Pohlavní rozmnožování
Pohlavní rozmnožování je proces, při kterém se samčí a samičí buňky (gamety) ze dvou rodičů spojí v samičí rostlině, aby vznikl po dozrání nový, geneticky odlišný jedinec.
Pohlavní rozmnožování je proces, při kterém se samčí a samičí buňky (gamety) ze dvou rodičů spojí v samičí rostlině, aby vznikl po dozrání nový, geneticky odlišný jedinec. Tento proces proběhne, když se pyl ze samčího (tyčinkového) rodiče spojí s vajíčkem v semeníku samičího květu, aby vzniklo embryo. Toto embryo se po dozrání a plném vyvinutí stane semenem.
V přírodě je konopí opylováno větrem. Samčí květy vypouští do větru pyl (dehiscence) v podobě milionů zrníček. Vítr nese pyl s šancí na rande a přijetí samičí bliznou.
K opylení dojde, když zrnko samčího pylu přistane na samičí blizně. Díky kouzlu evoluce se tak děje jak díky fyzice, tak díky chemii. Zrníčko pylu díky vlhkosti na bliznách vyklíčí. Toto je ta nejlepší část: zrníčko pylu naklíčí stejně, jako semínko, vyšle hlavní kořínek směrem dolů, ale namísto jeho zacílení na půdu, zrnko pylu vyšle „kořen“ dolů bliznou směrem k semeníku. Jakmile se s ním spojí, pyl oplodní vajíčko. Toto spojení dá vzniknout embryu, které roste v obalu semínka. Po dosažení dospělosti, asi po 4 až 6 týdnech lze semeno zasadit.
K opylení dochází, když se mikroskopické zrníčko samčího pylu připojí k blizně. Poté vytvoří trubičku skrz čnělku a vypustí 2 gamety (pohlavní buňky), 1 pro oplodnění vajíčka a druhou pro oplodnění endospermu (dvojité oplodnění). Výsledkem tohoto pohlavního rozmnožování jsou semena obsahující genetické charakteristiky obou rodičů. Po opylení samčím pylem samičí rostliny pošlou svou energii do vytvoření silných a vitálních semen.
Samotné oplození probíhá v okamžiku, kdy se zrnko samčího pylu připojí k blizně. Úspěšné krytosemenné zrnko pylu (gametofyt) obsahující samčí gamety (spermie) je transportováno do blizny, kde naklíčí a pylová trubička naroste skrz čnělku do semeníku. 2 gamety putuj trubičkou dolů, kde jsou uvnitř pestíku drženy gametofyty obsahující samičí gamety. Jedno jádro se spojí s protilehlými orgány a dá tak vzniknout pletivu endospermu, další se spojí s vajíčkem a vznikne tak embryo, proto termín dvojité oplodnění.
Detailní fotografie samičí blizny ukazuje, že po celé délce nejsou pryskyřičné žlázy. Dobře definovaný růst vypadá jako chmýří na stonku blizny. Blizna je rostlinná verze vagíny. Je pokrytá tekutinou, která po dopadu zrnka pylu funguje jako lepidlo. Tekutina je plná cukrů, které jsou potravou pylu. Když jsou na místě, zrnka pylu začnou tvořit novou „pylovou trubičku“, dlouhý tunel, který se protlačí pletivem čnělky až k vajíčku, kde se spojí s buňkami vajíčka, aby vzniklo rostlinné děťátko. Vajíčka projdou sérií kroků, kterým se říká meióza, typ dělení buněk, při kterém se každá buňka duplikuje na 2 geneticky shodné dceřiné buňky. Chromozomy v buněčném jádru se rozdělí na 2 odpovídající sady chromozomů, přičemž každá má jádro.
Deoxyribonukleová kyselina (DNA) nebo „genetický materiál“* je stočený do dlouhých vláken nebo chromozomů.
