Полиплоидтар: колхицинді үйден алу және қолдану

2024 Автор: Sebastian Paterson | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 13:51

Ас үйдегі тәжірибелік полиплоидия

Біздің бақтарда өсірілген көптеген өсімдіктер бар, олар мәні жағынан улы - аконит, лумбаго (арман-шөп), алқап, лалагүл, колхикум - колхикум және т.б. Бірақ ешкім олардан бас тартуға асығар емес - өйткені, осы өсімдіктерден таза химиялық заттарды алу - бұл күрделі процесс және біз оларды тамақ үшін қолданбаймыз. Мысалы, бәрінің сүйікті колхикумында болатын алкалоид колхицині туралы не қызық?

Мектеп бағдарламасынан биология негіздерінен бастайық, оны біз ұмытып кеткен шығармыз. Жасуша бөлінген кезде ДНҚ алдымен екі еселенеді, содан кейін жасуша бірдей хромосомалар жиынтығымен екіге бөлінеді. Сондықтан бұл өте колхицин қалыпты жасушалардың бөлінуіне кедергі келтіреді. ДНҚ екі есе, төрт есе және т.б., ал жасуша оның бөлінуінде кешіктіріледі.

Бөлінген кезде, жаңа өсімдіктің жасушаларында өсу процесінде хромосомалардың дәл осы жиынтығы енді 2n (стандартты диплоид) емес, 4n, 8n және т.б. Бұл біздің полиплоид. Қазір жердегі барлық ангиоспермдердің 1/3 бөлігі полиплоидтар екендігі анықталды. Бұл табиғи мутациялар әр түрлі себептермен болған - температура соққысы, жарақат, ауру, күн радиациясы.

Адам ұзақ уақыт бойы полиплоидияны ауылшаруашылық өсімдіктерінің жоғары өнімді сорттарын жасау үшін қолданып келеді. Алдымен бұл бейсаналық түрде жасалды: ең үлкен үлгілер жай көбейтіліп, көптеген астық немесе әсіресе ірі жемістер берді. Генетиканың пайда болуымен мұндай алыптар полиплоидтар екендігі белгілі болды. Өсімдік шаруашылығында 500-ден астам полиплоидтар белгілі (қызылша, жүзім, шалғам, пияз және т.б.).

Гүл өсіруде полиплоидтардың алуан түрлілігі байқалады: егер бір түпнұсқа формасы 2n = 18 хромосомада болса, онда осы түрдің мәдени өсімдіктері 36, 54 және 198-ге дейін хромосомаларға ие бола алады. Сіз колчицинмен қалыпты бөлінуді бұзу процесінде бір өсімдікте әртүрлі хромосомалар жиынтығы бар жасушаларды алатын кезде сіз керемет химераны ала аласыз.

Мұндай өсімдіктер ерекше, ал ересек кезінде өсімдіктің әртүрлі бөліктері әртүрлі сипаттамаларға ие. Адамдар мұндай табиғи мутацияны бұрыннан байқады, ал қызықты белгілері бар өсімдіктің бөлінген бөлігі жаңа сортты тудырды. Мәселен, мысалы, бағаналы алма ағаштары алғаш рет алынды, ал иесінің өзі сынған генетикалық қоры осы өсімдіктің сансыз сорттарының негізі болып табылады. Табиғи мутациялар, шексіз айқас тозаңданумен және сұрыптаумен бірге, іс жүзінде адамзаттың барлық кезеңдерінде сұрыптаудың негізі болды.

Бірақ біз ХХІ ғасырда өмір сүріп жатырмыз - ғылым әлдеқайда алға қадам басты, уақыт тезірек ұшып бара жатқан сияқты. Бізде «халықтық» деп аталатын іріктеудің бірнеше буыны жоқ, қазір мен тезірек жаңа нәрсе көргім келеді, одан да қызықты - эксперименттер жасауға тырысып, өз жұмысымыздың нәтижелерін мақтанышпен көргім келеді.

Тәжірибелік, жеделдетілген сұрыптауға арналған байыпты ғылым оның арсеналында көптеген мүмкіндіктерге ие - лазерлік өңдеу, сәулелену, рентген, мутагендер және супермутагендер. Ізденімпаз әрі ынталы бағбан туралы не деуге болады? Тәжірибелерім үшін таза колхицинді қайдан алуға болады?

Крокус қазуға барайық

Біз бұл ауа-райында әлі де уақыт боламыз, ал себу уақыты жақын емес. Колхициннің пиязшықтағы мөлшері 0,25%, гүлдерде - 0,8%, тұқымдарда - 1,2%. Әрине, шаммен жұмыс істеу ыңғайлы. Содан кейін бәрі қарапайым - шырынды алыңыз (үккіште ұсақтаңыз, ет тартқышта ұнтақтаңыз, ерітінді, не ұнайды), сығыңыз, сүзіңіз, тоңазытқышқа салыңыз. Шырынды себер алдында дайындаған дұрыс. Қауіпсіздік шаралары туралы ұмытпаңыз! Маска, қолғап қажет; қолдар мен құралдарды жуу - шырын ішпеңіз!

Полплоидтарды алуға арналған ерітіндідегі колхициннің оңтайлы пайызы 0,1-0,2% құрайды - сәйкесінше біздің ерітінді (шырын) сумен жартысына немесе төрттен біріне дейін сұйылтылуы керек. Әр түрлі өсімдіктерге арналған ерітіндіге тұқымдарды сіңіру уақыты әртүрлі, бірақ көбінесе құрғақ өсімдіктер үшін - тәулік, көшеттер үшін - 8-12 сағат. Бірақ бұл тек жалпы принциптер. Тәжірибе.

