Хорошая новость для садоводов с маленькими участками: вырастить богатый и разнообразный урожай можно всего лишь на паре растений! Это, конечно, больше похоже на сказку, но благодаря науке эта сказка стала явью.
Существует два способа заставить дерево приносить разные виды плодов. Первый - это размножение путем соматической гибридизации. Второй - вегетативный способ размножения растений путем прививки.
Способ 1: соматическая гибридизация
Это метод размножения, используемый для слияния соматических клеток разных растений с объединением их геномов. После успешного слияния гибрид приобретает качества обоих растений и способен производить разные плоды.
Соматическая гибридизация включает в себя 4 основных этапа:
1. Выделение протопластов
Протопласт - содержимое растительной клетки без клеточной стенки. Внешняя оболочка клеток имеет жесткую структуру, она предотвращает слияние двух клеток друг с другом, поэтому для гибридизации ее необходимо удалять.
Сначала нужно отобрать части растения: корни, листья или пыльцу, а затем простерилизовать и измельчить их. После этого в клетки добавляют ферменты, такие как целлюлаза и пектиназа.
2. Слияние протопластов
Выделенные протопласты нуждаются в подходящей среде для слияния. Внешняя клеточная мембрана протопластов заряжена отрицательно. Из-за наличия одинакового заряда на поверхности они отталкивают друг от друга. А применение фузогенов, таких как полиэтиленгликоль и ионы кальция, уменьшает это отталкивание и сплавляет их.
Получившееся в итоге слияние протопластов называется гетерокарионом.
3. Выделение гибридных клеток
Идеальный соматический гибрид содержит протопласты обоих растений. После второго этапа соматической гибридизации некоторые клетки могут слиться с соседними клетками своего собственного растения - они не имеют цели гибридизации. Чтобы их удалить, необходимо отобрать только гибридные клетки. Для этого применяются такие методы, как низкая цитометрия и биохимическая чувствительность: в первом случае используют специальный прибор, которых разделяет клетки, а во втором - химические вещества, уничтожающие более чувствительные протопласты.
4. Регенерация растений
С подготовкой покончено, осталось дело за малым - посадить растение, вырастить его и дождаться плодов. Но перед этим гибридные клетки начинают восстанавливать свои клеточные стенки, продолжают делиться. Затем колонии переносят в подходящие питательные среды, которые позволяют им регенерировать как совершенно новое растение. И вот когда появится росток - его уже можно посадить в землю и ждать созревания.
Способ 2: прививка
Этот метод более простой, но он имеет менее широкий спектр возможностей. Для соединения могут использоваться лишь растения из родственных видов, зато срастаются они путем прививки намного быстрее!
Прививка - это присоединение почки или побега от одного растения к укоренившейся части другого. Для выполнения прививки необходимо срезать под углом в 45 градусов верхушку одного растения, которое станет «главным» и несущим все плоды.
Затем нужно верхнюю часть другого растения приложить к срезу и зафиксировать место соединения прививочным зажимом - они в основном изготавливаются из резины или силикона и продаются в специализированных магазинах для садоводов. Растению потребуется пребывание во влажной среде вдали от солнечных лучей в течение нескольких дней, а затем медленный и постепенный вывод на солнце. В первые дни после прививки листья будут увядать - обычно помогает их опрыскивание водой, но если увядание продолжается 3-4 дня, значит, операция не увенчалась успехом.
Как только растение пройдет первые этапы прививания и окрепнет - это случится примерно через 2 недели после операции - его можно пересаживать в нормальные условия выращивания, зависящие от вида этих растений.
Дерево сорока плодов
Впечатляющий пример прививки показал художник Сэм Ван Акен. Он вырастил дерево, способное давать плоды 40 разных фруктовых культур! Конечно, на это ушло немало времени и сил, но результат того стоит.
На этом дереве можно найти плоды вишни, черешни, персика, абрикоса, нектарина, миндаля, яблока, груши, сливы. С таким многообразием всего количество плодов небольшое, зато собирать их можно с начала лета и до самой осени.