Vejetatif üreme (aynı zamanda bitkisel çoğalma, bitkisel çoğalma veya klonlama olarak da bilinir), yeni bir bireyin ana organizmanın bir parçasından veya kesiminden veya bitkisel çoğalmalar olarak adlandırılan özel üreme yapıları yoluyla geliştiği bitkilerde gözlenen bir eşeysiz üreme biçimidir.
Çok sayıda bitki türü doğal olarak bu üreme faaliyetini gerçekleştirir. strateji; ancak yapay olarak da tetiklenebilir. Bahçıvanlar, bitki replikasyonu için bitkisel propagülleri kullanan çeşitli aseksüel çoğaltma yöntemleri geliştirmişlerdir. Yayılmanın etkinliği ve karmaşıklığı önemli farklılıklar gösterir. Tek çenekli bitkilerde genellikle vasküler kambiyum bulunmaz, bu da çoğu zaman çoğalmalarını zorlaştırır.
Botanik Yayılma
Bitki yayılımı, belirli bir türün veya çeşidin eşeyli veya eşeysiz olabilen üreme süreçlerini kapsar. Bu süreç, yeni bireyler oluşturmak için yapraklar, gövdeler ve kökler gibi bitkisel bitki bileşenlerinin kullanılması veya özel bitkisel yapıların geliştirilmesi yoluyla gerçekleşebilir.
Çok sayıda bitki türü bitkisel üremeyle uğraşsa da, üreme için nadiren yalnızca bu yönteme güvenirler. Evrimsel bir perspektiften bakıldığında bitkisel üreme, genetik çeşitliliği engellediğinden ve bitki popülasyonlarında zararlı mutasyonların birikmesine katkıda bulunabileceğinden hiçbir avantaj sağlamaz. Bu üreme stratejisi, tohum yoluyla eşeyli üremeye kıyasla bitkilerin kaynak birimi başına daha fazla sayıda yavru üretmesine olanak sağladığında avantajlıdır. Genel olarak genç bitkiler daha kolay vejetatif çoğalma sergiler.
Bitkilerin çoğunluğu tipik olarak eşeyli üremekle birlikte, birçoğu bitkisel üreme kapasitesine sahiptir veya hormonal müdahaleler yoluyla buna teşvik edilebilir. Bu yetenek, çok sayıda bitki dokusunda hücresel farklılaşma yeteneğine sahip meristematik hücrelerin varlığından kaynaklanmaktadır.
Vejetatif çoğaltma genellikle bir klonlama tekniği olarak kabul edilir. Bununla birlikte, dikensiz böğürtlenlerden (Rubus fruticosus) alınan kök kesimleri, tesadüfi sürgünlerin genetik olarak dikenli hücrelerden kaynaklanabilmesi nedeniyle dikenli bir fenotipe dönüşebilir. Dikensiz böğürtlen, genetik olarak dikenli alttaki dokuyu kaplayan genetik olarak dikensiz epidermal katmanlarla karakterize edilen bir kimera olarak sınıflandırılır.
Aşılama, çoğunlukla fidelerin genellikle anaç olarak kullanılması nedeniyle tam bir klonlama yöntemi oluşturmaz. Sonuç olarak bitkinin yalnızca kalemi veya üst kısmı klonaldır. Bununla birlikte, bazı mahsullerde, özellikle de elmalarda, anaçlar vejetatif olarak çoğaltılır ve hem kalem hem de anaç klon ise, aşılanmış bitkinin tamamının klonal olmasına izin verilir. Hem kıyamet hem de diplosporiyi kapsayan apomiksis, döllenmeyi atlayan bir üreme modunu temsil eder. Çiçekli bitkilerde bu süreç döllenmemiş tohumların üretilmesine veya çiçek yerine bitkiciklerin gelişmesine neden olur. Bu eşeysiz üreme stratejisini kullanan türlerin örnekleri arasında atmaca otu (Hieracium), karahindiba (Taraxacum), belirli narenciye çeşitleri (Citrus) ve Kentucky bluegrass (Poa pratensis) gibi çok sayıda ot yer alır. Ayrıca bazen sarımsak çiçeklerinin yerine soğanlar da gelişebilir.
