Nhân bản thực vật là một cách tiếp cận hiện đại để nhân giống thực vật
Một trong những lĩnh vực của công nghệ sinh học là nhân bản thực vật và động vật. Các dòng vô tính thu được nhân tạo trong quá trình phân bào hoàn toàn giống với sinh vật ban đầu. Liên quan đến thực vật, nhân giống vô tính là một phương pháp nhân giống sinh dưỡng lâu đời của các nhà vườn.
Nhân bản là gì
Việc tạo ra các sinh vật có cấu trúc di truyền giống nhau là nhân bản. Trong thế giới thực vật, điều đó không có gì đặc biệt khó khăn, vì tế bào tiếp tục phân chia trong quá trình tăng trưởng và biệt hóa thành các mô. Một đơn vị cơ bản của mọi sinh vật được đặc trưng bởi thuộc tính toàn năng - khả năng làm phát sinh bất kỳ tế bào nào.
Phần lõi chứa thông tin di truyền, trong đó tất cả dữ liệu về một loại cây cụ thể được thu thập đầy đủ. Điều này làm cho nó có thể từ một mầm hoặc tế bào nhỏ để tái tạo một sinh vật là một bản sao - một bản sao chính xác của cây ban đầu.
Nhân bản trong tự nhiên đã diễn ra hàng tỷ năm. Trong trường hợp này, thực vật sinh sản vô tính (sinh dưỡng). Quả dâu rễ có ria mép. Phương pháp tương tự cũng được sử dụng đối với ngỗng cinquefoil và mao lương.
Việt quất hình thành bụi cây mới do chồi bên. Đối với thực vật thủy sinh, đầu mũi tên phổ biến sao chép loại riêng của nó, các chồi ngang của chúng mọc dọc theo đáy hồ chứa. Trên các bãi cạn ven biển mọc lên một màu nước, tạo thành bộ ria để sinh sản.
Chồi non, rơi vào điều kiện thuận lợi, có thể bén rễ và phát sinh cây mới. Đối với một số đại diện của hệ động vật, đây là cách sinh sản tối ưu nhất, giúp nhanh chóng phân tán, bảo tồn môi trường sống và đến nơi ở mới.
Nhiều loài thực vật có tên trong Sách Đỏ: sắp và đang trên đà tuyệt chủng. Phương pháp nhân bản vô tính có khả năng phục hồi hệ thực vật.
Lấy các dòng vô tính từ các loài thực vật quý hiếm và trồng chúng trong điều kiện tự nhiên thuận lợi là một trong những lựa chọn để tăng số lượng của chúng, một cơ hội để bảo tồn một số loài.
Ưu và nhược điểm của việc nhận bản sao
Những người làm vườn từ lâu đã tham gia vào việc nhân bản thực vật, vì phương pháp này có một số ưu điểm:
- Cây vô tính là một bản sao chính xác của cây mẹ, vì vậy các đặc điểm chính và các giai đoạn phát triển của nó có thể dự đoán được.
- Người trồng có đầy đủ các đặc điểm của mẫu vật thu được từ dạng ban đầu: di truyền của loài (giống) yêu cầu được bảo toàn hoàn toàn.
- Một cây mẹ có khả năng "sinh" nhiều cây con giống hệt nhau trong một thời gian ngắn, điều này giúp cho các vụ trồng đại trà tiếp theo.
- Sẽ thuận tiện hơn trong việc nhân bản giống vào mùa đông và vào mùa xuân để trồng các mẫu vật có thể sống được xuống đất, chúng nhanh chóng đạt được khối lượng xanh tốt, trở thành cây trưởng thành.
- Các mẫu có đặc tính chất lượng cao được lựa chọn, sau đó mang lại một vụ thu hoạch tuyệt vời, có tác dụng trang trí cao hoặc các phẩm chất khác không kém phần giá trị.
Trong số những thiếu sót, cần lưu ý:
- Bảo quản thông tin di truyền.Trong tự nhiên, sự sắp xếp lại xảy ra trong bộ nhiễm sắc thể, trong một số trường hợp có ích cho cây. Nó có được sức bền, khả năng chống lại một số bệnh, khả năng sống trong điều kiện khí hậu thay đổi và các tính năng khác. Khi nhân bản vô tính, sự sắp xếp lại gen là rất hiếm.
