Polyploïden: Colchicine Thuis Krijgen En Gebruiken

2024 Auteur: Sebastian Paterson | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 13:52

Experimentele polyploïdie in de keuken

Er worden veel planten in onze tuinen gekweekt, die in wezen giftig zijn - monnikskap, lumbago (droomgras), lelietje van dalen, colchicum - colchicum, enz. Maar niemand heeft haast om ze te weigeren - het is immers een ingewikkeld proces om pure chemicaliën uit deze planten te halen en we gebruiken ze niet voor voedsel. Wat is er zo interessant aan de alkaloïde colchicine, die bijvoorbeeld in ieders favoriete colchicum zit?

Laten we beginnen met de basisprincipes van biologie uit het schoolcurriculum, die we waarschijnlijk al zijn vergeten. Wanneer een cel zich deelt, verdubbelt het DNA zich eerst en vervolgens deelt de cel zich in tweeën met dezelfde sets chromosomen. Dus juist deze colchicine verstoort de normale celdeling. DNA verdubbelt, verviervoudigt, enz., En de cel wordt vertraagd in zijn deling.

Wanneer het zich splitst, dan zijn deze chromosomen tijdens het groeiproces in de cellen van een nieuwe plant niet langer 2n (standaard diploïde), maar 4n, 8n, enz. Dit is onze polyploïde. Nu is vastgesteld dat 1/3 van alle angiospermen op aarde polyploïden zijn. Deze natuurlijke mutaties hebben zich om verschillende redenen voorgedaan: temperatuurschok, trauma, ziekte, zonnestraling.

De mens gebruikt polyploïdie al lange tijd om zeer productieve variëteiten van landbouwgewassen te ontwikkelen. In eerste instantie gebeurde dit onbewust: de grootste exemplaren werden gewoon vermeerderd, wat veel graan of vooral grote vruchten opleverde. Met de komst van genetica werd het duidelijk dat dergelijke reuzen polyploïden zijn. Er zijn meer dan 500 polyploïden bekend in de plantenteelt (bieten, druiven, radijs, uien, enz.).

In de sierteelt wordt een grote verscheidenheid aan polyploïden waargenomen: als één oorspronkelijke vorm in 2n = 18 chromosomen, dan kunnen gecultiveerde planten van deze soort 36, 54 en tot 198 chromosomen hebben. Je kunt een absoluut wonderbaarlijke hersenschim krijgen, dit is wanneer we tijdens het verstoren van de normale deling met colchicine cellen krijgen met verschillende sets chromosomen in één plant.

Dergelijke planten zijn ongebruikelijk en op volwassen leeftijd hebben verschillende delen van de plant verschillende kenmerken. Mensen hebben zulke natuurlijke mutaties al lang opgemerkt en een losstaand deel van een plant met interessante eigenschappen gaf aanleiding tot een nieuwe variëteit. Zo werden bijvoorbeeld voor het eerst zuilvormige appelbomen verkregen, en het verbrijzelde genetische fonds van de gastheer zelf vormt de basis van talloze variëteiten van deze plant. Natuurlijke mutaties, samen met eindeloze kruisbestuiving en selectie, waren in feite de basis van selectie in alle tijden van de mensheid.

Maar we leven in de eenentwintigste eeuw - de wetenschap is ver vooruit gegaan en de tijd lijkt steeds sneller te vliegen. Welnu, we hebben niet meerdere generaties in reserve voor de zogenaamde "folk" -selectie, nu en sneller wil ik iets nieuws zien, en nog interessanter - om te proberen te experimenteren en trots de resultaten van ons eigen werk te zien.

Serieuze wetenschap voor experimentele, versnelde selectie heeft een enorm aantal mogelijkheden in zijn arsenaal: laserbehandeling, straling, röntgenstraling, mutagenen en supermutagene agentia. Hoe zit het met een nieuwsgierige en enthousiaste tuinman? Waar kan ik pure colchicine krijgen voor mijn experimenten?

Laten we de krokus gaan graven

Met dit weer zullen we nog op tijd zijn en de zaaitijd is niet ver weg. Het gehalte aan colchicine in de bol is 0,25%, in bloemen - 0,8%, in zaden - 1,2%. Het is natuurlijk handiger om met de lamp te werken. Dan is alles eenvoudig - haal het sap (rasp, maal in een vleesmolen, vijzel, wat je maar wilt), pers, filter, zet in de koelkast. Het is beter om het sap net voor het zaaien te bereiden. Vergeet de veiligheidsmaatregelen niet! Een masker, handschoenen zijn vereist; handen en gereedschap wassen - geen sap drinken!

Het optimale percentage colchicine in de oplossing voor het verkrijgen van polyploïden is 0,1-0,2% - dienovereenkomstig moet onze oplossing (sap) met de helft of een kwart worden verdund met water. De tijd van het weken van zaden in een oplossing voor verschillende planten is anders, maar meestal voor droge planten - per dag, voor zaailingen - 8-12 uur. Maar dit zijn slechts algemene principes. Experiment.

Uit ervaring kan ik zeggen dat hoe losser de huid van het zaadje, hoe minder tijd het kost. Voor primula's is bijvoorbeeld een uur voldoende en is de oplossing zwakker. Begin natuurlijk niet met je experimenten met dure (gekochte) zaden: colchicine is een sterke mutageen, en sommige zaden zullen afsterven. Gebruik je eigen zaden waarvan je weet dat ze vers zijn en van de soort waarmee je wilt werken.

Het meest interessante is dat het resultaat van onze "keuken" -wetenschap snel genoeg zichtbaar is. In het zaailingstadium wordt de hypocotyl (de plaats tussen de wortel en het bladprimordium is de hypocotylknie) dikker en wordt het als een klein vat, en polyploïde zaailingen onderscheiden zich door een helderdere en donkerdere groene kleur; blaadjes zijn stijver, bladstelen zijn ingekort. Dit zijn duidelijk merkbare verschillen, waardoor al in het stadium van zaailingen op de vensterbank tijdens een oogst een primaire selectie kan worden gemaakt.

Wees voorbereid op de meest strenge selectie in alle stadia, anders kan de overbevolking van experimentele planten in uw zomerhuisje niet worden vermeden. Om veelbelovende zaailingen te krijgen, die in een nieuwe variëteit kunnen veranderen, moet je wachten tot de plant bloeit of vrucht krijgt, afhankelijk van waar je dol op bent.

Welnu, waarom hebben we dit allemaal nodig - verwoeste krokusbollen, raspen, maskers, vensterbanken, niet bezet met de gebruikelijke zaailingen, maar met sommige (het is nog niet bekend of de resulterende polyploïden)? Oh, als alles zo eenvoudig was - vermenigvuldig het aantal chromosomen - en hier zijn gigantische badstofbellen, irissen, gladiolen, frambozen met een vuist of aalbessen met een ei … Maar de eeuwige jeuk van de uitvinder-experimentator: wat als? Anderen slagen, maar waarom ben ik erger?

Polyploïden geven verschillende nakomelingen - dit is (meestal) gigantisme en dwerggroei. Nou, laten we het maar in onze handen geven - je geeft een 20 cm hoge helling voor de glijbanen of een 3 meter hoge kruisbes - vormde het als een boom - en geen problemen met doornen … Is dwergbadstof lila voor een bloementuin - zwak? Polyploïden zijn zowel vergroting (voornamelijk) als afname en misvormingen van een bloem. Er is maar één recept - selectie.

Polyploïden zijn zowel vergroting (voornamelijk) als een afname van de grootte van de foetus. Ook hier wordt alles bepaald door selectie. Trouwens, wij allemaal, geliefde tuinaardbeien (aardbeien) hebben normaal gesproken 2n = 14 chromosomen, en we kweken cultivars, die bijna allemaal 7n = 98 chromosomen hebben.

Polyploïden zijn zowel een toename (voornamelijk) van het aantal bloemen op een steel als een afname. Opgegroeid, gewaardeerd, weggehaald - de rest werd meedogenloos weggegooid. Denk aan overstocking.

Polyploïden zijn een verandering in de winterhardheid van planten - bijna altijd naar boven. Nou, dit is zeker iets voor ons - voor St. Petersburg en andere noordelijke regio's! Stop met het likken van je lippen aan westerse catalogi - je geeft rozen zonder onderdak, en meer - ik wil perziken!

Overigens hebben de meest winterharde berkensoorten, met een natuurlijke opmars naar het noorden als gevolg van natuurlijke polyploïdie, 84 chromosomen (in tegenstelling tot hun zuidelijke tegenhangers met 2n = 28 chromosomen).

Polyploïden zijn ook veranderingen in de levenscyclus van planten - biënnales veranderen vaak in juvenielen (3-4 jaar). We hebben bijvoorbeeld een piramidale bel (C. pyramidalis) in onze kinderkamer. Qua uiterlijk is hij van tweejarigen, maar hij woont al vier jaar bij ons, we blijven met hem samenwerken.

Polyploïden hebben vaak een verminderde vruchtbaarheid - zaadvorming. En daarom - vooruit voor de pitloze kruisbessen - hoe zijn onze noordelijke druiven (zoals kruisbessen vaak worden genoemd) erger dan de zuidelijke kish-mish?!

Polyploïden zijn zowel een verandering in het aantal bloembladen, zowel onderontwikkelde als badstof schoonheden. Het recept is hetzelfde - selectie.

In ieder geval zijn polyploïden beslist geen nieuwe geslachten in de zin waarin het woord in de Bijbel wordt gebruikt. Irissen en frambozen bleven irissen en frambozen in plaats van palmen en kiwi's.

Dit artikel geeft een zeer vereenvoudigd idee van zo'n complex fenomeen als polyploïdie (ja, professionals zullen me vergeven), maar we hoeven niet dieper te gaan, we willen graag experimenteren, onze eigen variëteit krijgen en ons verheugen - opscheppen. Trouwens, hoe noem je je eigen variëteit van gigantische badstofgladiolen of frambozen van appelformaat - heb je al besloten?