Poliploidi: Pridobivanje In Uporaba Kolhicina Doma

2024 Avtor: Sebastian Paterson | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 13:53

Eksperimentalna poliploidija v kuhinji

Na naših vrtovih raste veliko rastlin, ki so v bistvu strupene - akonat, lumbago (sanjska trava), šmarnica, kolhicum - kolhicum itd. Toda nihče se jim ne mudi zavrniti - navsezadnje je pridobivanje čistih kemikalij iz teh rastlin zapleten postopek in jih ne uporabljamo za hrano. Kaj je tako zanimivega pri alkaloidu kolhicinu, ki ga na primer vsebuje vsak najljubši kolhicum?

Začnimo z osnovami biologije iz šolskega programa, na kar smo verjetno že pozabili. Ko se celica razdeli, se DNK najprej podvoji, nato pa se celica razdeli na dve z enakimi nabori kromosomov. Torej prav ta kolhicin moti normalno delitev celic. DNK se podvoji, poveča za štirikrat itd., Celica pa zamuja pri delitvi.

Ko se razcepi, potem v procesu rasti v celicah nove rastline ti kompleti kromosomov niso več 2n (standardni diploid), ampak 4n, 8n itd. To je naš poliploid. Zdaj je bilo ugotovljeno, da je 1/3 vseh kritosemenk na zemlji poliploid. Te naravne mutacije so se pojavile iz različnih razlogov - temperaturnega šoka, travme, bolezni, sončnega sevanja.

Človek že dolgo uporablja poliploidijo za razvoj visoko produktivnih sort kmetijskih rastlin. Sprva je bilo to storjeno nezavedno: največji primerki so se preprosto razmnoževali, dajali so veliko žita ali predvsem velike plodove. S prihodom genetike je postalo jasno, da so takšni velikani poliploidi. V rastlinarstvu je znanih več kot 500 poliploidov (pesa, grozdje, redkev, čebula itd.).

V cvetličarstvu opažamo najrazličnejše poliploide: če je ena izvirna oblika v 2n = 18 kromosomih, imajo lahko gojene rastline te vrste 36, 54 in do 198 kromosomov. Lahko dobite popolnoma čudežno kimero, takrat v procesu motenja normalne delitve s kolhicinom v eni rastlini dobimo celice z različnimi nabori kromosomov.

Takšne rastline so nenavadne in v odrasli dobi imajo različni deli rastline različne značilnosti. Ljudje že dolgo opažajo takšne naravne mutacije in ločen del rastline z zanimivimi lastnostmi je dal novo sorto. Tako so na primer najprej dobili stolpasta jablana in razbito gensko bogastvo samega gostitelja je osnova neštetih sort te rastline. Naravne mutacije, skupaj z neskončnim navzkrižnim opraševanjem in selekcijo, so bile pravzaprav osnova selekcije v vseh časih človeštva.

Toda živimo v XXI. Stoletju - znanost je stopila daleč naprej in zdi se, da čas leti vse hitreje. No, nimamo več generacij v rezervi za tako imenovani "ljudski" izbor, zdaj in hitreje želim videti nekaj novega, še bolj zanimivo - poskusiti eksperimentirati in ponosno videti rezultate lastnega dela.

Resna znanost za eksperimentalno, pospešeno izbiro ima v svojem arzenalu ogromno možnosti - lasersko zdravljenje, sevanje, rentgenski žarki, mutageni in supermutageni. Kaj pa radovedni in navdušeni vrtnar? Kje lahko dobim čisti kolhicin za svoje poskuse?

Gremo kopati krokus

V tem vremenu bomo še vedno pravočasno, čas setve pa ni daleč. Vsebnost kolhicina v čebulici je 0,25%, v cvetovih - 0,8%, v semenih - 1,2%. Seveda je bolj priročno delati z žarnico. Potem je vse preprosto - dobite sok (naribajte, zmeljite v mlinčku za meso, malto, karkoli želite), stisnite, filtrirajte, postavite v hladilnik. Sok je bolje pripraviti tik pred setvijo. Ne pozabite na varnostne ukrepe! Potrebne so maska, rokavice; umijte si roke in orodje - ne pijte soka!

Optimalni odstotek kolhicina v raztopini za pridobivanje poliploidov je 0,1-0,2% - zato moramo našo raztopino (sok) razredčiti z vodo za polovico ali četrtino. Čas namakanja semen v raztopini za različne rastline je različen, vendar običajno za suhe rastline - dan, za sadike - 8-12 ur. Toda to so le splošna načela. Eksperimentirajte.

