Клонирование растений — для чего и как

Клонирование растений, что это такое, особенности. Как сделать клонов растений в домашних условиях. С каких растений нужно срезать черенки и как это правильно сделать. Как укоренять клоны.

Что такое клонирование

процесс клонирования пшеницыСоздание организмов с одинаковым генетическим набором – это и есть клонирование. В растительном мире оно не представляет особой сложности, так как клетки продолжают деление в ходе роста и дифференцировки на ткани. Для элементарной единицы всего живого характерно свойство тотипотентности – способность дать начало любой клетке.

В ядре заложена генетическая информация, в которой полностью собраны все данные о конкретном растении. Это дает возможность из небольшого ростка или клетки воспроизвести организм, который является клоном — точной копией исходного растения.

Клонирование в природе происходит на протяжении миллиардов лет. В этом случае растения размножаются бесполым путем (вегетативно). Земляника укореняется с помощью усов. Этот же способ используют лапчатка гусиная и лютик ползучий.схема получения трансгена

Черника образует новые кустики за счет боковых побегов. Из водных растений прекрасно клонирует себе подобных стрелолист обыкновенный, горизонтальные побеги которого распространяются по дну водоема. На прибрежных отмелях растет водокрас, образующий усы для продолжения рода.

Молодой побег, попадая в благоприятные условия, способен укорениться и дать начало новому растению. Для некоторых представителей фауны это наиболее оптимальный способ размножения, который помогает быстро расселиться, сохранить свой ареал и занять новые местообитания.

Многие виды растений занесены в Красную книгу:о и находятся на грани исчезновения. Восстановить растительный мир способен метод клонирования.

Получать клоны от редких растений и высаживать их в благоприятные природные условия – это один из вариантов увеличения их численности, шанс сохранить некоторые виды.

Плюсы и минусы получения клонов

успешное клонирование

Садоводы давно занимаются клонированием растений, поскольку этот метод обладает целым рядом преимуществ:

  1. Клон является точной копией материнского растения, поэтому его основные черты и этапы развития предсказуемы.
  2. Гровер обладает полной характеристикой экземпляров, полученных от исходной формы: генетика необходимого вида (сорта) сохраняется полностью.
  3. Одно материнское растение способно за короткий промежуток времени «произвести на свет» множество идентичных ей проростков, что дает возможность последующих массовых посадок.
  4. Клонировать сорт удобнее зимой, а весной высаживать в грунт жизнеспособные экземпляры, которые быстро набирают зеленую массу, становятся взрослым растением.
  5. Отбираются экземпляры с высокими качественными характеристиками, которые впоследствии приносят отменный урожай, обладают высокой декоративностью или другими, не менее ценными качествами.клонирование овощей в промышленных масштабах

Из недостатков следует отметить:

  1. Сохранение генетической информации. В природе происходят перестройки в хромосомном наборе, что в ряде случаев полезно растению. Оно приобретает выносливость, устойчивость к некоторым болезням, способность жить в изменившихся климатических условиях и другие черты. При клонировании генетические перестройки встречаются редко.
  2. Выращенные в лабораторной практически стерильной среде, клоны плохо адаптируются в природе. Поселяясь «под открытым небом», они не способны заботиться о себе. Искусственно созданные экземпляры часто болеют: их атакуют вредители, болезни, они плохо переносят климатические изменения.

Для клонирования используются клетки апикальной меристемы (верхушки побегов или кончики корешков), которые способны к быстрому делению.

Сбалансированная по всем компонентам питательная среда поможет создать полноценное питание для растений. При нарушении гормонального баланса прекращается дифференциация клеток и происходит рост бесформенной клеточной массы или каллуса.

