פולי-פלואידים: קבלה ושימוש בקולכיסין בבית

2024 מְחַבֵּר: Sebastian Paterson | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 13:50

פוליפלואידיה ניסיונית במטבח

בגנים שלנו גדלים צמחים רבים, שהם רעילים במהותם - אקוניט, לומבגו (עשב חלומי), שושן העמק, קולצ'יקום - קולכיקום וכו '. אבל אף אחד לא ממהר לסרב להם - אחרי הכל, השגת כימיקלים טהורים מצמחים אלה היא תהליך מסובך, ואנחנו לא משתמשים בהם למאכל. מה כל כך מעניין בקולצ'יצין האלקלואידי, הכלול, למשל, בקולכיקום האהוב על כולם?

נתחיל עם יסודות הביולוגיה מתכנית הלימודים בבית הספר, שכנראה כבר שכחנו. כאשר תא מתחלק, ה- DNA מכפיל את עצמו תחילה, ואז התא מתחלק לשניים עם אותן קבוצות כרומוזומים. כך שקולכיצין זה ממש מפריע לחלוקת תאים רגילה. DNA מכפיל, מרובע וכו 'והתא מתעכב בחלוקתו.

כאשר הוא מתפצל, בתהליך הצמיחה בתאי צמח חדש, קבוצות הכרומוזומים הללו כבר אינן 2n (דיפלואידי סטנדרטי), אלא 4n, 8n וכו '. זה הפוליפלואיד שלנו. כעת נקבע כי 1/3 מכל אנגיוספרמות עלי אדמות הן פולי-פלואידים. מוטציות טבעיות אלה התרחשו מסיבות שונות - הלם טמפרטורה, טראומה, מחלה, קרינת שמש.

האדם משתמש בפוליפלואידיות זמן רב לפיתוח זנים פרודוקטיביים ביותר של צמחים חקלאיים. בתחילה זה נעשה באופן לא מודע: הדגימות הגדולות ביותר הופצו פשוט, והעניקו הרבה דגנים או פירות גדולים במיוחד. עם הופעת הגנטיקה התברר כי ענקים כאלה הם פולי-פלואידים. יותר מ -500 פולי-פלואידים ידועים בגידול צמחים (סלק, ענבים, צנוניות, בצל וכו ').

מגוון רחב של פולי-פלואידים נצפה בגידול הפרחים: אם צורה מקורית אחת ב 2 n = 18 כרומוזומים, אז צמחים מעובדים ממין זה יכולים להכיל 36, 54 ועד 198 כרומוזומים. אתה יכול לקבל כימרה מופלאה לחלוטין, זה כאשר בתהליך של שיבוש החלוקה הרגילה עם קולכיצין, אנו מקבלים תאים עם סטים שונים של כרומוזומים בצמח אחד.

צמחים כאלה הם יוצאי דופן, ובבגרותם חלקים שונים של הצמח נושאים מאפיינים שונים. אנשים הבחינו זה מכבר במוטציות טבעיות כאלה, וחלק מנותק של צמח בעל תכונות מעניינות הוליד זן חדש. כך, למשל, הושגו לראשונה עצי תפוח עמודים, והקרן הגנטית המנופצת של המארח עצמו היא הבסיס לאינספור זנים של צמח זה. מוטציות טבעיות, יחד עם האבקה צולבת והיבחר אין סופי, היו למעשה בסיס הבחירה בכל עת של האנושות.

אבל אנחנו חיים במאה העשרים ואחת - המדע צעד קדימה, ונראה שהזמן עף מהר יותר ויותר. ובכן, אין לנו כמה דורות במילואים לבחירה "העממית" כביכול, עכשיו ומהר יותר אני רוצה לראות משהו חדש, ואפילו יותר מעניין - לנסות להתנסות ולראות בגאווה את תוצאות העבודה שלנו.

למדע רציני לבחירה ניסיונית, מואצת, יש מספר עצום של אפשרויות בארסנל שלו - טיפול בלייזר, קרינה, צילומי רנטגן, מוטגנים ומגני-על. מה עם גנן סקרן ונלהב? היכן אוכל להשיג קולכיצין טהור לצורך הניסויים שלי?

בוא נלך לחפור את הכרכום

אנחנו עדיין נהיה בזמן במזג האוויר הזה, וזמן הזריעה אינו רחוק. תכולת הקולכיצין בנורה היא 0.25%, בפרחים - 0.8%, בזרעים - 1.2%. מטבע הדברים, זה יותר נוח לעבוד עם הנורה. ואז הכל פשוט - מקבלים את המיץ (מגררים, טוחנים במטחנת בשר, טיט, כל מה שאוהבים), סוחטים, מסננים, מכניסים למקרר. עדיף להכין את המיץ ממש לפני הזריעה. אל תשכח מאמצעי בטיחות! מסכה, כפפות נדרשים; שטפו ידיים וכלים - אל תשתו מיץ!

האחוז האופטימלי של קולכיצין בתמיסה לקבלת פולי-פלואידים הוא 0.1-0.2% - בהתאם, יש לדלל את התמיסה שלנו (מיץ) במים בחצי או ברבע. זמן השריה של זרעים בתמיסה לצמחים שונים שונה, אך בדרך כלל לצמחים יבשים - ביום, לשתילים - 8-12 שעות. אך אלה רק עקרונות כלליים. לְנַסוֹת.

