 chromozómov. Môžete získať absolútne zázračnú chiméru, to je prípad, keď v procese narušenia normálneho delenia kolchicínom dostaneme v jednej rastline bunky s rôznymi sadami chromozómov.

Takéto rastliny sú neobvyklé a v dospelosti majú rôzne časti rastliny odlišné vlastnosti. Ľudia si takéto prírodné mutácie už dávno všimli a z odlúčenej časti rastliny so zaujímavými vlastnosťami vznikla nová odroda. Tak sa napríklad najskôr získali stĺpovité jablone a rozbitý genetický fond samotného hostiteľa je základom nespočetných odrôd tejto rastliny. Prirodzené mutácie spolu s nekonečným krížovým opeľovaním a selekciou boli v skutočnosti základom selekcie v každej dobe ľudstva.

Ale žijeme v XXI storočí - veda postúpila ďaleko dopredu a zdá sa, že čas letí čoraz rýchlejšie. No, nemáme takzvané „ľudové“výbery v zálohe niekoľko generácií, teraz a rýchlejšie chcem vidieť niečo nové, a ešte zaujímavejšie - pokúsiť sa experimentovať a hrdo vidieť výsledky vlastnej práce.

Vážna veda pre experimentálny, zrýchlený výber má vo svojom arzenáli obrovské množstvo možností - laserové ošetrenie, žiarenie, röntgenové žiarenie, mutagény a supermutagény. Čo zvedavý a nadšený záhradník? Kde môžem na svoje experimenty získať čistý kolchicín?

Poďme kopať krokus

V tomto počasí ešte stihneme čas a doba sejby nie je ďaleko. Obsah kolchicínu v žiarovke je 0,25%, v kvetoch - 0,8%, v semenách - 1,2%. Prirodzene je pohodlnejšie pracovať s žiarovkou. Potom je všetko jednoduché - dajte si šťavu (nastrúhajte, pomeľte na mäsovom mlynčeku, malte, nech sa páči), vytlačte, prefiltrujte, vložte do chladničky. Šťavu je lepšie pripraviť až tesne pred sejbou. Nezabudnite na bezpečnostné opatrenia! Maska, rukavice sú potrebné; umyte si ruky a náradie - nepite džús!

Optimálne percento kolchicínu v roztoku na získanie polyploidov je 0,1-0,2% - podľa toho musí byť náš roztok (šťava) zriedený vodou o polovicu alebo štvrtinu. Čas namáčania semien v roztoku pre rôzne rastliny je rôzny, ale zvyčajne pre suché rastliny - deň, pre sadenice - 8-12 hodín. Ale to sú iba všeobecné zásady. Experimentujte.

Zo skúseností môžem povedať, že čím voľnejšia je pokožka semena, tým menej času trvá. Napríklad prvosienkam stačí hodina a riešenie je slabšie. Prirodzene, nezačínajte svoje experimenty s drahými (zakúpenými) semenami: kolchicín je silný mutagén a niektoré z nich zomrú. Použite svoje vlastné semená, o ktorých viete, že sú čerstvé a s ktorými chcete pracovať.

Najzaujímavejšie je, že výsledok našej „kuchynskej“vedy je viditeľný dostatočne rýchlo. V štádiu semenáča hypokotyl (miesto medzi koreňom a listovým primordom je hypokotylové koleno) zhustne a stane sa ako malý sud a polyploidné sadenice sa vyznačujú jasnejšou a tmavozelenou farbou; letáky sú tuhšie, listové stopky sú skrátené. Jedná sa o zreteľne viditeľné rozdiely, ktoré umožňujú prvotný výber už vo fáze sadeníc na parapete počas vyberania.

Pripravte sa na najprísnejší výber vo všetkých fázach, inak sa nedá vyhnúť nadmernému množeniu pokusných rastlín vo vašej letnej chate. Na získanie nádejných sadeníc, ktoré sa môžu zmeniť na novú odrodu, musíte skutočne počkať, kým rastlina zakvitne alebo plodí, podľa toho, čo máte radi.

No, prečo to všetko potrebujeme - zničené krokusové žiarovky, strúhadlá, masky, parapety, obsadené nie obvyklými sadenicami, ale niektorými (zatiaľ nie je známe, či výsledné polyploidy)? Ach, keby to bolo všetko také jednoduché - znásobte počet chromozómov - a tu sú obrovské froté zvončeky, kosatce, gladioly, maliny s päsťou alebo ríbezle s vajíčkom … Ale večné svrbenie vynálezcu a experimentátora: čo keby? Ostatným sa darí, ale prečo som na tom horšie?

Polyploidy dávajú rôznych potomkov - to je gigantizmus (väčšinou) a nanizmus. No, dajme to do našich rúk - dáte 20 cm vysoký svah pre šmýkačky alebo 3 metre vysoký egreš - sformovali ho ako strom - a žiadne problémy s tŕňmi … Je trpasličí froté orgován pre kvetinovú záhradu - slabý? Polyploidy sú zväčšenie (hlavne) a zmenšenie a deformácia kvetu. Existuje iba jeden recept - výber.

Polyploidy sú zväčšenie (hlavne) aj zmenšenie plodu. Aj tu o všetkom rozhoduje výber. Mimochodom, všetky milované záhradné jahody (jahody) máme bežne 2n = 14 chromozómov a pestujeme kultivary, ktoré takmer všetky majú 7n = 98 chromozómov.

Polyploidy sú jednak nárastom (hlavne) počtu kvetov na stopke, jednak poklesom. Vyrástol, ocenil, odniesol - zvyšok bol nemilosrdne vyhodený. Pamätajte na nadmerné zásoby.

Polyploidy sú zmenou zimnej odolnosti rastlín - takmer vždy smerom nahor. Toto je určite pre nás - pre Petrohrad a ďalšie severné oblasti! Prestaňte si lízať pery na západných katalógoch - dáte ruže bez prístrešia a ďalšie - chcem broskyne!

Mimochodom, najviac odolné zimné druhy brezy s prirodzeným pokrokom na sever vďaka prírodnej polyploidii majú 84 chromozómov (na rozdiel od svojich južných náprotivkov s 2n = 28 chromozómov).

Polyploidy sú tiež zmenami v životnom cykle rastlín - dvojročné rastliny sa často menia na mláďatá (3 - 4 roky). Napríklad do našej škôlky sme dostali pyramídový zvon (C. pyramidalis). Svojím vzhľadom patrí k dvojročným deťom, ale žije s nami už štyri roky, pracujeme s ním ďalej.

Polyploidy majú často zníženú plodnosť - tvorbu semien. A preto - vpred pre egreše bez semien - v čom je naše severné hrozno (ako sa egreš často nazýva) horšie ako južné kiš-miš?!

Polyploidy sú zmenou v počte okvetných lístkov, nerozvinutých aj froté. Recept je rovnaký - výber.

V každom prípade polyploidy rozhodne nie sú novými rodmi v tom zmysle, ako sa toto slovo používa v Biblii. Kosatce a maliny zostali namiesto dlaní a kivi kosatce a maliny.

Tento článok podáva veľmi zjednodušenú predstavu o tak zložitom fenoméne, akým je polyploidia (áno, profesionáli mi to odpustia), ale netreba ísť hlbšie, chceli by sme experimentovať, získať vlastnú odrodu a radovať sa - chváliť sa. Mimochodom, ako hovoríte svojej vlastnej odrode obrovských froté mečíkov alebo malín veľkosti jablka - už ste sa rozhodli?