Размножение посадочного материала микроклонированием

Имею ввиду то, что уже 20 лет назад вполне себе было технологией. Не говоря уже о сегодняшнем дне.

Идеально, если вы имеете здоровое растение-рекордсмен. Но можно и из семян.

Поворачиваете вспять процесс развития, либо, повторяете по сути технологию воспроизводства безвирусного материала.

Т.е. обеспечиваете рост биомассы в виде каллуса. Делите его. Запускаете дифференцировку и получаете абсолютно генетически идентичный посадочный материал, безвирусный, стерильный, одинаково бурно растущий, без отстающих.

Учитывая современный уровень - роботизация самых муторных стадий не проблема, т.е. рассев каллусной массы на дифференцирующую питательную среду и потом перенос "проростков".

Да. Есть как бы лишние затраты. Но качество материала и его однородность такие, что ни одному селекционеру не снились. Оборудование есть, специалисты есть.... Но вот как-то не слышно о таком.

1 час назад, Марите сказал:

Владислав, этот метод применяется в селекции и на начальных этапах размножения, но для промышленных условий дорог и неудобен. Гибриды развиваются, каждый новый лучше предыдущих, иначе его никто не купит. А клонирование так и будет плодить одно и то же.

Неудобен?

Вот получили удачный гибрид. И прямо его. 1 растение, можно быстро размножить в миллионах копий. Здоровых и быстрорастущих.

Получили новое растение, которое ещё лучше? Повтор.

И никаких сложностей с тем как там опылился гибрид. Всхожестью. Выбраковкой отстающих.

И ведь он роботизируется и масштабируется, это совсем не ЭКО.

Так что аргументация выглядит странно. Особенно для самых современных теплиц. Я понимаю, что на артельном парнике на навозе это не проявится и не отобьётся никогда.

21 минуту назад, Марите сказал:

Это пробовали, томаты вообще легко черенкуются, там и клонировать не надо. Однако размножение из семян практически удобнее.

И сами посудите, новые гибриды ведь не с неба падают, их специально выводят. Это длительный процесс 13-15 лет. Именно поэтому их семена такие дорогие. А если начать массово клонировать вместо размножения семенами, то селекционеры разорятся и никто новых гибридов выводить не станет.

Видимо просто пока участники рынка не владеют технологией. А так-то какая разница автору гибрида как размножать своё творение? Воспроизводить каждый раз или использовать клеточную технологию.

Очевидно, что большие корпорации возьмутся за это. Опять же, классическим селекционерам грядёт полнейшая шляпа.

Буквально на днях европейское патентное ведомство приняло решение по авторству технологии CRISPR/Cas9. Две барышни получат Нобелевскую премию в этом году. А этот инструмент будут использовать повсеместно. И это значит не только быстрое внесение изменений без селекции в классическом виде.

Это значит, что никакое ГМО невозможно будет отловить по причине заметания следов. Собрали что нужно. Подчистили следы использования инструментов. И новый полученный организм как размножать? Особенное если сделать так, что после полового размножения свойства будут теряться?

А черенковать, согласен, хлопотно, риск занести заразу. 

Какое отношение первая фраза имеет к остальному? Не понятно.

Конечно, я не знаю деталей. Я по другой саециальности. Но я однозначно сказал о стерильных современных предпртятиях. Какая белокрылка? Какая почва в этом контексте?

Понятно, что приближенные к природным условия не позволят выявить потенциал элитных стерильных саженцов. 

Но если есть дорогое предприятие с инженерными системами и где стерильность. Или даже полностью искусственная среда, включая свет, то логично предположить последний шаг.

Уверен, его сделают. Просто думал, что может быть где-то уже сделали.

Хотя вы тут обсуждали теплоаккумуляцию и при этом упоминали водоносные горизонты в Голландии. В современных теплицах. А это, безусловно, порочное и неэффективное решение. Копить тепло в теплоёмкости вне фазовых переходов, да на естественном слое это дурь редкостная. Вероятно,набив шишек,это не используют. И правильно.

Вот и с управлением проессов дифференцировки клеток, кто то набьёт шишки, а кто то наладит процесс.

1 час назад, Марите сказал:

Вы имеете в виду современные тепличные хозяйства? Борьба с белокрылкой ведется и очень серьезно, но какое-то их количество присутствует почти всегда. Да и шмели тоже многие вирусы разносят.

