Ее можно найти растущих частях растения – почках, корешках и на верхушках стеблей. Она работает по типу стволовых клеток – из меристемы могут сформироваться не только другие ткани и органы, но и полноценное растение.
Размножение растений в пробирке (in vitro) сейчас набирает большой популярности, так как позволяет вырастить новые сорта в несколько раз быстрее, чем при традиционном способе. Но так как меристемное выращивание дорого обходится и довольно трудозатратно, таким способом в основном размножают редкие или очень капризные сорта.
Меристемное размножение
Размножение аквариумных растений происходит путем микрочеренкования – фрагмент меристемной ткани помещают в абсолютно стерильную среду на поверхность питательного геля. Там начинается деление клеток из которых вырастают полноценные растения, полные копии материнского.
Питательный гель состоит из сахаров, фитогормонов, аминокислот и минеральных солей. Крайне важно, чтобы среда была именно стерильной – ее нарушение спровоцирует рост плесени и гибель растений.
Используя меристему можно воссоздать любую часть растения, а значит, всего лишь с одного здорового материнского растения можно вырастить большое количество рассады.
Не стоит путать выращивание в лаборатории с генной инженерией. При меристемном размножении не происходит никаких действий с генами, они остаются в том же состоянии, которое было задумано природой.
В среднем, процесс формирования нового растения из клеток длится месяц-полтора. После этого его микрочеренкуют, чтобы вырастить еще сотни новых растений или переносят в тепличный комплекс. В теплице уже растение дорастает до размеров, пригодных к продаже.
Изначально меристемный способ размножения применялся в сельском хозяйстве и только недавно стал популярен в аквариумистике.
Что такое меристемные растения?
Данным термином в ботанике называют то же, что и в зоологии обозначается, как «стволовые клетки». Иначе говоря, это клетки в живом организме. Они имеют стабильный рост, деление, и из них может сформироваться целый организм или его материнская часть.
Если говорить о человеке, то стволовые клетки у нас находятся в спинном мозге. Если же переносить эту аналогию на флору, то у нее эти стволовые клетки (то есть, меристемы) собраны в бутонах, почках, корнях и прочих частях, имеющих постоянный рост. К примеру, зародыш в семени из цветка полностью состоит из этой ткани.
Ученые научились выделять эти клетки и развивать их. На практике данные ткани помещаются в определенную среду (специальный гель, отличающийся высокой питательной ценностью), где они могут питаться. Впоследствии из кусков меристемы развивается полноценное растение, не отличающееся от тех кустов, которые разрослись в аквариуме иным способом (например, черенкование).
Посадка в аквариум
В посадке микроклонированных растений нет ничего сложного, главное – заранее тщательно продумать план посадки.
Открывать емкость с растением непосредственной перед посадкой. В открытый контейнер могут попасть бактерии, вирусы, которые начнут стремительно развиваться в питательном геле и стерильность среды будет нарушена.
Порядок действий при посадке:
- Аккуратно достаньте растение из контейнера. Для этого можно емкость перевернуть и немного потрясти или достать материал пинцетом. Чем меньше повреждений получит аквариумное растение, тем проще пройдет период адаптации. Можно осторожно перемещаясь по кругу поддеть пинцетом гель – так его будет легче вынуть.
- Смойте с корней растения питательный гель теплой проточной водой. Если корни слишком мелкие – лучше оставить все как есть, остатки геля – не такая страшная проблема, как поврежденные корни.
- Обрежьте корни до длины 1,5-2 см. С длинными корнями растение будет только дольше адаптироваться к новым условиям.
- Разберите материал на отдельные части. Если нужно посадить почвопокровные растения типа хемиантуса куба, их можно просто разрезать ножницами.
- В грунте подготовьте ямку и с помощью пинцета поместите туда растение корнями вниз, слегка прижав их почвой.
Чтобы растение проще перенесло адаптационный период, добавьте ему немного жидкого удобрения.
Так как у почвопокровных растений слабая корневая система, их лучше сажать как можно глубже, оставив вверху маленький участок с листьями. На рост такие меры не повлияют, но так растение точно не всплывет и не погибнет.
Лаборатория In Vitro
Что мы делаем, если хотим посадить на своем участке то или иное растение? Обычно мы покупаем семена или готовую рассаду для выращивания трав и овощей, саженцы – для посадки кустарников и деревьев, рассаду или луковицы – для выращивания цветов. Часто ли мы задумываемся над тем, каким образом получена рассада? Оказывается, помимо традиционных черенкования, прививок, выращивания из семян, размножения корневищами, луковицами и т.д. в большинстве стран рассаду многих растений сегодня получают путем микроклонального размножения. Особенно широко этот способ применяется для выращивания растений, которые плохо поддаются размножению другими способами. Также этот метод незаменим, если необходимо постоянно получать в достаточно короткие сроки значительное количество качественной рассады.