DNA je umístěno uvnitř jádra každé buňky. Když je konopí opyleno, každé semeno zdědí 10 různých chromozomů od samce a 10 různých chromozomů od matky – celkem tedy 20 chromozomů. Každé semeno má 2 kopie každého z 10 chromozomů, nebo 1 plný genom každého. V rostlině jsou 2 kopie každého genu, 1 od matky a 1 od otce. Každá buňka rostliny má kopii své unikátní DNA. Genetický kód těchto unikátních jedinců je zakotven ve specifické oblasti po délce chromozomových šroubovic.
Každé semeno obsahuje geny od obou rodičů. Potomci vypěstovaní ze semen nesou obvykle o něco jiné znaky, než ostatní rostliny ze stejné várky semen. To stejné se děje i u lidí – děti se stejným biologickým základem se mezi sebou liší v mnoha aspektech a přitom nesou znaky svých rodičů. U konopí je rozdílnost podobná, jako u jablek. Pohlavní reprodukce se používá pro zkřížení různých jednotlivců s populací nebo rodinou rostlin. Lze jí také využít při křížení nepříbuzných linií a vypěstování jejich potomků. Tento fenomén „rekombinace znaků“ dává šlechtiteli možnost zotavit jednotlivce s kombinací pozitivních znaků obou rodičovských linií.
• Geny jsou dědičné jednotky, které se skládají ze sekvence DNA, která je na přesném místě chromozomu a určuje specifické vlastnosti konopí. Něco málo DNA tvoří kódy nebo šablony proteinů.*
• Proteiny jsou tvořeny sekvencí DNA. Můžeme to srovnat s návodem postupu v receptu na výrobu koláčů, DNA a sekvence proteinů jsou tím návodem či receptem.
• Je lepší mít 2 verze stejného proteinu z 2 různých genů, než mí pouze 1, obzvlášť když protein hraje důležitou roli v produkci kanabinoidů. Tento vliv se nazývá převaha. Pokud například existují 2 různé proteiny a oba fungují skvěle, ale 1 funguje lépe v teplejších podmínkách a druhý v chladných. Mít 2 verze stejného proteinu dává rostlině větší možnosti v efektivní produkci v různých podmínkách.
Většina DNA je stejná. Vypořádávají se se základními buněčnými procesy, fotosyntézou, produkcí chlorofylu atd. Několik kombinací genů má na svědomí proměnné, jako je výška, tvar listu, vůně a odolnost vůči chorobám. Nevíme ale jistě, které geny přesně jsou odpovědné za specifické znaky a to i přesto, že genom konopí byl zmapován. Tyto znaky jsou ovlivněny multigenovými rodinami (skupina genů, která se vyvinula trochu jinak než ostatní, i když začala jako kopie stejného genu). Znalost názvů genů by udělalo snazší najít rostliny s požadovanými vlastnostmi. Samostatné geny stojící za specifickými vlastnostmi konopí ale zatím nebyly ani izolovány, ani důkladně prostudovány.
Multigenové znaky umožňují vyladit oblíbené charakteristiky. Například jeden gen, který ovládá velikost listů, dokáže vytvořit jen 2 velikosti listů, velké a malé. Mnoho genů ovlivňujících stejný znak umožňuje produkci mnoha velikostí listů.
Přirozený výskyt zmutovaných konopných genů je neobvyklý. Jde o abnormální geny, které jsou mutacemi normálních genů. Když je zmutovaný gen zkombinován s normálním genem, nedá se určit, co vznikne. Ale když se spojí 2 zmutované geny, výsledek je naprosto odlišný.
Například u lidí a zvířat je počet albínů či trpaslíků minimální. To stejné platí i u konopí. Pěstování velkých populací konopí, nebo vystavování rostlin stresu či působení chemikálií dává vzniknout mutacím. Obecně většina rostlin konopí vyroste normálně bez jakýchkoli mutací. Požadované znaky, o které stojíme, má na starosti mnoho různých genů. Poškozené recesivní geny nehrají ve většině šlechtitelských programů roli.
