Кіріспе

Өсімдіктердегі жыныстық емес көбею әдісі, жануарлар мен саңырауқұлақтардағы вегетативтік көбею. Вегетативтік көбею (көбейту, вегетативтік көбейту немесе клондау деп те аталады) – өсімдіктердегі жыныстық емес көбеюдің бір түрі, онда жаңа өсімдік аталық өсімдіктің бөлігінен немесе кесімінен, немесе арнайы көбею құрылымдарынан өседі, олар кейде вегетативтік тарату материалдары деп аталады. Көптеген өсімдіктер табиғи түрде осылай көбейеді, бірақ оны жасанды түрде да қолдануға болады. Бағбандар өсімдіктерді көбейту үшін вегетативтік тарату материалдарын пайдаланатын жыныстық емес көбею техникаларын жасады. Көбеюдің сәттілігі мен қиындығы әртүрлі болуы мүмкін. Монокотиледон өсімдіктерінде әдетте тамырлы камбиум болмайды, сондықтан оларды көбейту қиынға соғады.

Өмірбаян

Өсімдіктердің көбеюі – түр немесе сорттың өсімдіктерді өндіру процесі, ол жыныстық немесе жыныстық емес болуы мүмкін. Бұл жаңа өсімдіктер алу үшін өсімдіктердің вегетативтік бөліктерін – жапырақтарды, сабақтарды және тамырларды пайдалану арқылы немесе арнайы вегетативтік бөліктердің өсуі арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Көптеген өсімдіктер вегетативтік көбею арқылы көбейтілсе де, көбею үшін осы әдісті ғана сирек қолданады. Вегетативтік көбею эволюциялық тұрғыдан тиімді емес, себебі ол генетикалық әртүрлілікке мүмкіндік бермейді және өсімдіктерде зиянды мутациялардың жиналуына әкелуі мүмкін. Вегетативтік көбею, егер өсімдіктерге тұқым арқылы көбеюге қарағанда бірлік ресурстан көбірек ұрпақ алуға мүмкіндік берсе, тиімді болады. Жалпы, өсімдіктің жас өскіндерін вегетативтік жолмен көбейту оңайырақ. Көптеген өсімдіктер қалыпты жағдайда жыныстық жолмен көбейтілсе де, олар вегетативтік жолмен көбейе алады немесе гормоналдық әсер ету арқылы оған итермеленуі мүмкін. Бұл себебі, жасушалық дифференциацияға қабілетті меристемалық жасушалар көптеген өсімдік тіндерінде кездеседі. Вегетативтік көбею көбінесе клондау әдісі ретінде қарастырылады. Алайда, тікенсіз қаражидек (Rubus fruticosus) тамыр кесінділері тікенді түріне қайта оралуы мүмкін, себебі жаңа өскін генетикалық тұрғыдан тікенді жасушадан дамиды. Тікенсіз қаражидек – химера, оның эпидермалық қабаттары генетикалық тұрғыдан тікенсіз, ал астыңғы тіндері тікенді. Қаушалау көбінесе толық клондау әдісі емес, себебі тамыр жүйесі ретінде көшеттер пайдаланылады. Бұл жағдайда өсімдіктің тек жоғарғы бөлігі ғана клондалады. Кейбір дақылдарда, әсіресе алмада, тамыр жүйесі вегетативтік жолмен көбейтіледі, сондықтан егер ұрпақ және тамыр жүйесі екеуі де клон болса, толық қаушалау клондалуы мүмкін. Апомиксис (апоспория және диплоспорияны қоса алғанда) – ұрықтандыру қажет етпейтін көбею түрі. Гүлді өсімдіктерде гүлдің орнына ұрықтандырылмаған тұқымдар немесе гүлдің орнына өсімдікшелер өседі. Аңқаша (Hieracium), көкжапырақ (Taraxacum), кейбір цитрус түрлері (Citrus) және Кентукки көк шөбі (Poa pratensis) сияқты көптеген шөптер осы жыныстық емес көбею түрін пайдаланады. Сарымсақтың гүлдерінің орнына кейде бұршақтар пайда болады.

Механизмдер

Меристемалық тіндер жыныстық емес көбею процесін іске асыруға мүмкіндік береді. Ол әдетте сабауларда, жапырақтарда, сабаулар мен тамырлардың ұштарында орналасады және өсімдіктердің өсуін қамтамасыз ететін, тұрақты бөлінетін және дифференциацияланбаған жасушалардан құралған, өсімдік тіндері жүйесін қалыптастырады. Меристемалық тіндердің үздіксіз бөліну қабілеті вегетативтік көбеюдің болуын қамтамасыз етеді. Вегетативтік көбеюге мүмкіндік беретін тағы бір маңызды қабілет – сабау немесе жапырақтар сияқты өсімдіктердің басқа вегетативтік бөліктерінен пайда болатын қосымша тамырларды дамыту мүмкіндігі. Бұл тамырлар басқа өсімдіктердің дене бөліктерінен жаңа өсімдіктердің өсуіне жағдай жасайды.