Я не совсем понимаю, где Вы предлагаете использовать микроклональное размножение - непосредственно в тепличном хозяйстве или в семеноводческой фирме? Сами хозяйства этим заниматься не будут, и дорого, и где в таком случае брать маточные растения? Самые лучшие гибриды в мелкой фасовке не продают.

А селекционным фирмам проще продавать семена, которые и перевозить проще, и хранить можно годами.

Выращивание в почве практикуют многие относительно небольшие хозяйства, а также все органические производители.

5-ое поколение теплиц, сити-фермы. Наверное, только им может быть полезно в силу возможности поддержания стерильности.

Кто заниматься? Вероятно, большие ТК и продавцы/обслуживающие сити-фермы.

На счёт хранения. Как раз с клетками тут проблем никаких. С сохранением жизнеспособности в отличие от семян.

  На мой взгляд тема поднятая Владиславом  актуальна и  тормозится  по субъективным причинам. Марите верно отметила, что  причина кроется  в  селекционерах. Микроклонирование создаст серьезные проблемы для их работы и получении прибыли. 

Можно провести аналогию с производителями бытовой техники и автомобилей. Им стало катастрофически не выгодно производить изделия, которые работают десятками лет и только  моральное старение заставляет от них избавляться. Поэтому  сейчас и стали производить  "одноразовые" авто и другую бытовую технику. 

Другой причиной, по моему мнению,  является  отсутствие доступной  и растиражированной технологии микроклонирования. Но процесс идет. Например в  Российской глубинке - Костромском ВУЗе,   уже работает лаборатория готовая  клонировать сотнями тысяч растений. И это только начало. 

Что касается  стерильности, то это несколько надуманная проблема. Да, санитарные нормы необходимо  соблюдать, но  создать абсолютно стерильные условия  вряд ли возможно. На форуме  размещен фильм  об обитателях  питательных субстратов  при выращивании растений методом гидропоники. Казалось бы абсолютно инертный субстрат из базальтовой ваты, чистый питательный раствор,  а  всякой живности у корней  растений   вполне достаточно. Так и при клонировании. Да,клон стерилен. Но как только  он  высаживается   "в  грядку", независимо какую, начинается  процесс  заражения. И от этого никуда не деться. Я предполагаю, что будущее тепличных комплексов за микроклонированием. 

   Что касается выращивания  новых гибридов. Я не специалист в этом вопросе, но  могу точно сказать, что таких вкусных, "мясистых"  и ароматных томатов, которые  я  в детстве, будучи школьником,    в Ростовской области убирал с колхозного   поля, не встречал уже десяток лет. Урожайность была превосходная. Не зря говорят, что  "все лучшее - враг хорошему"!. Нет больше такого продукта....   Наверное в погоне за "гибридами" " выплеснули с водой и ребенка" ....

Микроклонирование - это не новинка, также как и простое выращивание растений из пасынков, черенков и т.д., что практиковалось и практикуется в ТК. Пока объемы вегетативного размножения невелики, т.к. выращенная рассада используется на месте для ремонта посадок. Семеноводческие компании об этом знают и обычно не противятся. Но когда начнётся массовое микроклонирование, сопровождающееся продажей рассады, то возникнет прецедент, который заставит семеноводов вспомнить о своих порушенных авторских правах. Сначала будут судиться, а потом что-нибудь вставят в геном, типа таймера, по истечение некоторого времени растения начнут болеть и быстро погибать.

Выходов из этой ситуации два: либо договор между производителями и семеноводами, либо война без объявления. Иногда, наблюдая некоторые гибриды огурца, возникает ощущение, что семеноводы уже пошли по второму пути.