- Được sinh trưởng trong môi trường phòng thí nghiệm thực tế vô trùng, các loài vô tính không thích nghi tốt trong tự nhiên. Định cư “trong nước”, họ không thể tự lo cho mình. Mẫu vật nhân tạo thường bị bệnh: bị sâu bệnh tấn công, không chịu được khí hậu thay đổi.
Để nhân bản vô tính, người ta sử dụng các tế bào của mô phân sinh đỉnh (ngọn của chồi hoặc ngọn của rễ), có khả năng phân chia nhanh, được sử dụng.
Môi trường dinh dưỡng cân đối tất cả các thành phần sẽ giúp tạo dinh dưỡng bổ sung cho cây trồng. Khi sự cân bằng nội tiết tố bị rối loạn, sự phân hóa tế bào ngừng lại và sự phát triển của một khối tế bào không có hình dạng hoặc mô sẹo xảy ra.
Nhân bản thực vật từng bước
Khi nhân bản cây tại nhà, sử dụng số lượng hom cần thiết của các giống đã chọn. Một cây khỏe mạnh và năng suất được sử dụng để thu được năng suất cao hoặc giống trang trí. Trồng vào mùa đông để trồng cây con xuống đất tiếp theo với những phẩm chất mong muốn.
Giai đoạn 1
Ở giai đoạn nhân bản ban đầu, chúng tôi tiến hành như sau:
- chúng tôi sử dụng hom khỏe mạnh, không có dấu hiệu của bệnh;
- Dùng dao sắc cắt bỏ thân non dài 10 - 20 cm;
- cắt một góc 45 độ;
- vị trí của thân - nơi mà cành giâm ra khỏi chồi;
- chúng tôi loại bỏ các lá phía dưới để tăng cường sự phát triển của bộ rễ;
- vào đêm trước khi hạ cánh, chúng tôi cập nhật cắt giảm;
- Chúng tôi cho cây con vào nước có độ pH cân bằng = 5,8-6,2.
Rễ nảy mầm chậm trong nước thường: sẽ mất 1-2 tuần để thấy sự bắt đầu của sự hình thành rễ non. Để tăng tốc quá trình sẽ giúp chất kích thích ra rễ, và vì vậy cành giâm được đặt trong dung dịch dinh dưỡng.
Hãy xem xét cách nhân bản diễn ra bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh rễ. Các nhà hóa sinh đã tạo ra một số lượng đáng kể các chất kích thích khác nhau. Ví dụ: chế phẩm thảo dược Bio Roots, giúp tăng trưởng và củng cố bộ rễ, giúp cây hình thành nhanh hơn.
Một lựa chọn chất kích thích khác là gel. Gel Bioclone B.A.C phù hợp, cũng như các phiên bản của các nhà sản xuất trong nước - Hesi ClonFix và Maxiclon. Trong đó, vị trí cắt được hạ xuống trong vài giờ để gel ngấm vào bên trong thân cây. Sau đó, vết cắt được chuyển sang giá thể là xơ dừa hoặc bông khoáng. Đây là một môi trường vô trùng, trong đó quá trình ra rễ diễn ra. Nó có thể giữ ẩm trong khi nuôi dưỡng rễ.
Đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn chất tạo rễ. Nó chứa vitamin, kích thích tố và các thành phần khác quan trọng cho sự phát triển.
Sự phát triển thêm của cây hay cái chết của nó tùy thuộc vào sự lựa chọn. Liên hệ với một chuyên gia sẽ cho bạn biết lựa chọn tốt nhất cho một loại cây trồng cụ thể.
Giai đoạn 2
Hom đã ra rễ được đặt trong hệ thống thủy canh. Một lựa chọn là hệ thống nhân giống khí canh X-Stream 40. Bất kỳ loại hệ thống thủy canh nào không phải là một “phương pháp điều trị rẻ tiền”, nhưng nó sẽ mang lại hiệu quả nhanh chóng khi được sử dụng đúng cách. Người trồng sẽ nhận được một số lượng đáng kể cây giống chất lượng cao để bán hoặc cho nhu cầu của họ.