Тәжірибе бойынша тұқымның терісі қаншалықты бос болса, соғұрлым аз уақыт кетеді деп айта аламын. Мысалы, примозалар үшін бір сағат жеткілікті, ал шешім әлсіз. Әрине, тәжірибеңізді қымбат (сатып алынған) тұқымдарға бастамаңыз: колхицин - бұл күшті мутаген, ал тұқымдардың бір бөлігі өледі. Сіз өзіңіздің жаңа және жұмыс жасағыңыз келетін тұқымдарды қолданыңыз.

Ең қызығы, біздің «ас үй» ғылымының нәтижесі тез көрінеді. Көшеттер сатысында гипокотил (тамыр мен жапырақ примордиінің арасындағы жер гипокотил тізесі) қалыңдап, кішкентай бөшке тәрізді болады, ал полиплоидты көшеттер ашық және қою жасыл түсімен ерекшеленеді; парақшалар қатаңырақ, жапырақ жапырақтары қысқарады. Бұл айқын байқалатын айырмашылықтар, терезе алдындағы көшеттер сатысында таңдау кезінде алғашқы таңдау жасауға мүмкіндік береді.

Барлық кезеңдерде ең қатал сұрыптауға дайын болыңыз, әйтпесе сіздің саяжайыңызда тәжірибелік өсімдіктердің артық қорын болдырмауға болмайды. Шынында да, жаңа сортқа айналуы мүмкін перспективалы көшеттерді алу үшін сізге ұнайтын нәрсеге байланысты өсімдіктің гүлденуін немесе фруктуациялануын күту керек.

Мұның бәрі бізге не үшін қажет - қираған крокус шамдары, үккіштер, маскалар, терезе төсеніштері, кәдімгі көшеттермен емес, кейбіреулерімен айналысады (пайда болған полиплоидтар екендігі әлі белгісіз)? О, егер бәрі өте қарапайым болса - хромосомалар санын көбейт - және міне алып терри қоңырау, ирис, гладиоли, жұдырықпен таңқурай немесе жұмыртқасы бар қарақат … Бірақ өнертапқыш-экспериментатордың мәңгілік қышуы: егер ше? Басқалары жетістікке жетеді, бірақ мен неге нашармын?

Полиплоидтар әртүрлі ұрпақ береді - бұл гигантизм (көбіне) және ергежейлілік. Ал енді оны өз қолымызға салайық - сіз сырғанақтар үшін биіктігі 20 см немесе биіктігі 3 метрлік қарлыған бересіз, оны ағаш етіп қалыптастырдыңыз - және тікендермен ешқандай проблемалар жоқ … Гүл бақшасына карлик терри сиренгі ме - әлсіз? Полиплоидтар - бұл кеңею (негізінен), сонымен қатар гүлдің деформациясы. Бір ғана рецепт бар - таңдау.

Полиплоидтар - бұл ұлғаю (негізінен) және ұрықтың мөлшерінің кішіреюі. Мұнда да барлығы таңдау арқылы шешіледі. Айтпақшы, бәрімізде бақшадағы құлпынайдың (құлпынайдың) қалыпты жағдайда 2n = 14 хромосомасы бар, ал бізде өсірілетін сорттар бар, олардың барлығында 7n = 98 хромосомалары бар.

Полиплоидтар - бұл педункулдағы гүлдер санының өсуі (негізінен) және азаюы. Өсті, бағалады, алып кетті - қалғаны аяусыз лақтырылды. Шамадан тыс қорды есте сақтаңыз.

Полиплоидтар - бұл өсімдіктердің қысқы тұрақтылығының өзгеруі - әрдайым жоғары. Бұл біз үшін - Санкт-Петербург және басқа солтүстік аймақтар үшін! Батыс каталогтарында ерніңізді жалауды тоқтатыңыз - сіз раушандарды баспана бересіз, және тағы басқалары - мен шабдалы алғым келеді!

Айтпақшы, табиғи полиплоидияға байланысты солтүстікке қарай табиғи алға жылжитын қайыңдардың ең қыста төзімді түрлерінде 84 хромосома болады (олардың 2n = 28 хромосомалары бар оңтүстік аналогтарынан айырмашылығы).

Полиплоидтар - бұл өсімдіктердің тіршілік циклындағы өзгерістер - екіжылдықтар көбіне жасөспірімдерге айналады (3-4 жас). Мысалы, біз балалар бөлмесінде пирамидалық қоңырауды (C. pyramidalis) алдық. Сыртқы түрі бойынша ол екі жасар балаларға тиесілі, бірақ ол төрт жыл бойы бізбен бірге тұрады, біз онымен жұмыс жасаймыз.

Полиплоидтар көбінесе құнарлылықты төмендетеді - тұқым қалыптастыру. Сондықтан - тұқымсыз қарлығанға қарай - біздің солтүстік жүзім (қарлыған жиі атайды) оңтүстік киш-миштен гөрі нашар ма?!

Полиплоидтар - бұл дамымаған да, түкті сұлулық та жапырақшаларының санының өзгеруі. Рецепт бірдей - таңдау.

Кез-келген жағдайда, полиплоидтар сөздің Інжілде қолданылатын мағынасында жаңа тұқым емес. Ирис пен таңқурай алақан мен киви орнына ирис пен таңқурай болып қала берді.

Бұл мақала полиплоидия сияқты күрделі құбылыс туралы өте жеңілдетілген идеяны береді (иә, кәсіпқойлар мені кешіреді), бірақ бізге тереңірек барудың қажеті жоқ, біз тәжірибе жасап, өз түрімізді алып, қуанғымыз келеді - мақтанамыз. Айтпақшы, сіз өзіңіздің алуан терри гладиолусы немесе алма өлшемді таңқурайдың алуан түрін қалай атайсыз?