מניסיון אני יכול לומר שככל שעור הזרע רופף יותר, כך לוקח פחות זמן. לדוגמא, עבור ראשונים, מספיק שעה, והפתרון חלש יותר. באופן טבעי, אל תתחיל בניסויים שלך בזרעים יקרים (קנויים): קולכיצין הוא מוטגן חזק, וחלק מהזרעים ימותו. השתמש בזרעים שלך שאתה יודע שהם טריים ומהסוג שאתה רוצה לעבוד איתם.

הדבר המעניין ביותר הוא שהתוצאה של מדע ה"מטבח "שלנו נראית במהירות מספקת. בשלב השתיל, ההיפוקוטיל (המקום שבין השורש לפרימוריום העלה הוא הברך ההיפוקוטילית) מתעבה והופך לחבית זעירה, ושתילים פוליפלואידים נבדלים בצבע ירוק בהיר וכהה יותר; העלונים נוקשים יותר, עלי הכותרת עלים מתקצרים. אלה הם הבדלים ניכרים בבירור, ומאפשרים כבר בשלב השתילים על אדן החלון במהלך הבחירה לבצע בחירה ראשונית.

היו מוכנים לבחירה החמורה ביותר בכל השלבים, אחרת לא ניתן להימנע ממלאי יתר של צמחי ניסוי בקוטג 'הקיץ שלכם. ואכן, כדי להשיג שתילים מבטיחים, שעשויים להפוך לזן חדש, עליכם לחכות לצמח שיפרח או יפרה, תלוי במה שאתם אוהבים.

ובכן, מדוע אנו זקוקים לכל אלה - נורות כרכום הרוסות, גרבונים, מסכות, אדני חלונות, שאינן תפוסות בשתילים הרגילים, אלא בכמה (עדיין לא ידוע אם הפוליפלאידים שנוצרו)? אה, אם הכל היה כל כך פשוט - הכפל את מספר הכרומוזומים - והנה פעמוני טרי ענקיים, אירוסים, גלדיולי, פטל עם אגרוף או דומדמניות עם ביצה … אבל הגירוד הנצחי של הממציא-הנסיין: מה אם? אחרים מצליחים, אבל למה אני גרוע יותר?

פוליפלואידים נותנים צאצאים שונים - זהו גיגנטיות (בעיקר) וגמדות. ובכן, בואו נשים את זה בידיים - אתם נותנים שיפוע בגובה 20 ס מ למגלשות או דומדמנית בגובה 3 מטר - יוצרים אותו כעץ - ואין בעיות עם קוצים … האם לילך טרי גמדי לגן פרחים - חלש? פוליפלואידים הם הגדלה (בעיקר), ירידה, ועיוותים של פרח. יש רק מתכון אחד - מבחר.

פוליפלואידים הם הגדלה (בעיקר) וגם ירידה בגודל העובר. גם כאן הכל נקבע לפי בחירה. אגב, לכולנו תותי גן אהובים (תותים) בדרך כלל יש 2n = 14 כרומוזומים, ואנחנו מגדלים זנים, שכמעט בכולם יש 7n = 98 כרומוזומים.

פוליפלואידים הם גם עלייה (בעיקר) במספר הפרחים על גבעול, וגם ירידה. גדל, העריך, לקח - השאר נזרק ללא רחם. זכרו מלאי יתר.

פולי-פלואידים הם שינוי בקשיחות החורף של הצמחים - כמעט תמיד כלפי מעלה. ובכן, זה בהחלט בשבילנו - עבור סנט פטרסבורג ואזורי צפון אחרים! תפסיקו ללקק את השפתיים בקטלוגים המערביים - אתם נותנים ורדים בלי מחסה, ועוד - אני רוצה אפרסקים!

אגב, למין ליבנה הכי קשה לחורף, עם התקדמות טבעית צפונה בגלל פוליפלואיד טבעי, יש 84 כרומוזומים (בניגוד לעמיתיהם הדרומיים עם 2n = 28 כרומוזומים).

פולי-פלואידים הם גם שינויים במחזור החיים של הצמחים - דו-שנתיים הופכים לרוב לנוער (3-4 שנים). לדוגמא, קיבלנו בחדר הילדים שלנו פעמון פירמידי (C. pyramidalis). לפי הופעתו, הוא שייך לבני שנתיים, אבל הוא גר איתנו כבר ארבע שנים, אנחנו ממשיכים לעבוד איתו.

לרוב פולי-פלואידים מפריעים - יצירת זרעים. ולכן - קדימה עבור דומדמניות ללא גרעינים - איך הענבים הצפוניים שלנו (כפי שקוראים לעתים קרובות דומדמניות) גרועים יותר מקיש-מיש הדרומי?!

פולי-פלואידים הם גם שינוי במספר עלי הכותרת, גם יפים לא מפותחים וגם טרי. המתכון זהה - מבחר.

בכל מקרה, פולי-פלואידים הם בהחלט לא סוגים חדשים במובן שבו משתמשים במילה במקרא. אירוסים ופטל נשארו אירוסים ופטל במקום דקלים וקיווי.

מאמר זה נותן מושג מאוד פשוט על תופעה כה מורכבת כמו פוליפלואידיה (כן, אנשי מקצוע יסלחו לי), אך איננו צריכים להעמיק, נרצה להתנסות, לקבל מגוון משלנו ולשמוח - להתפאר. אגב, איך קוראים לך מגוון משלך של גלדיולות ענק של טרי או פטל בגודל תפוח - החלטת כבר?