Nhái được đặt trong buồng làm ẩm với các khía đặc biệt. Hệ thống rễ được tưới liên tục bằng dung dịch dinh dưỡng. Nhiệt độ và độ ẩm được đặt một lần và sau đó bạn chỉ cần kiểm soát nó.
Khi rễ được hình thành, điều quan trọng là tạo ra sự cân bằng tối ưu các chất dinh dưỡng để cành giâm phát triển thành cây non mạnh mẽ. Đủ nhiệt và ánh sáng sẽ hoàn thành quá trình.
Khi nhân bản cây, các điều kiện sau được tạo ra:
- Chiếu sáng suốt cả ngày. Đèn tiết kiệm năng lượng hoặc đèn huỳnh quang có dải quang phổ rộng là phù hợp. Bộ hẹn giờ cho đèn dùng để kiểm soát thời gian chiếu sáng.
- Độ ẩm trong khoảng 80%.
- Phạm vi nhiệt độ trung bình là + 22- + 25 ° C, nhưng nó có thể thay đổi tùy thuộc vào loại cây cụ thể. Chế độ nhiệt phải được theo dõi liên tục.
Ngay cả khi được chăm sóc thích hợp, việc hy vọng đạt kết quả 100% cũng là vô nghĩa, do đó, ban đầu phải sử dụng một lượng đáng kể nguyên liệu thực vật.
Sẽ rất hữu ích nếu bạn đặt các bảng màu trắng bên cạnh các bản sao. Quá trình nhân bản được đẩy nhanh vì bề mặt trắng phản chiếu nhiều màu sắc cần thiết cho quá trình quang hợp và tạo rễ.
Cây nhân bản
Lấy "giàn giáo trong ống nghiệm" là một nhiệm vụ quan trọng không thuộc phạm trù của phổi. Để bảo tồn và tăng nguồn gen rừng, các nhà công nghệ sinh học đang tạo ra các phòng thí nghiệm để trồng cây nhân bản.
Ví dụ, tại Viện Rừng của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, trong phòng thí nghiệm về di truyền và công nghệ sinh học, người ta trồng các khu rừng nhân bản và lùm cây. Mục tiêu của họ là nghiên cứu các điều kiện cần thiết để đẩy nhanh quá trình trồng lại rừng, vì để thu được một cây gỗ và một cây thân thảo phải mất một khoảng thời gian khác nhau.
Ví dụ về nhân bản nằm trên kệ phòng thí nghiệm. Trong ống nghiệm in vitro có các cây con rừng lá kim, lá rộng ở các độ tuổi khác nhau.
Các chồi ưu tú được chia thành nhiều phần và được trồng trên môi trường dinh dưỡng trong điều kiện tối ưu:
- độ ẩm - 50%;
- nhiệt độ - 23 ° С;
- cường độ chiếu sáng - 5000 lux.
Những cây con đã hình thành sẽ được chuyển đến đồn điền, nơi chúng được di thực. Công việc như vậy được thực hiện trên quy mô công nghiệp. Trong những chiếc hộp khổng lồ được trang bị đặc biệt, cây con của các loài cây rụng lá được trồng ồ ạt, làm phát sinh một số lượng lớn các loài cây.
Hiệu quả kinh tế của rừng nhân bản đã được tính toán. Không chỉ có rừng mới cung cấp oxy. Aspen và bạch dương được sử dụng làm nhiên liệu, trong khi tro, sồi và cây bồ đề rất hữu ích trong các ngành công nghiệp nội thất và xây dựng.
Nhân bản vô tính tạo cơ hội cho việc ra rễ và thu được cây con của các loài cây lạ, hiếm. Đây là cơ hội để bảo tồn nguồn gen thực vật của hành tinh. Việc sử dụng trong các trang trại tư nhân cho phép sử dụng các giống mới, năng suất khó hoặc lâu để tái sản xuất theo những cách khác. Khi đã quyết định sử dụng phương pháp nhân bản, bạn cần phải cân nhắc tất cả những ưu và nhược điểm của quy trình, nghiên cứu kỹ lưỡng và chỉ sau đó bắt tay vào kinh doanh.