Polyploïdes: Obtenir Et Utiliser La Colchicine à La Maison

2024 Auteur: Sebastian Paterson | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 13:50

Polyploïdie expérimentale en cuisine

Il y a beaucoup de plantes cultivées dans nos jardins, qui sont essentiellement toxiques - aconit, lumbago (herbe des rêves), muguet, colchicum - colchicum, etc. Mais personne n'est pressé de les refuser - après tout, obtenir des produits chimiques purs à partir de ces plantes est un processus compliqué et nous ne les utilisons pas pour la nourriture. Qu'y a-t-il de si intéressant à propos de la colchicine alcaloïde, contenue, par exemple, dans le colchicum préféré de tous?

Commençons par les bases de la biologie du programme scolaire, que nous avons probablement déjà oubliées. Lorsqu'une cellule se divise, l'ADN double d'abord, puis la cellule se divise en deux avec les mêmes ensembles de chromosomes. Donc, cette même colchicine interfère avec la division cellulaire normale. L'ADN double, quadruple, etc., et la cellule est retardée dans sa division.

Lorsqu'il se sépare, alors en cours de croissance dans les cellules d'une nouvelle plante, ces mêmes ensembles de chromosomes ne sont plus 2n (diploïde standard), mais 4n, 8n, etc. C'est notre polyploïde. Il a maintenant été établi que 1/3 de tous les angiospermes sur terre sont des polyploïdes. Ces mutations naturelles se sont produites pour diverses raisons - choc thermique, traumatisme, maladie, rayonnement solaire.

L'homme utilise la polyploïdie depuis longtemps pour développer des variétés de plantes agricoles hautement productives. Au début, cela se faisait inconsciemment: les plus gros spécimens étaient simplement propagés, donnant beaucoup de céréales ou surtout de gros fruits. Avec l'avènement de la génétique, il est devenu clair que ces géants sont des polyploïdes. Plus de 500 polyploïdes sont connus dans la culture des plantes (betteraves, raisins, radis, oignons, etc.).

Une grande variété de polyploïdes est observée en floriculture: si une forme originale dans 2n = 18 chromosomes, alors les plantes cultivées de cette espèce peuvent avoir 36, 54 et jusqu'à 198 chromosomes. Vous pouvez obtenir une chimère absolument miraculeuse, c'est à ce moment-là, en perturbant la division normale avec la colchicine, que nous obtenons des cellules avec différents ensembles de chromosomes dans une même plante.

Ces plantes sont inhabituelles et à l'âge adulte, différentes parties de la plante ont des caractéristiques différentes. Les gens ont remarqué depuis longtemps de telles mutations naturelles, et une partie détachée d'une plante aux traits intéressants a donné naissance à une nouvelle variété. Ainsi, par exemple, des pommiers colonnaires ont été obtenus pour la première fois, et le fonds génétique brisé de l'hôte lui-même est à la base d'innombrables variétés de cette plante. Les mutations naturelles, ainsi que la pollinisation croisée et la sélection sans fin, étaient, en fait, la base de la sélection à tout moment de l'humanité.

Mais nous vivons au XXIe siècle - la science a largement progressé et le temps semble voler de plus en plus vite. Eh bien, nous n'avons pas plusieurs générations en réserve pour la sélection dite "folk", maintenant et plus vite je veux voir quelque chose de nouveau, et encore plus intéressant - essayer d'expérimenter et voir fièrement les résultats de notre propre travail.

La science sérieuse pour la sélection expérimentale accélérée a un grand nombre de possibilités dans son arsenal - traitement au laser, rayonnement, rayons X, mutagènes et supermutagènes. Qu'en est-il d'un jardinier curieux et enthousiaste? Où puis-je me procurer de la colchicine pure pour mes expériences?

Allons creuser le crocus

Nous serons encore à l'heure dans ce temps, et le moment des semailles n'est pas loin. La teneur en colchicine dans le bulbe est de 0,25%, dans les fleurs - 0,8%, dans les graines - 1,2%. Naturellement, il est plus pratique de travailler avec l'ampoule. Ensuite, tout est simple - obtenez le jus (râpez, hachez dans un hachoir à viande, un mortier, ce que vous voulez), pressez, filtrez, mettez au réfrigérateur. Il est préférable de préparer le jus juste avant le semis. N'oubliez pas les mesures de sécurité! Un masque, des gants sont nécessaires; se laver les mains et les outils - ne pas boire de jus!

Le pourcentage optimal de colchicine dans la solution pour obtenir des polyploïdes est de 0,1-0,2% - en conséquence, notre solution (jus) doit être diluée avec de l'eau de moitié ou d'un quart. Le temps de trempage des graines dans une solution pour différentes plantes est différent, mais généralement pour les plantes sèches - un jour, pour les semis - 8 à 12 heures. Mais ce ne sont que des principes généraux. Expérience.