Iz izkušenj lahko rečem, da je ohlapnejša kožica semena, manj časa traja. Na primer za primroze zadostuje ura in rešitev je šibkejša. Poskusov na dragih (kupljenih) semenih seveda ne začenjajte: kolhicin je močan mutagen in nekatera semena bodo odmrla. Uporabite svoja semena, za katera veste, da so sveža in takšna, s katerimi želite delati.

Najbolj zanimivo je, da je rezultat naše "kuhinjske" znanosti dovolj hitro viden. V fazi sadike se hipokotil (mesto med korenino in listnim primordijem je hipokotilno koleno) zgosti in postane kot majhen sodček, poliploidne sadike pa odlikujejo svetlejša in temnejša zelena barva; letaki so bolj toga, listni peclji se skrajšajo. To so jasno opazne razlike, ki omogočajo primarno izbiro že v fazi sadik na okenski polici med trgom.

Bodite pripravljeni na najstrožji izbor v vseh fazah, sicer se ne bo mogoče izogniti prekomerni zalogi poskusnih rastlin v vaši poletni koči. Če želite dobiti obetavne sadike, ki se lahko spremenijo v novo sorto, morate počakati, da rastlina cveti ali plodi, odvisno od tega, kaj imate radi.

No, zakaj pa vse to potrebujemo - uničene čebulice krokusov, grande, maske, okenske police, zasedene ne z običajnimi sadikami, ampak z nekaterimi (še ni znano, ali nastali poliploidi)? Oh, če bi bilo vse tako preprosto - pomnožite število kromosomov - in tukaj so ogromni frotirni zvončki, perunike, gladiole, maline s pestjo ali ribez z jajčkom … Toda večni srbež izumitelja-eksperimentatorja: kaj pa če? Drugi uspejo, ampak zakaj sem slabši?

Poliploidi dajejo različno potomstvo - to je gigantizem (večinoma) in pritlikavost. No, dajmo ga v svoje roke - daste 20 cm visok naklon za tobogane ali 3 metre visoko kosmuljo - oblikovali ste ga kot drevo - in brez težav s trni … Je pritlikava frotirna lila za cvetlični vrt - šibka? Poliploidi so tako povečanje (v glavnem) kot zmanjšanje in deformacije cvetja. Obstaja samo en recept - izbor.

Poliploidi so povečanje (predvsem) in zmanjšanje velikosti ploda. Tudi tu se o vsem odloča izbor. Mimogrede, vse ljubljene vrtne jagode (jagode) imajo običajno 2n = 14 kromosomov in gojimo sorte, ki imajo skoraj vse 7n = 98 kromosomov.

Poliploidi so tako povečanje (predvsem) števila cvetov na peclju kot tudi zmanjšanje. Odraščal, cenil, odpeljal - ostalo je bilo neusmiljeno zavrženo. Ne pozabite na preveliko zalogo.

Poliploidi so sprememba zimske trdnosti rastlin - skoraj vedno navzgor. No, to je vsekakor za nas - za Sankt Peterburg in druge severne regije! Nehajte si lizati ustnice po zahodnih katalogih - vrtnice dajete brez zavetja in še več - hočem breskve!

Mimogrede, najbolj zimsko trpežne vrste brez z naravnim napredovanjem proti severu zaradi naravne poliploidije imajo 84 kromosomov (za razliko od njihovih južnih kolegov z 2n = 28 kromosomi).

Poliploidi so tudi spremembe v življenjskem ciklu rastlin - dvoletnice se pogosto spremenijo v nedorasle (3-4 leta). Na primer, v našem vrtcu smo dobili piramidalni zvonec (C. pyramidalis). Po svojem videzu pripada dveletnikom, vendar že štiri leta živi z nami, z njim še naprej sodelujemo.

Poliploidi imajo pogosto zmanjšano plodnost - tvorjenje semen. In zato - naprej za kosmulje brez semen - kako je naše severno grozdje (kot ga pogosto imenujejo kosmulje) slabše od južnega kiš-miša?!

Poliploidi so tako sprememba števila cvetnih listov, tako nerazvitih kot frotirnih lepot. Recept je enak - izbor.

Vsekakor pa poliploidi zagotovo niso novi rodovi v smislu, v katerem je beseda uporabljena v Bibliji. Perunike in maline so namesto dlani in kivija ostale perunike in maline.

Ta članek daje zelo poenostavljeno predstavo o tako zapletenem pojavu, kot je poliploidija (ja, strokovnjaki mi bodo oprostili), vendar nam ni treba iti globlje, ampak bi radi eksperimentirali, dobili svojo sorto in se veselili - hvalili se. Mimogrede, kako pravite svoji sorti velikanskih frotirnih gladiol ali malin v velikosti jabolk - ste se že odločili?