Temel Mekanizmalar
Meristematik doku eşeysiz üreme sürecini kolaylaştırır. Tipik olarak gövdelerde, yapraklarda ve gövde ile köklerin apikal bölgelerinde bulunan bu doku, sürekli bölünmeye uğrayan farklılaşmamış hücrelerden oluşur ve böylece bitkinin büyümesini ve çeşitli bitki doku sistemlerinin oluşumunu sağlar. Meristematik dokunun sürekli hücre bölünmesine yönelik doğal kapasitesi, vejetatif çoğalmanın oluşması için temeldir.
Bitkisel çoğalmayı mümkün kılan bir diğer önemli kapasite, bitkinin gövde veya yaprak gibi kök dışı bitkisel yapılarından kaynaklanan tesadüfi köklerin oluşmasıdır. Bu tür kökler, ana organizmaların parçalarından yeni bitki bireylerinin oluşmasını kolaylaştırır.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Temel Avantajlar
Bitkisel üremenin başlıca avantajları, ana bitkilerin genetik olarak özdeş yavrularının veya klonlarının üretilmesinden kaynaklanır. Bu mekanizma, arzu edilen genetik özelliklerin nesiller boyunca sürdürülmesini sağlar. Ticari yetiştiriciler için belirli bitkileri klonlamak, mahsulleri arasında tekdüzeliği garanti ederek önemli ekonomik avantajlar sunar. Ayrıca bitkisel üreme, bitkilerin çiçeklerin, tohumların ve meyvelerin gelişimi de dahil olmak üzere cinsel üremeyle ilişkili enerji açısından zorlu ve karmaşık süreçleri atlamasına olanak tanır. Üstün çeşitler geliştirmenin büyük zorluğu göz önüne alındığında, tarımcılar, zambak yetiştiriciliğinde örneklendiği gibi, istenen özellikleri korumak ve tutarlı, ticari olarak uygun üretim sağlamak için sıklıkla aşılama ve tomurcuklama gibi teknikleri kullanırlar. Bununla birlikte, bu prensip, özellikle çoğunlukla kimera olan alacalı bitkilerde evrensel olarak uygulanabilir değildir; sonuç olarak kesimler yalnızca ana hücre çizgilerinin bir alt kümesinden türetilen özellikleri sergileyebilir. Ek olarak bitkisel çoğaltma, genç fide aşamasını atlayarak bitki gelişimini hızlandırır ve olgunluğa daha hızlı ulaşılmasını sağlar. Doğal ortamlarda bu, bir bitkinin başarılı olgunlaşma olasılığını artırırken, ticari tarımda hızlandırılmış ürün döngüleri nedeniyle çiftçiler için önemli miktarda zaman ve kaynak tasarrufu anlamına gelir.
Bitkisel üreme, çeşitli biyolojik disiplinlerde araştırma faydaları sunar ve ağaçlandırma çabalarında pratik fayda sağlar. Orman genetikçileri ve ağaç yetiştiricileri, genleri seçilen ağaçlardan gen bankaları, klon bankaları, klon barındıran meyve bahçeleri veya tohum bahçeleri gibi belirlenmiş yerlere aktarmak için ağırlıklı olarak bitkisel yayılımdan yararlanır ve bu genlerin sonraki safkan yavru nesillerinde rekombinasyonunu kolaylaştırır.
Bazı analizler bitkisel üremenin, bir bitki türünün istilacı olma eğilimini artıran bir özellik olduğunu göstermektedir. Bitkisel üremenin sıklıkla eşeyli üreme hızını aştığı göz önüne alındığında, "nüfusları hızla artırabilir ve yangın ve sel gibi rahatsızlıkların ardından iyileşmeye potansiyel olarak yardımcı olabilir".
Dezavantajları
Bitkisel çoğaltmanın önemli bir dezavantajı, bir tür içindeki genetik çeşitliliğin engellenmesidir, bu da ürün veriminin azalmasına neden olabilir. Çoğaltılan bitkiler genetik olarak aynı olduğundan patojenik bitki virüslerine, bakterilere ve mantarlara karşı aynı duyarlılığı paylaşırlar ve bu da mahsulün tamamen bozulması riski oluşturur.