С помощью микроклонального размножения (другое название метода – меристемное размножение) выращивают декоративные и плодово-ягодные растения, комнатные и срезочные цветы, картофель и прочие овощи.
Микроклональное размножение растений широко применяется в США, Голландии, Польше, Франции, Японии, Таиланде. В России также накоплен большой опыт по меристемному размножению важных для сельского хозяйства видов растений. Практически во всех российских научно-исследовательских институтах и селекционных центрах созданы лаборатории для микроклонального размножения и оздоровления селекционного материала. Относительно недавно меристемные технологии начали применяться крупными питомниками растений и сельхозпредприятиями. В России наиболее широкое применение меристемная технология пока нашла в получении здоровых семян картофеля.
Плюсы и минусы
Меристемные аквариумные растения имеют много преимуществ перед обычными:
- Отсутствие спор других водорослей и улиток. Пожалуй, это самая главная сложность, с которой сталкиваются аквариумисты при покупке растений.
- Растения, выращенные в лаборатории абсолютно здоровы – у них нет предрасположенности к вирусным, грибковым и бактериальным инфекциям. За счет этого они не нуждаются в кропотливом уходе и нет риска что с новыми растениями аквариумист занесет инфекцию в чистый аквариум.
- Генетическое однообразие. Растения вырастают идентичными материнскому, что сводит к нулю вероятность вырастить что-то непредсказуемое. При стандартном размножении растений расщепляются сортовые признаки и молодые растения могут совсем утратить сходство с материнскими.
- Меристемные аквариумные растения могут размножаться стандартным способом прямо в аквариуме.
- Удобное хранение и перевозка. Растения упакованы в плотные контейнеры, которые можно перевозить длительное время. Главное – придерживаться температуры +5-+25°С. Без освещения растения можно хранить 8-10 дней, при нормальном освещении на подоконнике или столе – до 30 дней.
- Компактная упаковка. В стандартном контейнере помещается столько ростков, сколько в трех горшках, выращенных традиционным способом.
Учтите, что в это время аквариумное растение не просто ждет посадки, а активно продолжает расти!
Из недостатков многие аквариумисты отмечают долгий процесс адаптации растения в аквариуме. Но этот процесс занимает столько же времени и у обычных растений, выращенных традиционным способом.
Любому растению требуется время, чтобы адаптировать процесс обмена веществ от воздуха к водной среде и для формирования подводных листьев место воздушных. Главное при пересадке – аккуратно смыть питательное вещество, с которым транспортировалось растение и помещать в новую среду максимально постепенно, в идеале – на протяжении нескольких дней.
Технология тканевой культуры
У материнского растения берут небольшой кусочек подходящей живой ткани, способный к интенсивному делению клеток. Обычно это точки роста побегов или корней. При помощи дезинфицирующих препаратов их очищают от грибков и бактерий, после чего помещают в стерильную питательную среду.
Питательный раствор состоит из воды, минеральных солей, органических соединений, а также определенных витаминов и растительных гормонов. При помощи агар-агара (вещества, добываемого из красных водорослей), питательную среду переводят в желеобразное состояние, так чтобы меристемы не опускались на дно. С этого момента частицы ткани развиваются делением клеток, в результате образуется наплыв, представляющий собой скопление клеток. Эти ткани способны расти дальше, но для этого из необходимо перенести в новую питательную среду. Если эта питательная среда содержит растительные гормоны, способствующие образованию ростков, то из этих вновь образованных вегетативным путем отдельных клеток начинают развиваться очень маленькие растения. Достигнув определенного размера их переносят в другую питательную среду стимулирующую формирование корней.
После того как растения становятся относительно большими, их разделяют, и затем используют заново. Подобный процесс может продолжаться в цикле до бесконечности или до тех пор пока не будет выращено нужное количество побегов.
Полученные побеги помещают в специальную среду, для стимуляции образования корней. Укорененные растения вынимают из пробирок и высаживают в торфотаблетки или контейнеры с питательной грунтовой смесью и помещают в специальные гринхаузы, где с помощью туманообразующих установок постоянно поддерживается очень высокая влажность воздуха.
Через несколько месяцев полученное молодое растение высаживается в оранжерею, где подращивается до товарного размера.
Растение полученное с помощью тканевой культуры, готовое к реализации
Часто задаваемые вопросы
Можно ли сажать меристему в новый аквариум?
