Poliploid: Mendapatkan Dan Menggunakan Colchicine Di Rumah

2024 Pengarang: Sebastian Paterson | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 13:51

Poliploidi eksperimental di dapur

Ada banyak tanaman yang ditanam di kebun kami, yang pada dasarnya beracun - aconite, lumbago (rumput impian), lily lembah, colchicum - colchicum, dll. Tetapi tidak ada yang terburu-buru untuk menolaknya - lagipula, mendapatkan bahan kimia murni dari tanaman ini adalah proses yang rumit, dan kami tidak menggunakannya untuk makanan. Apa yang menarik dari alkaloid colchicine, yang terkandung, misalnya, dalam colchicum favorit semua orang?

Mari kita mulai dengan dasar-dasar biologi dari kurikulum sekolah, yang mungkin sudah kita lupakan. Ketika sel membelah, DNA menggandakan pertama, dan kemudian sel membelah menjadi dua dengan set kromosom yang sama. Jadi kolkisin ini sangat mengganggu pembelahan sel normal. DNA berlipat ganda, berlipat empat, dll., Dan sel tertunda dalam pembelahannya.

Ketika itu membelah, maka dalam proses pertumbuhan di sel-sel tanaman baru, kumpulan kromosom ini tidak lagi 2n (diploid standar), tetapi 4n, 8n, dll. Ini adalah poliploid kami. Sekarang telah ditetapkan bahwa 1/3 dari semua angiospermae di bumi adalah poliploid. Mutasi alami ini terjadi karena berbagai alasan - guncangan suhu, trauma, penyakit, radiasi matahari.

Manusia telah lama menggunakan poliploidi untuk mengembangkan varietas tanaman pertanian yang sangat produktif. Pada awalnya, ini dilakukan secara tidak sadar: spesimen terbesar diperbanyak begitu saja, menghasilkan banyak biji-bijian atau terutama buah-buahan besar. Dengan munculnya genetika, menjadi jelas bahwa raksasa seperti itu adalah poliploid. Lebih dari 500 poliploid dikenal dalam pertumbuhan tanaman (bit, anggur, lobak, bawang, dll.).

Berbagai macam poliploid diamati dalam pemeliharaan bunga: jika satu bentuk asli dalam 2n = 18 kromosom, maka tanaman budidaya dari spesies ini dapat memiliki 36, 54 dan hingga 198 kromosom. Anda bisa mendapatkan khimera yang benar-benar ajaib, ini adalah saat, dalam proses mengganggu pembelahan normal dengan kolkisin, kita mendapatkan sel dengan set kromosom yang berbeda dalam satu tanaman.

Tanaman seperti itu tidak biasa, dan di masa dewasa, berbagai bagian tanaman memiliki karakteristik yang berbeda. Orang-orang telah lama memperhatikan mutasi alami seperti itu, dan bagian tanaman yang terlepas dengan ciri-ciri yang menarik memunculkan varietas baru. Jadi, misalnya, pohon apel kolumnar pertama kali diperoleh, dan dana genetik yang hancur dari inang itu sendiri adalah dasar dari varietas tanaman ini yang tak terhitung jumlahnya. Mutasi alam, bersama dengan penyerbukan dan seleksi silang yang tiada henti, pada kenyataannya, merupakan dasar dari seleksi sepanjang waktu umat manusia.

Tetapi kita hidup di abad XXI - sains telah melangkah jauh di depan, dan waktu seolah-olah berlalu semakin cepat. Ya, kami tidak memiliki beberapa generasi cadangan untuk apa yang disebut seleksi "rakyat", sekarang dan lebih cepat saya ingin melihat sesuatu yang baru, dan bahkan lebih menarik - untuk mencoba bereksperimen dan dengan bangga melihat hasil dari pekerjaan kami sendiri.

Sains serius untuk eksperimental, seleksi dipercepat memiliki sejumlah besar kemungkinan dalam gudangnya - perawatan laser, radiasi, sinar-X, mutagen, dan supermutagen. Bagaimana dengan tukang kebun yang ingin tahu dan antusias? Di mana saya bisa mendapatkan colchicine murni untuk eksperimen saya?

Ayo kita gali crocusnya

Kami masih akan tepat waktu dalam cuaca ini, dan waktu tanam tidak lama lagi. Kandungan colchicine di umbi adalah 0,25%, pada bunga - 0,8%, pada biji - 1,2%. Secara alami, lebih nyaman bekerja dengan bohlam. Maka semuanya sederhana - dapatkan jus (parut, giling dalam penggiling daging, lesung, apa pun yang Anda suka), peras, saring, masukkan ke dalam lemari es. Lebih baik menyiapkan jus sebelum disemai. Jangan lupa tentang langkah-langkah keamanan! Masker, sarung tangan diperlukan; cuci tangan dan peralatan - jangan minum jus!

Persentase kolkisin optimal dalam larutan untuk memperoleh poliploid adalah 0,1-0,2% - karenanya, larutan (jus) kami harus diencerkan dengan air setengah atau seperempat. Waktu perendaman benih dalam larutan untuk tanaman berbeda berbeda, tetapi biasanya untuk tanaman kering - sehari, untuk pembibitan - 8-12 jam. Tapi ini hanya prinsip umum. Percobaan.