Par expérience, je peux dire que plus la peau de la graine est lâche, moins cela prend de temps. Par exemple, pour les primevères, une heure suffit et la solution est plus faible. Naturellement, ne commencez pas vos expériences sur des graines chères (achetées): la colchicine est un mutagène puissant et certaines des graines mourront. Utilisez vos propres graines que vous savez fraîches et du type avec lequel vous souhaitez travailler.

Le plus intéressant est que le résultat de notre science "cuisine" est assez rapidement visible. Au stade de la plantule, l'hypocotyle (l'endroit entre la racine et le primordium de la feuille est le genou de l'hypocotyle) s'épaissit et devient comme un petit tonneau, et les plantules polyploïdes se distinguent par une couleur verte plus claire et plus foncée; les folioles sont plus rigides, les pétioles des feuilles sont raccourcis. Ce sont des différences clairement perceptibles, permettant déjà au stade des semis sur le rebord de la fenêtre lors d'une cueillette de faire la sélection primaire.

Soyez prêt pour la sélection la plus sévère à toutes les étapes, sinon le surstockage de plantes expérimentales dans votre chalet d'été ne peut être évité. En effet, pour obtenir des plants prometteurs, qui peuvent se transformer en une nouvelle variété, il faut attendre que la plante fleurisse ou fructifie, selon ce que vous aimez.

Eh bien, pourquoi avons-nous besoin de tout cela - bulbes de crocus en ruine, râpes, masques, appuis de fenêtre, occupés non pas avec les semis habituels, mais avec certains (on ne sait pas encore si les polyploïdes résultants)? Oh, si tout était si simple - multipliez le nombre de chromosomes - et voici une éponge géante, des clochettes, des iris, des glaïeuls, des framboises au poing ou des raisins de Corinthe avec un œuf … Mais l'éternelle démangeaison de l'inventeur-expérimentateur: et si? D'autres réussissent, mais pourquoi suis-je pire?

Les polyploïdes donnent une progéniture différente - c'est le gigantisme (principalement) et le nanisme. Eh bien, mettons-le entre nos mains - vous donnez une pente de 20 cm de haut pour les toboggans ou une groseille à maquereau de 3 mètres de haut - l'a formée comme un arbre - et aucun problème d'épines … Est-ce que le lilas en éponge nain pour un jardin de fleurs - faible? Les polyploïdes sont à la fois un agrandissement (principalement), une diminution et des déformations d'une fleur. Il n'y a qu'une seule recette - la sélection.

Les polyploïdes sont à la fois un élargissement (principalement) et une diminution de la taille du fœtus. Ici aussi, tout est décidé par sélection. Soit dit en passant, nous tous les fraises de jardin bien-aimées (fraises) avons normalement 2n = 14 chromosomes, et nous cultivons des cultivars, qui ont presque tous 7n = 98 chromosomes.

Les polyploïdes sont à la fois une augmentation (principalement) du nombre de fleurs sur un pédoncule et une diminution. Grandi, apprécié, emporté - le reste a été impitoyablement jeté. N'oubliez pas le surstockage.

Les polyploïdes modifient la résistance à l'hiver des plantes - presque toujours à la hausse. Eh bien, c'est définitivement pour nous - pour Saint-Pétersbourg et d'autres régions du nord! Arrêtez de vous lécher les lèvres dans les catalogues occidentaux - vous offrez des roses sans abri, et plus encore - je veux des pêches!

À propos, les espèces de bouleaux les plus résistantes à l'hiver, avec un avancement naturel vers le nord en raison de la polyploïdie naturelle, ont 84 chromosomes (contrairement à leurs homologues du sud avec 2n = 28 chromosomes).

Les polyploïdes sont également des changements dans le cycle de vie des plantes - les bisannuelles se transforment souvent en juvéniles (3-4 ans). Par exemple, nous avons une cloche pyramidale (C. pyramidalis) dans notre pépinière. Par son apparence, il appartient à des enfants de deux ans, mais il vit avec nous depuis quatre ans, nous continuons à travailler avec lui.

Les polyploïdes ont souvent une fertilité réduite - formation de graines. Et donc - en avant pour les groseilles à maquereau sans pépins - en quoi nos raisins du nord (comme les groseilles à maquereau sont souvent appelés) sont-ils pires que les kish-mish du sud ?!

Les polyploïdes sont à la fois un changement dans le nombre de pétales, à la fois des beautés sous-développées et en éponge. La recette est la même - sélection.

Dans tous les cas, les polyploïdes ne sont certainement pas de nouveaux genres au sens où le mot est utilisé dans la Bible. Les iris et les framboises sont restés des iris et des framboises au lieu des palmiers et des kiwis.

Cet article donne une idée très simplifiée d'un phénomène aussi complexe que la polyploïdie (oui, les professionnels me pardonneront), mais nous n'avons pas besoin d'aller plus loin, nous aimerions expérimenter, obtenir notre propre variété et nous réjouir - nous vanter. À propos, comment appelez-vous votre propre variété de glaïeuls géants en éponge ou de framboises de la taille d'une pomme - avez-vous déjà décidé?