Продолжу интересную и, на мой взгляд, перспективную тему. Говоря о вышеизложенном,   можно применить  фразу  - «оба  правы». Глубоко изучив  вопрос  клонального размножения  растений  с  использованием  культуры   in vitrо,  пришел к  выводу, что это процесс  тормозиться  архаичностью  существующих технологий, которые создают большой риск   потери  клонов, как это имеет место на практике. Их многостадийность  и  отсутствие   достаточно эффективной  технологии,  особенно на стадии  адаптации к  почвенно – воздушным условиям,  значительно затрудняет  продвижение  этого  перспективного способа размножения растений.  Он имеет  перспективу   широкого  использования   в  лесном  хозяйстве, садоводстве, выращивании  декоративных  растений, где уже закрепился.  Сотни тысяч  клонов  жимолости, березы,  ягодных культур  уже выращиваются  и поступают на рынок, даже не смотря на вышесказанное…  При выращивании овощных культур  этого нет. Да, очевидно, все упирается в  семеноводов. Для них  это  катастрофа, …. хотя ее  можно избежать, если изменить подходы.  Создание  новых гибридов, как пишет Марите, актуально и необходимо.   Но этот процесс  тоже многостадийный. Есть  лабораторная  часть, где  выращиваются  гибриды, есть  полевая часть, где  эти гибриды тиражируются  и  идет процесс  производства семян.  Что мешает лабораторную часть оставить, более того  внедрить в  нее  передовые технологии  клонирования для ускорения  процессов  и тогда  сроки  появления новых гибридов  значительно сократятся, а  полевую часть несколько сократить.  Потребность в семенах  останется  еще долго и некоторое их количество на рынке  будет востребовано.  Аналогия  с  лампами  накаливания. С части рынка они вытеснены  светодиодами, но нашли свою нишу  в  нагревательном  сегменте и декоративном.  Так и здесь.

   Мы  сейчас работаем  над созданием искусственной  корнеобитаемой среды,  на основе синтетического, органического, биоразлагаемого,  наполненного, вспененного полимера для адаптации к почвенно - воздушным условиям растений – регенерантов, получаемых в условиях культуры in vitro. Это позволит:

- проводить адаптацию растений - регенерантов к почвенно-воздушным
условиям без опасности заражения фитопатогенами и повреждения
насекомыми;
-  повысить технологичность и производительность процесса за счет
унифицированных полимерных пластин;
-  обеспечить одинаковые условия для корневых систем растений -регенерантов.

     Более  того,   предпринимаются  не безуспешные попытки совместить стадию  укоренения  и стадию адаптации микроклонов, что должно   существенно упростить весь технологический процесс.  О результатах сообщу…. Если кому интересно – пишите.

   На фото  микроклоны  жимолости успешно адаптированные  к  почвенно воздушной среде  с  применением  нашего полимера. Причем  приживаемость составила  100%.

Виктор, на фото не этап "адаптации" микроклонов. По внешнему виду данных микроклонов жимолости сложно сказать насколько успешно идет укоренение - ничего не видно в отличии от агаровой среды. А после укоренения и переноса из стерильных условий на адаптацию повреждения корневой системы будут более значительными, а следовательно приживаемость будет хуже.

Да, в свое время я Вам рекомендовала посмотреть на данное направление использования вашего субстрата, если Вам удастся добиться определенных его характеристик. Но точно не в таком виде. 