Dari pengalaman saya dapat mengatakan bahwa semakin longgar kulit benih, semakin sedikit waktu yang dibutuhkan. Misalnya, untuk bunga mawar, satu jam sudah cukup, dan solusinya lebih lemah. Secara alami, jangan memulai percobaan Anda pada benih yang mahal (dibeli): colchicine adalah mutagen yang kuat, dan beberapa benih akan mati. Gunakan benih Anda sendiri yang Anda tahu segar dan jenis yang ingin Anda olah.

Hal yang paling menarik adalah bahwa hasil dari ilmu "dapur" kita terlihat cukup cepat. Pada tahap pembibitan, hipokotil (tempat antara akar dan primordium daun adalah lutut hipokotil) mengental dan menjadi seperti tong kecil, dan semai poliploid dibedakan dengan warna hijau yang lebih terang dan lebih tua; anak daun lebih kaku, tangkai daun lebih pendek. Ini adalah perbedaan yang jelas terlihat, memungkinkan pada tahap pembibitan di ambang jendela selama pemetikan untuk membuat seleksi utama.

Bersiaplah untuk seleksi paling parah di semua tahap, jika tidak, tanaman eksperimental yang terlalu banyak menumpuk di pondok musim panas Anda tidak dapat dihindari. Memang, untuk mendapatkan bibit yang menjanjikan, yang bisa berubah menjadi varietas baru, Anda harus menunggu tanamannya mekar atau berbuah, tergantung kesukaan Anda.

Nah, mengapa kita membutuhkan semua ini - umbi crocus yang rusak, parutan, topeng, kusen jendela, ditempati bukan dengan bibit biasa, tetapi dengan beberapa (belum diketahui apakah poliploid yang dihasilkan)? Oh, jika semuanya begitu sederhana - gandakan jumlah kromosom - dan inilah lonceng terry raksasa, iris, gladioli, raspberry dengan kepalan atau kismis dengan telur … Tapi rasa gatal abadi dari penemu-eksperimen: bagaimana jika? Orang lain berhasil, tetapi mengapa saya lebih buruk?

Poliploid memberikan keturunan yang berbeda - ini adalah gigantisme (kebanyakan) dan dwarfisme. Nah, mari kita taruh di tangan kita - Anda memberi kemiringan setinggi 20 cm untuk slide atau gooseberry setinggi 3 meter - membentuknya sebagai pohon - dan tidak ada masalah dengan duri … Apakah terry lilac kerdil untuk taman bunga - lemah? Poliploid adalah pembesaran (terutama), dan penurunan, dan deformitas bunga. Hanya ada satu resep - pilihan.

Poliploid adalah pembesaran (terutama) dan penurunan ukuran janin. Di sini, juga, semuanya ditentukan oleh seleksi. Ngomong-ngomong, kita semua stroberi kebun (stroberi) kesayangan kita biasanya memiliki 2n = 14 kromosom, dan kita menanam kultivar, yang hampir semuanya memiliki 7n = 98 kromosom.

Poliploid keduanya merupakan peningkatan (terutama) jumlah bunga di tangkai, dan penurunan. Dibesarkan, dihargai, diambil - sisanya dibuang dengan kejam. Ingatlah terlalu banyak menimbun.

Poliploid adalah perubahan dalam tanaman tahan banting musim dingin - hampir selalu ke atas. Nah, ini pasti untuk kami - untuk St. Petersburg dan wilayah utara lainnya! Berhentilah menjilat bibir Anda di katalog Barat - Anda memberi mawar tanpa perlindungan, dan banyak lagi - Saya ingin buah persik!

Ngomong-ngomong, spesies birch yang paling tahan musim dingin, dengan kemajuan alami ke utara karena poliploidi alami, memiliki 84 kromosom (tidak seperti rekan selatan mereka dengan 2n = 28 kromosom).

Poliploid juga merupakan perubahan dalam siklus hidup tanaman - tanaman dua tahunan sering berubah menjadi remaja (3-4 tahun). Misalnya, kami mendapat lonceng piramidal (C. pyramidalis) di kamar bayi kami. Dari penampilannya, dia termasuk anak berusia dua tahun, tetapi dia telah tinggal bersama kami selama empat tahun, kami terus bekerja dengannya.

Poliploid sering kali mengurangi kesuburan - pembentukan benih. Dan karena itu - maju untuk gooseberry tanpa biji - bagaimana anggur utara kita (seperti sering disebut gooseberry) lebih buruk daripada kish-mish selatan ?!

Poliploid adalah perubahan jumlah kelopak, baik keindahan terbelakang maupun terry. Resepnya sama - seleksi.

Bagaimanapun, poliploid jelas bukan genera baru dalam arti kata tersebut digunakan dalam Alkitab. Iris dan raspberry tetap merupakan iris dan raspberry, bukan palem dan kiwi.

Artikel ini memberikan gambaran yang sangat disederhanakan tentang fenomena kompleks seperti poliploidi (ya, para profesional akan memaafkan saya), tetapi kita tidak perlu lebih dalam, kita ingin bereksperimen, mendapatkan variasi kita sendiri dan bersuka cita - membanggakan. Ngomong-ngomong, apa yang Anda sebut varietas terry gladiol raksasa Anda sendiri atau raspberry seukuran apel - apakah Anda sudah memutuskan?