Опытные аквариумисты предупреждают, что в проблемном или чистом аквариуме меристемные растения могут плохо прижиться, обрасти ксеном. Если в нем уже устоявшийся баланс, то растение быстро адаптируется к новым условиям и пойдет в рост.
Какие виды растений приживаются лучше всего?
Наилучшая приживаемость у аммании бонсай, альтернатеры, элеохариса, анубиса, прозерпинаки, гигрофилы, перистолистника.
Почему нужно смывать питательный гель с корней?
Питательная субстанция, которой пропитаны корни меристемок после попадания в аквариум может стать идеальной средой для развития плесени, грибков и бактерий.
Как правильно выбрать растение?
Обязательно обращайте внимание на корни, они хорошо просматриваются через гель – вследствие неправильной транспортировки или условий хранения они могут подгнить и тогда растение просто погибнет или будет ослабленным.
Также важно покупать меристемные аквариумные растения только у официальных поставщиков и внимательно проверять упаковку – из-за популярности этого направления на рынке появилось много подделок.
Меристемное размножение растений. Автор — Д-р М. Хаяси.
Меристемное размножение растений. Д-р М. Хаяси.
Стало популярным распространять хорошие сорта меристемным клонированием; в продаже и на аукционах можно увидеть много меристемно клонированных растений. Мы можем легко купить хорошие сорта и для многих энтузиастов это преимущество. С другой стороны, поскольку культивирование становится популярным, возникают некоторые проблемы. Одна из них – быстрое увеличение цены и опасность падения рынка. Обычно более низкие цены предпочтительнее для любителей,
способных легко купить качественные сорта. Однако, полагаю, коллекционеры ценят редкие и популярные сорта, когда выбирают растения для своих коллекций. Следовательно, можно легко получить хорошие сорта, но когда много людей могут приобрести какой-то сорт, его цена и популярность будут быстро уменьшаться.
Как только меристемные растения начинают продаваться дешево, продажи дорогих сортов также замедляются. Коллекционеры ждут массового разведения, рынок будет замедляться. Ранее, один азиатский рынок орхидей был почти уничтожен массовым разведением. По этой же причине рынок Haworthia в Корее был заморожен.
Кроме того, недавно голландские производители развели качественные японские сорта и продали их довольно дешево через интернет. Рынок можно заморозить просто новостями, что голландские производители начали разведение или что материнские растения были отправлены в Нидерланды. Подобное замедление, которое произошло в Корее, может распространяться по всему миру, а не только в Японии. Когда дешево продаются размноженные растения, это может быть хорошо для бизнеса в краткосрочной перспективе, но в долгосрочной перспективе рынок будет снижаться, а . Помните об этом, если вы в этом бизнесе. Я хочу вашего понимания. Установите ваши цены в диапазоне, который не будет наводнять рынок и препятствовать торговле. Еще одна серьезная проблема в разведении — это защита заводчиков. Заводчики являются лидерами в своих областях садоводства. Однако, как только меристемное разведение становится популярным, сорта, над которыми в течение длительного времени проводилось много работы, могут получить мгновенное массовое распространение, и эти сорта становятся обычными и неинтересными. Как только такая ситуация возникает, заводчики не могут получить деньги, которые они потратили на
размножение и не могут получать прибыль от своих трудов. Производители получают прибыль; заводчики не могут получить прибыль за свой вклад в создание сорта. Та же ситуация была с авторами до того, как была установлено регулирование авторских прав. В такой обстановке заводчики потеряли бы свой интерес и прибыль в бизнесе, а создание новых сортов будет замедляться. Я считаю, что часть прибыли, полученной производителями качественного сорта, следует вернуть заводчикам. В настоящее время только зарегистрированные сорта обеспечивают защиту прав селекционеров, но как только массовое производство станет более распространенным в ближайшем будущем, новые правила, которые дает права селекционерам без регистрации, станут необходимыми. Более того, даже до рассмотрения правового соглашения я полагаю, что будет необходимо джентельменское соглашение для предотвращения распространения, скажем, через пять лет после выпуска нового сорта. Я считаю, что защита прав селекционеров путем регистрации это далекое будущее, поэтому селекционеры должны
проводить стратегию самообороны еще до этого.
(1) Когда вы получаете хороший сорт, только показывайте его в виде экспоната или только изображение и избегайте продажи каких-либо растений. Но мы должны признать тот факт, что любые редкие сорта будут устаревать в течение 10 лет из-за появления других.