Артықшылықтар

Вегетативтік көбеюдің бірнеше артықшылығы бар, ең бастысы – алынған ұрпақтар аналық өсімдіктерінің клондары болып табылады. Егер өсімдікте қажетті қасиеттер болса, ол осы қасиеттерді генетикалық ақпарат ретінде ұрпақтарына беріп отыра алады. Коммерциялық өндірушілер үшін белгілі бір өсімдікті клондау, өнімдерінің сапасын сақтау үшін экономикалық тұрғыдан тиімді болуы мүмкін. Вегетативтік көбею өсімдіктерге гүлдер, одан кейін тұқымдар мен жемістер сияқты жыныстық көбеюге қатысты мүшелерді жасаудың қиын және қымбат процесінен құтылуға мүмкіндік береді. Мысалы, құнды сортты шығару өте қиындықпен байланысты, сондықтан шаруалар лилияда қажетті белгілерді дамытқаннан кейін, осы жаңа сорттың тұрақтылығын және коммерциялық өндірісте сәтті өсіруін қамтамасыз ету үшін егу және бүршіктеп көбейту әдістерін қолданады. Дегенмен, көптеген түрлі-түсті өсімдіктерде көрініп тұрғанындай, мұндай жағдай әрқашан орын алмайды, себебі көптеген өсімдіктер химералар болып табылады және кесілген бөліктері тек бір немесе бірнеше аналық жасуша қатарының белгілерін көрсете алады. Вегетативтік көбею өсімдіктерге дамымаған көшет кезеңін өткірмей, тікелей жетілген күйге жетуге мүмкіндік береді. Табиғатта бұл өсімдіктің толыққанды жетілу мүмкіндігін арттырады, ал коммерциялық жағдайда шаруалардың уақытын және қаржысын үнемдейді, өйткені өнімді жылдам алмастыруға болады. Вегетативтік көбею биологияның әртүрлі салаларында зерттеу жұмыстарын жүргізуге қолайлы жағдай жасайды және орманды жаңарту ісінде практикалық қолданысқа ие. Орман генетиктері мен ағаш селекционерлері вегетативтік көбеюді ең көп қолданатыны – таңдап алынған ағаштардың гендерін ыңғайлы жерге, әдетте гендік банк, клондық банк, клондық егістік немесе тұқымдық егістік деп аталатын орынға көшіру болып табылады, онда олардың гендері текті ұрпақтарда қайта біріктіріле алады.

Келесі кемшілік

Вегетативтік көбеюдің маңызды кемшілігі – түрлердің генетикалық әртүрлілігін шектеуі, бұл егін өнімділігінің төмендеуіне алып келуі мүмкін. Өсімдіктер генетикалық тұрғыдан бірдей болғандықтан, олардың барлығы патогенді вирустарға, бактерияларға және саңырауқұлақтарға ұшырауы мүмкін, бұл бүкіл егінді қырып салуына себеп болуы мүмкін.

Табиғи құралдар

Табиғи өсімдіктік көбею көбінесе шөптесін және ағаш тәрізді көпжылдық өсімдіктерде кездесетін процесс болып табылады және әдетте сабақтың құрылымдық өзгерістерін қамтиды, бірақ өсімдіктің кез келген көлденең, жер асты бөлігі (сабақ, жапырақ немесе түбір) өсімдіктің вегетативтік көбеюіне үлес қоса алады. Вегетативтік көбею арқылы тіршілік етіп, едәуір өсетін өсімдік түрлерінің көпшілігі, анықтама бойынша, көпжылдық болады, себебі вегетативтік көбеюдің арнайы мүшелері, мысалы, бір жылдық өсімдіктердің тұқымдары, маусымдық қиын жағдайлардан аман қалуға қызмет етеді. Ұзақ уақыт бойы бір жерде вегетативтік көбею арқылы тіршілік ететін жеке өсімдіктер клоналды колонияны құрайды. Бұл процесс, белгілі бір мағынада, көбею емес, жеке организмнің тіршілік етуі мен биомассасын кеңейту болып табылады. Жеке организм жасушалардың көбеюі арқылы өлшемі ұлғайып, толық күйінде қалып тесер болса, бұл процесс "вегетативтік өсу" деп аталады. Дегенмен, вегетативтік көбею кезінде пайда болатын жаңа өсімдіктер, генетикалық ерекшеліктерінен басқа, жаңа жеке тұлғалар болып табылады. Бұл процестің қартаю сағатын қалай қайта орналастыратыны қызығушылық тудырады. Бұрын айтқандай, өсімдіктер жасанды және табиғи жолмен вегетативтік көбейеді. Табиғи вегетативтік көбеюдің ең көп таралған әдістері жетілген өсімдіктің арнайы құрылымдарынан жаңа өсімдіктің дамуын қамтиды. Тамырдан басқа, сабақтар мен жапырақтардан пайда болатын қосымша тамырлар, сондай-ақ өзгерген сабақтар, жапырақтар мен тамырлар өсімдіктердің табиғи жолмен көбею қабілетіне маңызды рөл атқарады. Вегетативтік көбеюге мүмкіндік беретін ең көп таралған өзгерген сабақтар, жапырақтар мен тамырлар:

Жүгірушілер

Жүгірушілер, сондай-ақ столлон деп те аталады, - бұл ризомалардан өзгеше, топырақ бетіне жақын жердегі жас өрмелерден өсетін өзгертілген сабақтар. Олар көбейген кезде, өзгертілген сабақтағы бүршіктер тамырлар мен сабақтарды жасайды. Бұл бүршіктер ризомадағылардан көбірек арақашықтықта орналасқан. Жүгірушілерді пайдаланатын өсімдіктердің мысалдары - құлпынай және қарақат.