Юлианна, добрый вечер! Рад вас слышать. Укоренение микроклонов жимолости  в разработанной мною искусственной  корнеобитаемой среде  осуществляет  человек, по образованию микробиолог, заведующий  лабораторий  микробиологии, кандидат сельскохозяйственных наук, который  на профессиональной основе занимается  размножением растений  микроклонированием. В текущем году  он  вырастил 35 тысяч  растений. На следующий планирует 200 тысяч. Это его работа и его фото. Поверьте на слово, что адаптация  к  почвенно - воздушным условием прошла успешно.  Все растения, показанные на фотографии,  успешно  адаптировались и  корневая  система  развилась в  полимере. Далее  он был разрезан на  фракции по размерам  корневой системы  и высажен в  горшки с  подготовленной нестерильной почвой. При этом  часть корневой системы  находилась в  стерильной среде  полимера, а  расти они начали  в  нестерильную среду. Такое сочетание  сред  благотворно действует  на процесс выращивания. Выход продукции 100%. То, что не видно корневую систему  это не трагедия. В почве ее тоже не видно. Растения  в полимер пересажены  из гелеобразной среды с  уже  образовавшимися  корнями. Но я ему  предложил  пойти дальше. Совместить  этап  укоренения, который в настоящее время  он осуществляет в   полутвердой среде   ( с  агаром),  с  этапом  адаптации  к  почвенно воздушной среде, что показано на снимке.  Дело в том, что  укоренение микроклонов  в настоящее время  в  основном осуществляется  именно в  полутвердой, гелеобразной среде. Иногда это осуществляется  в  жидкой среде, которая  имеет ряд преимуществ перед агаризованой. Но основным ее недостатком является  невозможность удержания растения  в  вертикальном положении.  Если мой полимер  полностью  напитать  раствором  для  укоренения ( я  размещал на форуме  фото полностью пропитанного раствором  полимера,  100 % по объему) ,  применяемым   для жидкой среды,  и  на  мокрую поверхность полимера  поместить  микроклоны, то, по моему мнению,  их корневая  система  будет развиваться  в  тонкой  пленке  жидкой среды   и сразу  укореняться  в  пропитанный  раствором полимер.  А далее, в  полимере, закрепиться  и  будет расти, как в  почве, как мы растим  рассаду и т.п.  Представляете на сколько это упростит процесс клонирования. Пластины полимера  можно будет делать достаточно большими  и на них размещать  большое количество  растений. После  этого  полимер  режется на  куски  по размеру  корневой  системы  и высаживается  в  нестерильную почву или в горшки... Он пока думает, но я  уверен, что  мы  попытаемся   разработать такую технологию. Это исключит  перенос  растений для адаптации из агаризованной среды  в  простерилизованную почву, который  является  не только трудоемким, поскольку  только  руками можно это делать, но и  травматичным для  самих растений.  Ведь приживаемость по статистике  50 - 70 %  в  лучшем случае. Да и почву не надо будет стерилизовать, что тоже затратно, поскольку  полимер уже стерилен. Как Вам такой вариант?  

Виктор, я работала в лаборатории культуры тканей... укоренение проходит в стерильных условиях, адаптация в нестирильных и приближена к "естественным". Добавлять еще один этап - "адаптация укорененных микроклонов в стерильных условиях" между не вижу смысла. Поэтому не важны размеры пластины. А по своим физхарактеристикам ваш материал не способен заменить кассеты, в которых происходит первичная адаптация. Сначала минеральный субстрат режется на кубики, ограничивая зону укоренения и освоения каждым черенком, а потом напитывается и в него происходит укоренение. Резать "мат" с укорененными растениями я бы не рекомендовала, повреждений корня не избежать.

Юлианна, я не ставлю под сомнения Ваш опыт.  Я лично не занимаюсь клонированием, а  черпаю информацию из научной  литературы  и  от людей. которые занимаются  клонированием.  Насколько мне  известно, стадия  адаптации  микроклонов является   следующей  после  укоренения. Растение - регенерант  с  развитой  корневой  системой  извлекается  из  стерильного геля, остатки геля  убираются  и, после этого наступает стадия  адаптации к  почвенно - воздушным условиям. Для адаптации  растение  помещается  в  СТЕРИЛЬНУЮ,  приготовленную  почвенную смесь различного состава, в горшки или кассеты. В стерильную, потому что  при пересадке,  как  правило,  повреждаются  корни  и  появляется  вероятность заражения растения, если среда будет не стерильной.  Этот процесс крайне трудоемкий: пинцетом достать из  емкости, обмыть гель  и посадить растение  в  приготовленный  почвенный  состав, который  до этого нужно простерилизовать и  поместить в  емкости.  Представляете сколько операций! Вот на этом этапе и происходит  повреждение корневой системы.   Механизировать  этот процесс  практически невозможно.  А если это десятки и сотни тысяч растений?  Статистика  показывает, что  именно на этом этапе больше всего  получается  брака. Более того, на данном этапе растения  испытывают водный  стресс, который  их губит. Словом.... я  все уже написал в предыдущих постах. Я не ведаю какая  технология  применялась в лаборатории где Вы работали, но  адаптировать растения  после укоренения  сразу в нестерильные  условия, это что-то новое... Там ведь еще и влажность необходимо  длительное время  поддерживать высокую. Если почва не стерильная, то сразу полезут грибки  и т.д.  Странно как-то... 

К слову, ООО НПП "Микроклон" предлагает  к  продаже  неукорененные растения - регенеранты. Их цена значительно ниже. Если такие растения купить и поместить в  наш полимер, то  на выходе будут замечательные растения  с  более низкой  ценой и с меньшими затратами. Это не реклама, а  озвучивание  тех новшеств, которые являются  перспективными  и  за ними будущее...