Škodlivé recesivní geny: Rostliny nejnáchylnější ke stejným nebezpečným mutacím jsou bezprostřední příbuzní. Ožeň se se svou sestrou a zděděné geny spustí lavinu nejrůznějších problémů, protože na povrch se dostanou škodlivé recesivní geny.
Toto je výňatek z kapitoly 25 „Šlechtění“ z knihy Cannabis Encyclopedia (596 stran, více než 2.000 barevných obrázků, velký formát A4) od Jorgeho Cervantese, která je v prodeji v angličtině. Španělská verze bude v prodeji od ledna 2017. Další informace naleznete na Jorgeho webu www.marijuanagrowing.com.
Text: Jorge Cervantes
K opylení dochází, když se mikroskopické zrníčko samčího pylu připojí k blizně. Poté vytvoří trubičku skrz čnělku a vypustí 2 gamety (pohlavní buňky), 1 pro oplodnění vajíčka a druhou pro oplodnění endospermu (dvojité oplodnění). Výsledkem tohoto pohlavního rozmnožování jsou semena obsahující genetické charakteristiky obou rodičů. Po opylení samčím pylem samičí rostliny pošlou svou energii do vytvoření silných a vitálních semen.
Samotné oplození probíhá v okamžiku, kdy se zrnko samčího pylu připojí k blizně. Úspěšné krytosemenné zrnko pylu (gametofyt) obsahující samčí gamety (spermie) je transportováno do blizny, kde naklíčí a pylová trubička naroste skrz čnělku do semeníku. 2 gamety putuj trubičkou dolů, kde jsou uvnitř pestíku drženy gametofyty obsahující samičí gamety. Jedno jádro se spojí s protilehlými orgány a dá tak vzniknout pletivu endospermu, další se spojí s vajíčkem a vznikne tak embryo, proto termín dvojité oplodnění.
Detailní fotografie samičí blizny ukazuje, že po celé délce nejsou pryskyřičné žlázy. Dobře definovaný růst vypadá jako chmýří na stonku blizny. Blizna je rostlinná verze vagíny. Je pokrytá tekutinou, která po dopadu zrnka pylu funguje jako lepidlo. Tekutina je plná cukrů, které jsou potravou pylu. Když jsou na místě, zrnka pylu začnou tvořit novou „pylovou trubičku“, dlouhý tunel, který se protlačí pletivem čnělky až k vajíčku, kde se spojí s buňkami vajíčka, aby vzniklo rostlinné děťátko. Vajíčka projdou sérií kroků, kterým se říká meióza, typ dělení buněk, při kterém se každá buňka duplikuje na 2 geneticky shodné dceřiné buňky. Chromozomy v buněčném jádru se rozdělí na 2 odpovídající sady chromozomů, přičemž každá má jádro.
Deoxyribonukleová kyselina (DNA) nebo „genetický materiál“* je stočený do dlouhých vláken nebo chromozomů.
DNA je umístěno uvnitř jádra každé buňky. Když je konopí opyleno, každé semeno zdědí 10 různých chromozomů od samce a 10 různých chromozomů od matky – celkem tedy 20 chromozomů. Každé semeno má 2 kopie každého z 10 chromozomů, nebo 1 plný genom každého. V rostlině jsou 2 kopie každého genu, 1 od matky a 1 od otce. Každá buňka rostliny má kopii své unikátní DNA. Genetický kód těchto unikátních jedinců je zakotven ve specifické oblasti po délce chromozomových šroubovic.