Преимущества клонирования

Клонирование представителей флоры открывает перед гроверами следующие преимущества:

  • Поскольку клон является точно копией материнского растения, то он будет расти и развиваться точно так же. Это касается и всех остальных клонов, срезанных с этой же культуры. Все они будут как близнецы;
  • Растениевод будет знать все о растении, которое выросло из клонов, поскольку он уже вырастил материнский куст;
  • Из одного материнского куста можно сделать большое количество клонов;
  • Клоны являются более сильными и жизнеспособными, нежели рассада. Это значит, что они с большой вероятностью превратятся в полноценное растение, а также будут развиваться быстрее;
  • С помощью клонирования можно получить значительно большее количество урожая, нежели с одного. Для этого необходимо применить технику повышения урожайности растений «Sea Of Green»;
  • С помощью клонирования гровер сможет сохранить генетику понравившегося растения с гарантией полной идентичности не только самих растений, но и урожая, который они принесут.

Размножение стеблевыми черенками (клонами)

В растениеводстве используют три типа размножения черенками: стеблевое, корневое и листовое. Наиболее подходящий материал для черенкования будет варьироваться в зависимости от вида растения. Однако большинство видов можно размножать с помощью стеблевого клонирования. Черенок состоит из стебля, листьев(

рис.2

) и почек. Корни растут из древесины на месте среза (

рис.1

) и побеги вырастают из почек.

Формирование новых корней при клонировании

Клонирование. Начало

Все мы знаем об успешном клонировании животных. В 1996 году появилась на свет овечка Долли, являвшаяся точной копией своей предшественницы. Это событие стало поворотным как в научной среде, так и в массовой культуре. Ученые и СМИ были озабочены возможностью клонирования человека или более крупного животного. О клонировании растений все забыли – ведь это не так интересно и ново. Но даже само слово «клон» с древнегреческого переводится как «побег, веточка, отпрыск», что, несомненно, указывает на раннее развитие именно растений как объекта клонирования в целях селекции.

клоны овец

Бесполое размножение растений – естественный процесс

Как мы уже сказали, для растений характерно как бесполое размножение, так и половое. Любой огородник и садовод своими руками хоть раз, но клонировал наиболее удачные образцы помидора, яблони, садовых цветов и т. д. Для клонирования посадок в домашних условиях достаточно взять живые и здоровые клетки цветка, куста или деревца (лист, побег, корень, черенок и т. д.) и создать им правильные условия для роста. Спустя некоторое время мы получим взрослое растение, генетически ничем не отличающееся от материнской особи. Обычно для создания клона у растений берут клетки апикальной меристемы (то есть клетки, находящиеся на верхушках побегов растения и на концах его корешков). Эти клетки осуществляют образование всех органов растения, поэтому при клонировании с их помощью новая особь растения развивается значительно быстрее.

Растения клонируют сами себя

Пример черенкования смородины может привести к мысли о том, что клонирование – явление не естественное, ведь это человек отделяет веточку и ставит ее в воду, а не само растение. Но давайте посмотрим, насколько клонирование распространено в природе. Многие примеры могут вас удивить своей неожиданностью.

Самый известный «любитель» клонирования – садовая земляника (Fragaria ananassa). Каждый год она образует несколько длинных побегов, называемых столонами (усами). На концах усов развиваются новые кустики – розетки, которые быстро укореняются.

До тех пор пока молодая розетка связана с материнской, она фактически является ее веткой, но это состояние временное. Молодая розетка становится самостоятельным растением на следующий год, когда ус, соединявший ее с материнской розеткой, отмирает. Так вполне естественно происходит клонирование в природе.

Слева – растение земляники садовой с усами и молодыми розетками-клонами (пример естественного клонирования). Справа – клонирование земляники в искусственных условияхСлева – растение земляники садовой с усами и молодыми розетками-клонами (пример естественного клонирования). Справа – клонирование земляники в искусственных условиях

Слева – растение земляники садовой с усами и молодыми розетками-клонами (пример естественного клонирования). Справа – клонирование земляники в искусственных условиях

Может показаться, что клонирование не слишком распространено в природе и является исключением, а не правилом. Однако это всего лишь видимость: среди окружающей нас растительности можно обнаружить множество примеров естественного клонирования.