(2) Как только вы получите хороший сорт, подготовьте 10-20 растений для продажи и сразу реализуйте их, чтобы вернуть расходы, связанные с производством сорта. Никогда не продавайте растение до того. (Это должно быть практической самообороной)
(3) Продавайте растения только доверенным лицам с запретом на распространение и продажу третьим лицам. Это достаточно практично, но не очень хорошая идея для тех, кто не ограничивается отсутствием контракта и иска. Также в договоре должны быть предусмотрены штрафы. Если в контракте нет этого условия, он теряет свой эффект.
(4) Зарегистрируйте свой сорт в Японии или Нидерландах.
Документация — это время и деньги, но это является сильной стратегией самообороны. Однако вы должны зарегистрировать сорт в других странах; вы не можете зарегистрировать Haworthia в Китае, но вы можете регулировать ввоз растений, выведенных в других странах, в Японию.
Меристемно размноженные растения очень нежные сначала, но после двух лет акклиматизации они будут такими же выносливыми, как и те, которые размножается черенками. Вообще говоря, меристемно клонированные образцы растут быстрее, и они крупнее. Некоторые сорта, такие как «Оhi Musha», нельзя выращивать до полного размера без клонирования меристемной техникой. Коллекционеры могут выбирать меристемные экземпляры в зависимости от стоимости растения, а не его размера. Несмотря на то, что говорят, что меристемные экземпляры генетически такие же и показывают одни и те же физические особенности (не только варигатность), во время размножения происходят различные виды мутаций. Я на следующей странице представил пример, но предупреждаю, что эта разновидность относительно часто может получиться путем клонирования меристем.
Осторожно — снижение цены за счет сетевого разведения.
Многие японские сорта теперь размножаются сетевым разведением в Японии, Китае, Корее и Голландии. Эта массовое производство уменьшило цены, которые, вначале, хороши для многих коллекционеров. Но коллекционер всегда любит хорошие, редкие и хорошо известные сорта. Итак, если сорт продается очень дешево, его популярность скоро снизится. Если в питомнике сетевого разведения дешево продаются некоторые популярные сорта, коллекционерам надо остерегаться возможного снижения в отношении и других сортов. Следовательно, многие популярные сорта будут снижаться по популярности, и рынок может впасть в депрессию. Это действительно произошло в Корее в этом году. Сетевые питомники, пожалуйста, будьте осторожны, сохраняйте разумные цены для ваших растений так, чтобы поддерживать текущую популярность и снижение рынка .
Особенности строения
Совокупность клеток, которые имеют общее происхождение, строение и функции, называют тканью. Наибольшее значение для развития организма имеет меристема, или образовательная система. Она выполняет ряд важных функций:
- рост растения;
- предоставление материала для создания новых специализированных тканей;
- регенерация организма.
Главная особенность этих клеток заключается в способности к постоянному делению. В процессе митоза образуются 2 структуры. Один элемент остаётся в составе меристемы, а второй дифференцируется и даёт начало новому виду ткани
. В перерывах между делениями в цитоплазме и ядерном материале накапливаются питательные вещества и энергия.
Способность к частому делению определяется специфическим строением. Образовательная ткань состоит из мелких многоугольных структур. Биологи отмечают и другие характерные особенности:
- Наличие тонкой внешней оболочки.
- Ядро занимает половину клетки.
- Большое количество рибосом и митохондрий.
- На ядерной оболочке есть множество пор.
- Количество вакуолей снижено.
Рибосома обеспечивает синтез белков, а митохондрия является поставщиком энергии для осуществления митоза. Как правило, из-за частого деления клетки меристемы не успевают вырасти, поэтому они имеют небольшой размер.
Виды меристем
Разделение на виды у меристем происходит по размещению в теле растения. Выделяют 4 вида меристем:
- верхушечные;
- боковые;
- вставочные;
- раневые.
Верхушечные меристемы расположены на верхушках корней и стеблей растения. При делении их клеток происходит рост корней вглубь, а стеблей вверх.
Боковые меристемы (камбий) размещены в корне и стебле. На поперечном срезе имеют вид кольца. При делении их клеток идёт утолщение осевых органов (корня и стебля).
Рис. 2. Поперечный срез стебля мяты.
Вставочные или остаточные меристемы – это небольшие участки меристемы, оставшиеся от верхушечной в основании листьев. Они существуют временно и постепенно превращаются в другие ткани.
Рис. 3. Вставочная меристема в стеблях однодольных.
Раневые меристемы образуются из других тканей в местах ранения растения. Они закрывают место ранения.
Тест по теме
- /10
Вопрос 1 из 10
Выбрать верное утверждение.
Начать тест
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
- Всеволод Корепанов
10/10
- Женя Мелинова
8/10
- Аля Горина
10/10
- Asena N-Va
8/10
Источник: