Polyploids: Att Få Och Använda Colchicine Hemma

2024 Författare: Sebastian Paterson | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 13:54

Experimentell polyploidi i köket

Det växer många växter i våra trädgårdar, som i huvudsak är giftiga - akonit, lumbago (drömgräs), dallilja, colchicum - colchicum, etc. Men ingen har bråttom att vägra dem - trots allt är det en komplicerad process att skaffa rena kemikalier från dessa växter, och vi använder dem inte till mat. Vad är så intressant med alkaloiden colchicine, som till exempel finns i allas favorit colchicum?

Låt oss börja med grunderna i biologi från skolplanen, som vi förmodligen redan har glömt bort. När en cell delar sig fördubblas DNA först och sedan delar sig cellen i två med samma uppsättningar kromosomer. Så just denna kolchicin stör normal celldelning. DNA fördubblas, fyrdubblas etc., och cellen fördröjs i dess uppdelning.

När den delas upp, är dessa mycket kromosomer inte längre 2n (standard diploid), utan 4n, 8n, etc. under tillväxtprocessen i cellerna i en ny växt. Det här är vår polyploid. Det har nu fastställts att 1/3 av alla angiospermer på jorden är polyploider. Dessa naturliga mutationer inträffade av olika skäl - temperaturchock, trauma, sjukdom, solstrålning.

Människan har använt polyploidi under lång tid för att utveckla mycket produktiva sorter av jordbruksväxter. Först gjordes detta omedvetet: de största exemplen förökades helt enkelt, vilket gav mycket spannmål eller särskilt stora frukter. Med tillkomsten av genetik blev det klart att sådana jättar är polyploider. Mer än 500 polyploider är kända i växtodling (rödbetor, druvor, rädisor, lök etc.).

Ett stort antal polyploider observeras i blomsterodlingen: om en originalform i 2n = 18 kromosomer kan odlade växter av denna art ha 36, 54 och upp till 198 kromosomer. Du kan få en helt mirakulös chimera, det är när vi i processen att störa normal uppdelning med kolchicin får celler med olika uppsättningar kromosomer i en växt.

Sådana växter är ovanliga och i vuxen ålder har olika delar av växten olika egenskaper. Människor har länge märkt sådana naturliga mutationer, och en fristående del av en växt med intressanta egenskaper gav upphov till en ny sort. Således erhölls till exempel först kolumnära äppelträd, och värdens krossade genetiska fond är grunden för otaliga sorter av denna växt. Naturliga mutationer, tillsammans med oändlig korsbestämning och selektion, var i själva verket grunden för urval vid alla tider av mänskligheten.

Men vi lever i XXI-talet - vetenskapen har gått långt framåt och tiden verkar flyga snabbare och snabbare. Tja, vi har inte flera generationer i reserv för det så kallade "folk" -valet, nu och snabbare vill jag se något nytt och ännu mer intressant - att försöka experimentera och stolt se resultaten av vårt eget arbete.

Allvarlig vetenskap för experimentellt, accelererat urval har ett stort antal möjligheter i sin arsenal - laserbehandling, strålning, röntgen, mutagener och supermutagener. Vad sägs om en nyfiken och entusiastisk trädgårdsmästare? Var kan jag få ren kolchicin för mina experiment?

Låt oss gräva krokusen

Vi kommer fortfarande att vara i tid i det här vädret, och såtiden är inte långt borta. Innehållet av kolchicin i glödlampan är 0,25%, i blommor - 0,8%, i frön - 1,2%. Naturligtvis är det bekvämare att arbeta med glödlampan. Då är allt enkelt - hämta saften (riv, mala i köttkvarn, murbruk, vad du än vill), pressa, filtrera, lägg i kylen. Det är bättre att förbereda saften strax innan sådd. Glöm inte säkerhetsåtgärder! En mask, handskar krävs; tvätta händer och verktyg - drick inte juice!

Den optimala andelen kolchicin i lösningen för att erhålla polyploider är 0,1-0,2% - följaktligen måste vår lösning (juice) spädas med vatten med en halv eller en fjärdedel. Tiden för blötläggning av frön i en lösning för olika växter är annorlunda, men vanligtvis för torra växter - en dag, för plantor - 8-12 timmar. Men det här är bara allmänna principer. Experimentera.

Av erfarenhet kan jag säga att ju lösare fröet är, desto mindre tid tar det. Till exempel, för primula, räcker en timme och lösningen är svagare. Naturligtvis börja inte dina experiment med dyra (köpta) frön: kolchicin är en stark mutagen, och en del av fröna kommer att dö. Använd dina egna frön som du vet är färska och av det slag du vill arbeta med.

Det mest intressanta är att resultatet av vår "kök" vetenskap syns snabbt nog. Vid plantans skede tjocknar hypokotylen (platsen mellan roten och bladets primordium är hypokotylknäet) och blir som ett litet fat, och polyploida plantor kännetecknas av en ljusare och mörkare grön färg. broschyrerna är styvare, bladbladen förkortas. Dessa är tydligt märkbara skillnader, vilket gör det möjligt att redan vid planeringen av plantor på fönsterbrädan under en plockning göra primärt urval.

Var beredd på det allvarligaste urvalet i alla led, annars kan inte överstockning av experimentväxter i din sommarstuga undvikas. För att få lovande plantor, som kan bli en ny sort, måste du faktiskt vänta på att växten blommar eller fruktar, beroende på vad du är förtjust i.

Tja, varför behöver vi allt detta - förstörda krokuslökar, rivjärn, masker, fönsterbrädor, inte upptagen med de vanliga plantorna, men med några (det är ännu inte känt om de resulterande polyploiderna)? Åh, om allt var så enkelt - multiplicera antalet kromosomer - och här är en gigantisk frottéklocka, iris, gladioli, hallon med knytnäve eller vinbär med ett ägg … Men uppfinnarens experimenterings eviga klåda: vad händer om? Andra lyckas, men varför är jag värre?

Polyploider ger olika avkommor - detta är gigantism (mestadels) och dvärgism. Tja, låt oss lägga det i våra händer - du ger en 20 cm hög lutning för bilderna eller en 3 meter hög krusbär - formade den som ett träd - och inga problem med taggar … Är dvärgfrottlila för en blomträdgård - svag? Polyploider är både utvidgning (huvudsakligen) och en minskning och deformationer av en blomma. Det finns bara ett recept - urval.

Polyploider är både förstoring (huvudsakligen) och minskar fostrets storlek. Även här bestäms allt av val. Förresten, alla våra älskade trädgårdsjordgubbar (jordgubbar) har normalt 2n = 14 kromosomer, och vi odlar sorter, som nästan alla har 7n = 98 kromosomer.

Polyploider är både en ökning (huvudsakligen) av antalet blommor på en peduncle och en minskning. Växte upp, uppskattade, tog bort - resten kastades hänsynslöst bort. Kom ihåg överlager.

Polyploider är en förändring av växternas vinterhårdhet - nästan alltid uppåt. Det här är definitivt för oss - för St Petersburg och andra norra regioner! Sluta slicka dina läppar vid västerländska kataloger - du ger rosor utan skydd och mer - jag vill ha persikor!

Förresten, de mest vinterhärdiga björkarterna, med en naturlig utveckling i norr på grund av naturlig polyploidi, har 84 kromosomer (till skillnad från deras södra motsvarigheter med 2n = 28 kromosomer).

Polyploider är också förändringar i växternas livscykel - tvååriga blir ofta unga (3-4 år). Till exempel fick vi en pyramidklocka (C. pyramidalis) i vår plantskola. Genom utseendet tillhör han tvååringar, men han har bott hos oss i fyra år, vi fortsätter att arbeta med honom.

Polyploider har ofta minskad fertilitet - fröbildning. Och därför - framåt för de frölösa krusbären - hur är våra norra druvor (som krusbär ofta kallas) sämre än den södra kish-mishen?!

Polyploider är både en förändring i antalet kronblad, både underutvecklade och friska skönheter. Receptet är detsamma - urval.

I alla fall är polyploider definitivt inte nya släkter i den mening ordet används i Bibeln. Iris och hallon förblev iris och hallon istället för palmer och kiwi.

Den här artikeln ger en mycket förenklad uppfattning om ett så komplext fenomen som polyploidi (ja, proffs kommer att förlåta mig), men vi behöver inte gå djupare, vi skulle vilja experimentera, få vår egen variation och glädja oss - skryta. Förresten, vad kallar du ditt eget sortiment av gigantiska frottégladiolus eller hallon i äppelstorlek - har du redan bestämt dig?