Každé semeno obsahuje geny od obou rodičů. Potomci vypěstovaní ze semen nesou obvykle o něco jiné znaky, než ostatní rostliny ze stejné várky semen. To stejné se děje i u lidí – děti se stejným biologickým základem se mezi sebou liší v mnoha aspektech a přitom nesou znaky svých rodičů. U konopí je rozdílnost podobná, jako u jablek. Pohlavní reprodukce se používá pro zkřížení různých jednotlivců s populací nebo rodinou rostlin. Lze jí také využít při křížení nepříbuzných linií a vypěstování jejich potomků. Tento fenomén „rekombinace znaků“ dává šlechtiteli možnost zotavit jednotlivce s kombinací pozitivních znaků obou rodičovských linií.
• Geny jsou dědičné jednotky, které se skládají ze sekvence DNA, která je na přesném místě chromozomu a určuje specifické vlastnosti konopí. Něco málo DNA tvoří kódy nebo šablony proteinů.*
• Proteiny jsou tvořeny sekvencí DNA. Můžeme to srovnat s návodem postupu v receptu na výrobu koláčů, DNA a sekvence proteinů jsou tím návodem či receptem.
• Je lepší mít 2 verze stejného proteinu z 2 různých genů, než mí pouze 1, obzvlášť když protein hraje důležitou roli v produkci kanabinoidů. Tento vliv se nazývá převaha. Pokud například existují 2 různé proteiny a oba fungují skvěle, ale 1 funguje lépe v teplejších podmínkách a druhý v chladných. Mít 2 verze stejného proteinu dává rostlině větší možnosti v efektivní produkci v různých podmínkách.
Většina DNA je stejná. Vypořádávají se se základními buněčnými procesy, fotosyntézou, produkcí chlorofylu atd. Několik kombinací genů má na svědomí proměnné, jako je výška, tvar listu, vůně a odolnost vůči chorobám. Nevíme ale jistě, které geny přesně jsou odpovědné za specifické znaky a to i přesto, že genom konopí byl zmapován. Tyto znaky jsou ovlivněny multigenovými rodinami (skupina genů, která se vyvinula trochu jinak než ostatní, i když začala jako kopie stejného genu). Znalost názvů genů by udělalo snazší najít rostliny s požadovanými vlastnostmi. Samostatné geny stojící za specifickými vlastnostmi konopí ale zatím nebyly ani izolovány, ani důkladně prostudovány.
Multigenové znaky umožňují vyladit oblíbené charakteristiky. Například jeden gen, který ovládá velikost listů, dokáže vytvořit jen 2 velikosti listů, velké a malé. Mnoho genů ovlivňujících stejný znak umožňuje produkci mnoha velikostí listů.
Přirozený výskyt zmutovaných konopných genů je neobvyklý. Jde o abnormální geny, které jsou mutacemi normálních genů. Když je zmutovaný gen zkombinován s normálním genem, nedá se určit, co vznikne. Ale když se spojí 2 zmutované geny, výsledek je naprosto odlišný.
Například u lidí a zvířat je počet albínů či trpaslíků minimální. To stejné platí i u konopí. Pěstování velkých populací konopí, nebo vystavování rostlin stresu či působení chemikálií dává vzniknout mutacím. Obecně většina rostlin konopí vyroste normálně bez jakýchkoli mutací. Požadované znaky, o které stojíme, má na starosti mnoho různých genů. Poškozené recesivní geny nehrají ve většině šlechtitelských programů roli.
Škodlivé recesivní geny: Rostliny nejnáchylnější ke stejným nebezpečným mutacím jsou bezprostřední příbuzní. Ožeň se se svou sestrou a zděděné geny spustí lavinu nejrůznějších problémů, protože na povrch se dostanou škodlivé recesivní geny.
Toto je výňatek z kapitoly 25 „Šlechtění“ z knihy Cannabis Encyclopedia (596 stran, více než 2.000 barevných obrázků, velký formát A4) od Jorgeho Cervantese, která je v prodeji v angličtině. Španělská verze bude v prodeji od ledna 2017. Další informace naleznete na Jorgeho webu www.marijuanagrowing.com.
Text: Jorge Cervantes
S
Soft Secrets
