Polyploidy: Získávání A Používání Kolchicinu Doma

2024 Autor: Sebastian Paterson | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 13:48

Experimentální polyploidie v kuchyni

V našich zahradách se pěstuje mnoho rostlin, které jsou v zásadě jedovaté - oměj, lumbago (vysněná tráva), konvalinka, colchicum - colchicum atd. Ale nikdo je nespěchá odmítnout - koneckonců, získávání čistých chemikálií z těchto rostlin je komplikovaný proces a my je nepoužíváme k jídlu. Co je tak zajímavého na alkaloidu kolchicinu, který je obsažen například v oblíbeném kolchiku každého?

Začněme základy biologie ze školních osnov, na které jsme již pravděpodobně zapomněli. Když se buňka rozdělí, DNA se nejprve zdvojnásobí a poté se buňka rozdělí na dvě se stejnou sadou chromozomů. Právě tento kolchicin tedy narušuje normální dělení buněk. DNA se zdvojnásobí, zčtyřnásobí atd. A buňka se zpozdí ve svém dělení.

Když se rozštěpí, pak v procesu růstu v buňkách nové rostliny již tyto samotné sady chromozomů již nejsou 2n (standardní diploidní), ale 4n, 8n atd. Toto je náš polyploid. Nyní bylo zjištěno, že 1/3 všech krytosemenných rostlin na Zemi jsou polyploidy. K těmto přirozeným mutacím došlo z různých důvodů - teplotní šok, trauma, nemoc, sluneční záření.

Člověk již dlouho používá polyploidii k vývoji vysoce produktivních odrůd zemědělských rostlin. Zpočátku se to dělo nevědomky: největší vzorky byly jednoduše rozmnožovány a dávaly hodně obilí nebo obzvláště velké plody. S příchodem genetiky vyšlo najevo, že takovými obry jsou polyploidy. V pěstování rostlin (řepa, hrozny, ředkvičky, cibule atd.) Je známo více než 500 polyploidů.

V květinářství je pozorována široká škála polyploidů: pokud je jedna původní forma ve 2n = 18 chromozomech, pak mohou mít pěstované rostliny tohoto druhu 36, 54 a až 198 chromozomů. Můžete získat naprosto zázračnou chiméru, to je situace, kdy v procesu narušení normálního dělení kolchicinem získáváme v jedné rostlině buňky s různými sadami chromozomů.

Takové rostliny jsou neobvyklé a v dospělosti mají různé části rostliny různé vlastnosti. Lidé si takové přirozené mutace již dlouho všimli a oddělená část rostliny se zajímavými vlastnostmi dala vzniknout nové odrůdě. Tak byly například poprvé získány sloupovité jabloně a rozbitý genetický fond samotného hostitele je základem bezpočtu odrůd této rostliny. Přirozené mutace spolu s nekonečným křížovým opylováním a selekcí byly ve skutečnosti základem selekce po celou dobu lidstva.

Ale žijeme v XXI století - věda vykročila daleko dopředu a zdá se, že čas letí rychleji a rychleji. No, nemáme několik generací v rezervě pro takzvaný „lidový“výběr, teď a rychleji chci vidět něco nového a ještě zajímavějšího - pokusit se experimentovat a hrdě vidět výsledky naší vlastní práce.

Vážná věda pro experimentální, zrychlený výběr má ve svém arzenálu obrovské množství možností - laserové ošetření, záření, rentgenové záření, mutageny a supermutageny. A co zvídavý a nadšený zahradník? Kde mohu získat čistý kolchicin pro své experimenty?

Pojďme kopat krokusy

V tomto počasí stále zůstaneme včas a doba setí není daleko. Obsah kolchicinu v cibuli je 0,25%, v květinách - 0,8%, v semenech - 1,2%. Přirozeně je pohodlnější pracovat s žárovkou. Pak je vše jednoduché - připravte si šťávu (nastrúhejte, rozemlejte v mlýnku na maso, maltu, co chcete), vymačkejte, přefiltrujte a vložte do chladničky. Je lepší připravit si šťávu těsně před setím. Nezapomeňte na bezpečnostní opatření! Je nutná maska, rukavice; umýt si ruce a nástroje - nepijte džus!

Optimální procento kolchicinu v roztoku pro získání polyploidů je 0,1-0,2% - podle toho musí být náš roztok (šťáva) zředěn vodou o polovinu nebo čtvrtinu. Doba namáčení semen v roztoku pro různé rostliny se liší, ale obvykle pro suché rostliny - denně, pro sazenice - 8-12 hodin. Ale to jsou jen obecné zásady. Experiment.