И еще добавлю. То, что я Вам присылал, было только началом  пути. Это самые первые образцы, которые  в  Европе применяются  под названием  субстрат Fytcell. Насколько успешно  не ведаю. Но, почитать рекомендую. То, что  я произвожу сейчас, это уже совсем иной материал, с иными свойствами. Он коренным образом  отличаются  от первоначального  по многим показателям...

Виктор, я очень хорошо "представляю", потому как все операции от и до выполняла собственными ручками.

Стерильность относительна... и как бы стерильность субстрата и среды в микроклональных лабораториях совсем не та, что при адаптации микроклональных растений в теплицах.

Ваш субстрат не стерильней минваты или обработанного торфяного субстрата. 

Мы не до  конца  поняли друг - друга, поскольку  Ваш практический опыт  связан  с  определенной технологией, которая  применялась именно у Вас. Мы хотим  создать иную, более  простую и дешевую технологию микроклонирования, которую попытаемся  еще и автоматизировать. Что из этого получиться, посмотрим....

Что касается стерильности субстратов. По мере хранения, стерильность любого субстрата нарушается. Скорость этого нарушения зависит от условий хранения. Но могу  точно сказать, что скорость всех волокнистых субстратов  ( минераловатные, торфяные, льняные и т.д.) гораздо выше, поскольку выше  их  воздухопроницаемость. У вспененных материалов этот процесс идет гораздо медленнее. 

20 часов назад, Юлианна сказал:

Виктор, я работала в лаборатории культуры тканей... укоренение проходит в стерильных условиях, адаптация в нестирильных и приближена к "естественным". Добавлять еще один этап - "адаптация укорененных микроклонов в стерильных условиях" между не вижу смысла. Поэтому не важны размеры пластины. А по своим физхарактеристикам ваш материал не способен заменить кассеты, в которых происходит первичная адаптация. Сначала минеральный субстрат режется на кубики, ограничивая зону укоренения и освоения каждым черенком, а потом напитывается и в него происходит укоренение. Резать "мат" с укорененными растениями я бы не рекомендовала, повреждений корня не избежать.

Вот это Ваш пост у меня вызвал несколько вопросов и непонимания. 

1. Я разве сказал, что  я  что-то добавляю в технологическую цепочку? Я сказал, что  мы попытаемся  совместить  стадию укоренения  и стадию адаптации, т.е., наоборот,  сделать эту цепочку короче. Для чего нужно  выращивать  корневую систему  в  агаризованной среде и  затем  переносить  для адаптации  в  твердую среду?  Это можно сделать на нашем полимере  одновременно,исходя из его  структуры и свойств. Его влагопоглощение  достаточное  чтобы  напитать   раствором  и на нем  микроклон на только укоренился, но и, не  повреждая  его нежную  корневую систему, которая  развилась в  полимерной среде,  перенести его  в почвенную  нестерильную среду для адаптации, при этом  сохраняя  часть стерильной среды у корней. Почитайте  зарубежную литература. Там этот процесс  расписан подробно. На приложенном выше фото  показаны  выросшие  из микроклонов  растения  жимолости, укорененные  в нашем полимере. 

2. Я разве сказал, что своим полимером мы  намерены заменить кассеты? Полимер  в  виде легкой   пластины  кладется  в  пластиковый  поддон  и  вставками из жесткого пластика  разделяется на ячейки требуемого размера. Его точечная  прочность не велика, его нет необходимости резать ножом, как  минплиту,   и этот процесс гораздо  менее затратный, чем  разрезать  минплиту на кубики и затем вставлять их по одному  в кассеты  или  набивать горшочки  подготовленной почвой, которую перед этим необходимо еще и простерилизовать, что  энергозатратно, длительно по времени  и  не так просто, если  объемы  велики. 

3. Если, как Вы пишите, к  почвенно - воздушной среде  микроклоны адаптировать в  минераловатных кубиках, то у меня  возникает вопрос, что далее происходит с  этими кубиками, когда  в них прорастут корни.  После высадки в  грунт  куда  исчезнет эта  минеральная  ( по сути каменная) среда?  Она что, так  у корней и останется?  Если  растение  однолетнее, согласен. Его, как  это происходит на ТК  вывозят на  полигон и утилизируют, загрязняя окружающую среду. А если растение  многолетнее и будет расти еще  долгие годы? Наш полимер является  биоразлагаемым. При внесении в  почву он не только  на какое -то время  улучшает ее  структуру, но  и, постепенно  разлагаясь под воздействием почвенной микробиоты, несколько обогащает почву азотом. Разве это не существенное преимущество? 