Жарықшалар

Балғалар – жаңа өсімдіктердің орталық өскіндері орналасқан сабақтың кеңейген бөліктері. Олар көбінесе жер астында болады және жаңа өсімдікке қоректік заттармен қамтамасыз ететін етті және қабатты жапырақтармен оралған. Балғалар пайдаланатын өсімдіктерге шалот, лилия және лала жатады.

Туберкулез

Түбіршектер сабақтан немесе тамырдан дамиды. Сабақтан өсетін түбіршектер тамырсабақтардан немесе жүгіргіштерден дамиды, олар қоректік заттарды жинақтау арқылы ісінеді. Ал тамыр түбіршектері қоректік заттарды сақтау үшін өзгерген тамырлардан көбейеді, үлкеніп, жаңа өсімдік жаратады. Гладиолус және таро – көмекші түйінділерді пайдаланатын өсімдіктердің мысалдары.

Суырлар

Тамыр өскіндері деп те аталатын сорттар – бұл аналық өсімдіктің сабақтарының немесе тамырларының түбіндегі бүршіктерден пайда болатын өсімдік сабақтары. Алма, қарағаш және банан ағаштары сорттарды пайдаланатын өсімдіктердің мысалдары болып табылады.

Өсімдіктер

Шағын өсімдікшелер – жапырақ шеттеріндегі меристемадан пайда болатын кішкентай құрылымдар, олар кейін тамырлар дамытып, өскен жапырақтарынан түсіп қалады. Өсімдікшелерді пайдаланатын өсімдіктердің мысалы – Bryophyllum daigremontianum (syn. Kalanchoe daigremontianum), көптеген өсімдікшелері үшін "мыңдаған ана" деп те аталады.

Кеикі

Кейкилер – бірнеше орхидея туыстарының вегетативті сабақтарында немесе гүл сабақтарында пайда болатын қосымша өскіндер.

Жасанды құралдар

Қажетті ерекшеліктері бар белгілі бір сорттардың вегетативтік көбейтілуі кең таралған тәжірибе. Оны фермерлер мен егіншілер қанағаттандыратын сапалары бар жақсырақ өнімдер алу үшін пайдаланады. Жасанды вегетативтік көбейтілудің ең көп қолданылатын әдістері:

Тіркеу

Қаушалау – бұл қалаған сабақ немесе бүршік (ұрық) тіндік жүйесін тамырланған басқа өсімдіктің сабағына (түбіртек) қосу процесі. Көп ұзамай екі тіндік жүйе бірігіп, қаушаланған өсімдіктің қасиеттерін мұраға алған жаңа өсімдік пайда болады, мысалы, манго, гуава сияқты.

Қабаттастыру

Қабаттастыру – өсімдіктердің бұтақтары мен сабақтарын жерге тигізіп, топырақпен жабу процесі. Жер астындағы бөлігінен, яғни қабаттан қосымша тамырлар пайда болады. Вегетативтік көбеюдің осы әдісі табиғатта да кездеседі. Тағы бір ұқсас әдіс – ауа қабаттастыру – ағашқа айналатын бұтақтардың қабығын сырып, қайтадан отырғызудан тұрады. Мысалы, жасмин мен бугенвилия.

Ұялылық

Жасыл желектер өсіп, ана өсімдігіне жабысып, тығыз, біріккен төсеніш құрайды. Көптеген желектердің пайда болуы егін мөлшерінің азаюына әкелуі мүмкін, сондықтан артық желектер оталдырылады, ал піскен желектер жаңа орынға көшіріліп, жаңа өсімдіктерге айналады.

Тіндер өсіру

Тіндер өсіру кезінде өсімдік жасушалары өсімдіктің әртүрлі бөліктерінен алынып, стерильдік ортада өсіріліп күтіледі. Дамыған тіндердің массасы, калюс деп аталады, одан әрі гормондар қосылған ортада өсіріліп, ақырында жас өсімдіктерге (көшеттерге) айналады, содан кейін олар отырғызылып, толыққанды өсімдіктерге дейін жетіледі. Оффсет – бір сабақтың (кулм) тамыр сабағының (ризома) төменгі бөлігі, оның тамырлары және тамырбазалық бөлігі. Оларды отырғызу – бамбукты көбейтудің ең қолайлы тәсілі.