Ze zkušeností mohu říci, že čím volnější je pokožka semene, tím méně času to trvá. Například pro petrklíčů stačí hodina a řešení je slabší. Přirozeně nezačínejte experimenty s drahými (zakoupenými) semeny: kolchicin je silný mutagen a některá semena zemřou. Použijte svá vlastní semínka, o kterých víte, že jsou čerstvá a se kterými chcete pracovat.

Nejzajímavější je, že výsledek naší „kuchyňské“vědy je viditelný dostatečně rychle. Ve stadiu semenáčku hypokotyl (místo mezi kořenem a listovým primordiem je hypokotylové koleno) zhoustne a stane se jako malý sud a polyploidní sazenice se vyznačují jasnější a tmavší zelenou barvou; letáky jsou tužší, listové řapíky jsou zkráceny. Jedná se jasně o znatelné rozdíly, které umožňují primární výběr již ve fázi sazenic na parapetu během výběru.

Buďte připraveni na nejnáročnější výběr ve všech fázích, jinak se nelze vyhnout přetížení experimentálních rostlin ve vaší chatě. Chcete-li získat slibné sazenice, které se mohou proměnit v novou odrůdu, musíte počkat, až rostlina vykvete nebo bude plodit, podle toho, co máte rádi.

Proč tedy toto všechno potřebujeme - zničené šafránové cibulky, struhadla, masky, parapety, zabrané ne obvyklými sazenicemi, ale některými (zatím není známo, zda výsledné polyploidy)? Kdyby všechno bylo tak jednoduché - znásobte počet chromozomů - a tady jsou obrovské froté zvony, kosatce, mečíky, maliny s pěstmi nebo rybíz s vejcem … Ale věčné svědění vynálezce-experimentátora: co kdyby? Ostatní uspějí, ale proč jsem horší?

Polyploidy dávají různé potomky - to je gigantismus (většinou) a nanismus. Dejme to do našich rukou - dáte 20 cm vysoký svah pro skluzavky nebo 3 metry vysoký angrešt - vytvoříte ho jako strom - a žádné problémy s trny … Je trpasličí froté šeřík pro květinovou zahradu - slabý? Polyploidy jsou jak zvětšení (hlavně), tak zmenšení a deformace květu. Existuje pouze jeden recept - výběr.

Polyploidy jsou zvětšení (hlavně) a zmenšení velikosti plodu. I zde se o všem rozhoduje výběrem. Mimochodem, každý z nás milovaných zahradních jahod (jahod) má obvykle 2n = 14 chromozomů a pěstujeme kultivary, které téměř všechny mají 7n = 98 chromozomů.

Polyploidy jsou jak nárůstem (hlavně) počtu květů na stopce, tak poklesem. Vyrostl, ocenil, odnesl - zbytek byl nemilosrdně odhoden. Pamatujte na přetížení.

Polyploidy jsou změnou zimní odolnosti rostlin - téměř vždy vzhůru. To je určitě pro nás - pro Petrohrad a další severní regiony! Přestaňte si lízat rty na západních katalozích - dáte růže bez přístřešku a další - chci broskve!

Mimochodem, nejvíce odolné druhy břízy, které mají přirozený postup na sever díky přirozené polyploidii, mají 84 chromozomů (na rozdíl od jejich jižních protějšků s 2n = 28 chromozomů).

Polyploidy jsou také změnami v životním cyklu rostlin - bienále se často mění na mladistvé (3-4 roky). Například jsme dostali do naší školky pyramidový zvon (C. pyramidalis). Svým vzhledem patří ke dvouletým, ale žije s námi už čtyři roky, pracujeme s ním i nadále.

Polyploidy mají často sníženou plodnost - tvorbu semen. A proto - vpřed pro angrešt bez pecek - jak jsou naše severní hrozny (jak se angrešt často nazývají) horší než jižní kish-mish?!

Polyploidy jsou změnou v počtu okvětních lístků, jak málo rozvinutých, tak froté. Recept je stejný - výběr.

V každém případě polyploidy rozhodně nejsou novými rody ve smyslu, ve kterém je toto slovo používáno v Bibli. Kosatce a maliny zůstaly místo dlaní a kiwi kosatce a maliny.

Tento článek poskytuje velmi zjednodušenou představu o tak složitém jevu, jako je polyploidie (ano, profesionálové mi to odpustí), ale nemusíme jít hlouběji, chtěli bychom experimentovat, získat vlastní rozmanitost a radovat se - chlubit se. Mimochodem, jak říkáte své vlastní rozmanitosti obřích froté mečíků nebo malin velikosti jablka - už jste se rozhodli?