4. В процессе  адаптации микроклона , если она связана  с  пересадкой  из агаризованной среды  в  другую ( не важно в какую)  растение  неизбежно испытывает  стресс, прежде всего  водяной. Любая  среда, будь то  минераловатная или  почвенная, не  насколько напитана водой, как  агаризованная среда.  Эта проблемы  очень серьезная  и  по этой причине довольно много растений не  выживает.  Предлагаемая  нами технология этого не требует  и растение  адаптируется  в  тех же водных условиях, в  которых и укоренялось. Постепенно, по мере адаптации, влажность корнеобитаемой среды  ( полимера) уменьшается  и  приходит к  нормативной, тем самым это стресс исключается. На фото ниже  наш полимер напитанный  раствором.  При объеме  125 см.3 и  первоначальном сухом  весе  чуть больше 1 грамма  он набрал 124  мл. раствора. , т.е. по сути  это  сопоставимо с  агаризованной средой.  При этом его механическая  прочность остается  достаточной для  для  дальнейших манипуляций. 

Ну вы же всё уже придумали, зачем вам искать тут одобрения? Убедите вашего знакомого перевести хозяйство на ваш субстрат, докажите существенные преимущества, и люди сами вас найдут. Зачем играть словами?

Виктор, я не намерена что-то Вам "разжевывать". Мнение человека, который работал с вашим материалом мне интересно. Ваше мнение о микроклональном размножении и его "упрощении" понимания не находит.

Адаптация растений, укорененных микроклонов, проводится в теплицах. Укоренение - в специальных помещениях на стеллажах. Основные работв в ламинарах. Прозрачные емкости и прозрачная агаровая среда позволяют ставить емкости друг на друга. Контролировать "чистоту" и происходящие процессы на всех этапах. Ваш материал этого не позволит сделать. 

Ваш материал в сухом виде "пылит", для меня это минус. И как бы процесс разлива среды будет много "чище" и проще, чем процесс запитывания матов, их "нарезки/разметки" и тп.

Главное ваш материал должен быть много дешевле агара. 

Я говорю не о возможности укоренения в той или иной среде, а о технологичности и отсутствии реальной необходимости сегодня в изменении общепринятых технологий.

На остальное... промолчу. Ваше "понимание" к сожалению не соответствует мною сказанному.

4 часа назад, Игорь . сказал:

Ну вы же всё уже придумали, зачем вам искать тут одобрения? Убедите вашего знакомого перевести хозяйство на ваш субстрат, докажите существенные преимущества, и люди сами вас найдут. Зачем играть словами?

Игорь, спасибо за совет. Я  не ищу здесь одобрения. Убеждать моего знакомого в  чем -то нет необходимости, поскольку  он  уже в  этом сам убедился, работая  с  нашим полимером, о чем  свидетельствует выложенное фото с  укорененными микроклонами жимолости. Он сейчас начинает опыты с  другими видами растений.   Я пытаюсь разъяснить человеку  мою позицию, причем аргументированно с визуальной  иллюстрацией.  В ответ категоричное  отторжение, основанное  на каком -то  далеком  и не весть каком  правильном опыте. Все новое  разбивается  о стену  архаичности. Это неизбежно. Это как  в анекдоте  про начальника, который своим  подчиненным говорит: "По этому  вопросу  есть только два мнения -  мое  и неправильное..."  Трудно разговаривать с человеком , который  не  вникают в  написанное оппонентом. Это разговор "немого с глухим"... По - сему  последую Вашему  совету и прекращаю  диалог... 

2 часа назад, Виктор 37 сказал:

Я  не ищу здесь одобрения. Убеждать моего

Ааа, вы просто исповедались а вас не поняли.)

Похоже это Олег осваивает новую бизнес-линейку, собирался же к концу года нововыведенный и миллионами  размноженный "микроклонаркой" сорт земляники в массы запустить.

Это точно он..