Сходным способом создания своих копий, которым пользуется земляника, обладают лапчатка гусиная (Potentilla anserina) и лютик ползучий (Ranunculus repens). Эти растения также образуют усы с розетками листьев на концах. Поселяясь на участках, сорняки могут серьезно докучать хозяевам сада из-за такого способа размножения.

Цветение лапчатки – сорняка с удивительным потенциалом клонирования, хорошо известного всем садоводамЦветение лапчатки – сорняка с удивительным потенциалом клонирования, хорошо известного всем садоводам

Цветение лапчатки – сорняка с удивительным потенциалом клонирования, хорошо известного всем садоводам

Растения, которые охотно себя клонируют сами. Слева – тиарелла с длинным побегом-усом, который уже дал корни. Справа – всем известный комнатный хлорофитум с новым молодым растением на длинном цветоносеРастения, которые охотно себя клонируют сами. Слева – тиарелла с длинным побегом-усом, который уже дал корни. Справа – всем известный комнатный хлорофитум с новым молодым растением на длинном цветоносе

Растения, которые охотно себя клонируют сами. Слева – тиарелла с длинным побегом-усом, который уже дал корни. Справа – всем известный комнатный хлорофитум с новым молодым растением на длинном цветоносе

Многие растения прибегают к другой, хотя и похожей тактике клонирования. Лесная черника (Vaccinium myrtillus) также является отличным специалистом по собственному клонированию. Все начинается с одного кустика, выросшего из семени. Он образует два типа побегов: вертикальные, несущие листья, и горизонтальные, подземные. Горизонтальные побеги, стелясь в толще лесной подстилки, радиально расходятся в разные стороны, ветвятся и формируют боковые побеги. Так образуются весьма внушительные по площади черничники.

Несколько лет все кусты черники остаются связанными друг с другом породившими их горизонтальными побегами. Со временем в центре расширяющегося «горизонтального куста» самые старые кустики отмирают. Такой черничник начинает напоминать так называемые «ведьмины кольца» – круги, образуемые грибами различных видов при разрастании грибницы.

С этого момента связь между кустиками черничника прерывается, и они становятся самостоятельными растениями. Так черника создает сразу множество своих копий, то есть клонирует себя.

Молодой кустик черникиМолодой кустик черники

Молодой кустик черники

Поэтапное клонирование растений

поэтапное клонирование растенийПри клонировании растений в домашних условиях используют необходимое количество черенков выбранных сортов. Используют здоровое и продуктивное растение, чтобы получить высокую урожайность или декоративность сорта. Выращивают в зимний период для последующего высаживания в грунт саженцев с заданными качествами.

1 этап

использование здоровых черенков

На начальном этапе клонирования действуем следующим образом:

  • используем здоровые черенки без признаков заболеваний;
  • молодой стебель длиной 10-20 см срезаем острым, чистым ножом;
  • срез проводим под углом в 45 градусов;
  • расположение стебля – место ответвления черенка от побега;
  • нижние листья убираем, чтобы усилить рост корневой системы;
  • накануне высадки срез обновляем;
  • саженцы ставим в воду со сбалансированным рН=5,8-6,2.

Корни в обычной воде прорастают медленно: потребуется 1-2 недели, чтобы увидеть начало образования молодых корешков. Ускорить процесс помогут стимуляторы корнеобразования, а для этого черенки помещают в питательный раствор.

установка для клонированияРассмотрим, как происходит клонирование с применением регуляторов корнеобразования. Биохимиками создано значительное количество различных стимуляторов. Как пример: препарат растительного происхождения Bio Roots, который усиливает рост и укрепляет корни, что помогает растению быстрее сформироваться.

пошаговые действия с использованием геляДругой вариант стимулятора – это гель. Подходит гель гель Bioclone B.A.C., а также варианты отечественных производителей — Hesi ClonFix и Maxiclon. В них на несколько часов опускают место среза, чтобы гель попал во внутреннюю часть стебля. Затем черенок переносят в субстрат, которым служит кокосовое волокно или минеральная вата. Это стерильная среда, в которой идет процесс корнеобразования. Она способна удерживать влагу, питая корни.

Обратите особое внимание на выбор корнеобразующего средства. В его состав входят витамины, гормоны, другие важные для роста компоненты.

От выбора зависит дальнейший рост растения или его гибель. Обратитесь к специалисту, который подскажет наиболее оптимальный вариант для конкретной растительной культуры.

2 этап

использование гидропонной системыУкоренившиеся черенки помещают в гидропонную систему. Один из вариантов – аэропонная система-пропагатор X-Stream 40. Гидропонная система любого типа не относится к «дешевым удовольствиям», но ее правильное использование окупается довольно быстро. Гровер будет получать значительное количество высококлассных саженцев для продажи или своих потребностей.

Клоны размещают в камере увлажнения со специальными выемками. Корневая система постоянно орошается питательным раствором. Температура и влажность устанавливается разово, а затем ее нужно просто контролировать.

маленькая гидропонная системаКогда корни сформированы, важно создать оптимальный баланс питательных веществ, чтобы черенок превратился в крепкое, молодое растение. Достаточное количество тепла и света довершат процесс.

При клонировании растений создаются следующие условия:

  1. Освещение на протяжении суток. Подойдут энергосберегающие или флюоресцентные лампы, обладающие широким спектральным диапазоном. Чтобы контролировать время освещения применяют таймеры для ламп.
  2. Уровень увлажненности – в пределах 80%.
  3. Средний температурный диапазон составляет +22-+25 °С, но он может меняться, исходя из конкретного вида растения. Тепловой режим необходимо постоянно контролировать.

Даже при правильном уходе надеятся на 100% результат бессмысленно, поэтому изначально нужно использовать значительное количество растительного материала.

Полезно установить рядом с клонами панели белого цвета. Процесс клонирования ускоряется, так как белая поверхность отражает широкий спектр цвета, необходимого для фотосинтеза и укоренения.

Избалованные клоны

Чем ближе к лабораторным условиям происходит процесс клонирования, тем сложнее в итоге пересадить клоны на открытый грунт и заставить расти их самостоятельно. Развивающиеся в идеальных условиях, образцы учатся только потреблять. Ни продуцировать достаточное количество кислорода, ни заботиться о себе растения не умеют. Поэтому важно время от времени давать рассаде возможность находиться в более диких и нетепличных условиях, чтобы у саженцев вырабатывались необходимые для самостоятельного существования умения.

клоны в питательной среде

Какой гель-стимулятор корнеобразования выбрать: разбор ассортимента

Из гелей и порошков от отечественного производителя, популярных среди тех, кто практикует клонирование растений купить можно следующие 2 варианта:

  1. Hesi ClonFix – простой, но эффективный состав. Экологически чистая формула, безопасная для здоровья человека. Подходит для гроверов с любым опытом клонирования – от новичков до профессионалов.
  2. Maxiclon – гель для клонирования растений, как одно-, так и многолетников. В основе вещества – индомасляная кислота.

Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов старый добрый бюджетный «Корневин» – любимый порошок садоводов, используемый для активизации корнетворения у садовых культур и рассады.

Выше мы представили информацию, как происходит клонирование растений кратко. Это базовые сведения, которые обеспечат удачный исход дела любого, даже начинающего, гровера. Пользуйтесь нашими советами, и успех не заставит себя ждать. Клонируйте свои любимые растихи. А мы желаем вам обильных урожаев и здравствующих клонов.

Подходящая среда для развития клонов

Чтобы клоны из апикальной меристемы выросли максимально здоровыми, их необходимо поместить в среду, богатую питательными веществами. Также растениям нужно обеспечить оптимальные освещение, влажность и температуру воздуха. Клонированные образцы особенно чувствительны ко всем нюансам окружающей среды. Обычно на начальном этапе клонирования используют специальные питательные растворы. Они в большом ассортименте продаются в магазинах. Из таких препаратов, помогающих быстрее вырастить клонированное растение, выделяют стимулятор корнеобразования. Затем молодые особи помещаются в богатую полезными бактериями и удобрениями землю.

Клонированные деревья

рост саженца в пробиркеПолучение «лесов в пробирках» — важная задача, которая не отностися к разряду легких. Чтобы сохранить лесной генофонд и приумножить его, биотехнологи создают лаборатории по выращиваю деревьев-клонов.

Например, в Институте Леса НАН, в лаборатории генетики и биотехнологии выращивают клоновые леса и рощи. Их цель – изучить необходимые условия, чтобы ускорить процесс восстановления лесов, ведь для получение дерева и травянистого растения требуется разный временной промежуток.

Примеры клонирования – на лабораторных полках. В пробирках, in vitro, находятся разного возраста хвойные и широколиственные лесные саженцы.

Элитный побег разделяют на множество частей и выращивается на питательной среде в оптимальных условиях:

  • влажность – 50%;
  • температура – 23 °С;
  • интенсивность освещения – 5000 люкс.

Сформированные саженцы попадают на плантации, где происходит их акклиматизация. Такие работы проводятся в промышленных масштабах. В специально оборудованных, огромных боксах массово выращивают саженцы лиственных и древесных пород, которые дают начало большому количеству древесных пород.

Просчитан экономический эффект при клонировании лесов. Это не только лесные массивы, дающие кислород. Осины и березы используют в качестве топлива, а ясень, дуб и липа пригодятся в мебельной и строительной отрасли.

Клонирование дает шанс на укоренение и получение саженцев редких, экзотических растений. Это возможность сохранение растительного генофонда планеты. Использование в частных хозяйствах дает возможность использовать новые, продуктивные сорта, которые сложно или долго  размножаются другими способами. Решив использовать метод клонирования, необходимо взвесить все плюсы и минусы процесса, досконально изучить его и только затем приступать к делу.

Несколько простых советов от бывалых гроверов

  • Всегда старайтесь держать листву влажной, ведь на данном этапе жизни черенки получают воду именно через нее;
  • Подкармливать черенки можно небольшим количеством витамина В-1, калием и азотом;
  • Брать клоны следует только со здоровых и крепких растений;
  • Для быстрого укоренения срезать черенки следует с нижней половины растения;
  • Всегда следует брать больше клонов, чем нужно, поскольку не всем будет суждено превратиться в полноценное растение;
  • Подписывайте каждого клона, указывая материнское растение, с которого он был срезан, а также дату его создания.

Подогрев снизу для черенков (клонов)

Подогрев снизу является весьма полезным для черенков, потому что это увеличивает частоту дыхания среза. Частота дыхания является очень важным параметром, поскольку она вырабатывает энергию для образования корней.

Обратите внимание, что чрезмерная высокая температура является противодействующей силой для производства корней в черенках. Это увеличивает скорость транспирации, вызывая обезвоживание клеток (то есть у черенка нет доступных корней для пополнения потерянной воды из листьев) и увеличения роста побегов, что истощает запасы углеводов. Поэтому не допускайте, чтобы температура воздуха превышала 25°C

Комментарии

Чтобы оставлять комментарии вам необходимо

войти

под своим аккаунтом. Если вы еще

не зарегистрированы, то можете пройти

регистрацию

, которая займет всего пару минут.

Стань первым, кто оставил комментарий к этой статье

Освещение

Во время укоренения клонам нужно очень яркое освещение. Для подачи света используют неоновые лампы дневного света. Флуоресцентные или энергосберегающие. Чем больший световой спектр будет у лампы, тем лучше. Некоторые селекционеры используют красные и синие лампы, свет которых неярок, но тоже полезен растениям. Лампы не будут работать целые сутки. Световой режим нужно выставить в значении 18/6 или 16/8. Растения тоже должны спать.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...