Türler
Doğal yol
Doğal vejetatif çoğalma esas olarak çok yıllık otsu ve odunsu bitkilerde meydana gelir ve genellikle gövdenin yapısal modifikasyonlarını içerir; ancak bitkinin herhangi bir yatay, yer altı kısmı (gövde, yaprak veya kök) bitkinin vejetatif üremesini kolaylaştırabilir. Tanım gereği, vejetatif üreme yoluyla varlığını sürdüren ve önemli ölçüde çoğalan çoğu bitki türü, yıllık tohumlara benzer şekilde uzmanlaşmış bitkisel üreme organları mevsimsel olarak olumsuz koşullar sırasında hayatta kalmayı mümkün kıldığından çok yıllıktır. Bireylerin vejetatif üremesi yoluyla belirli bir konumda varlığını uzun süre koruyan bir bitki, klonal bir koloni oluşturur.
Kavramsal olarak, bu süreç üremeden çok, bireysel hayatta kalma ve biyokütlenin genişlemesi için bir mekanizma olarak işlev görür. Bireysel bir organizma, tek ve sağlam bir varlık olarak kalırken hücresel çoğalma yoluyla boyutunu arttırdığında, bu olaya "bitkisel büyüme" adı verilir. Tersine, vejetatif üremede, ortaya çıkan yeni bitkiler, genetik bileşimleri dışında neredeyse her açıdan farklı bireylerdir. Özellikle ilgi çekici olan bir husus, bu süreç sırasında gözlemlenen eskime saatinin belirgin şekilde sıfırlanmasıdır.
Bitkiler bitkisel üremeyi hem yapay hem de doğal mekanizmalar yoluyla gerçekleştirir. Doğal vejetatif üremenin baskın yöntemleri, olgun bir ana bitkinin özel yapılarından yeni bitkilerin geliştirilmesini gerektirir. Kökler veya yapraklar gibi kök dışı bitki yapılarından ortaya çıkan tesadüfi köklerin ötesinde, değiştirilmiş gövdeler, yapraklar ve kökler, bir bitkinin doğal çoğalma kapasitesi için çok önemlidir. Bitkisel çoğalmayı kolaylaştıran en sık gözlemlenen değiştirilmiş gövdeler, yapraklar ve kökler şunları içerir:
Koşucular
Stolon olarak da adlandırılan koşucular, rizomlardan farklı olarak toprak yüzeyinin hemen altındaki mevcut gövdelerden ortaya çıkan değiştirilmiş gövdelerdir. Yayılmaları sırasında, bu değiştirilmiş gövdeler üzerinde bulunan tomurcuklar hem kökleri hem de yeni gövdeleri oluşturur. Bu tomurcuklar, bir köksapta bulunanlarla karşılaştırıldığında daha büyük aralıklar gösterir.
Koşucuların kullanıldığı bitkilerin açıklayıcı örnekleri arasında çilek ve kuş üzümü yer alır.
Ampuller
Soğanlar, yeni ortaya çıkan bitkilerin merkezi sürgünlerini içeren genişlemiş gövde yapılarını temsil eder. Bu yeraltı organları genellikle gelişmekte olan bitkiye gerekli besinleri sağlayan etli, katmanlı yapraklarla kaplıdır.
Soğan oluşturan bitkilere örnek olarak arpacık soğanı, zambak ve lale verilebilir.
Yumrular
Yumrular kök veya kök dokularından kaynaklanır. Kök yumrular, besin birikimi nedeniyle şişen rizomlardan veya stolonlardan gelişirken kök yumruları, besinleri depolamak ve ardından yeni bitkiler oluşturmak için genişleyen değiştirilmiş köklerdir.
Patates ve patates, kök yumrulara örnektir; tatlı patates ve yıldız çiçeği ise kök yumrulara örnektir.
Soygunlar
Soğanlar, genellikle kağıtsı yapraklarla çevrelenen, yoğun, etli kök dokularında besin biriktiren katı, genişlemiş yeraltı gövdeleridir. Soğanlılardan önemli bir fark, soğanların katı bir merkezi dokuya sahip olması, oysa soğanların katmanlı yapraklardan oluşmasıdır.
Glayöl ve taro, soğanlar aracılığıyla çoğalan bitkilere örnektir.
Enayiller
Kök filizleri olarak da adlandırılan emiciler, ana bitkinin gövde veya köklerinin tabanında bulunan tomurcuklardan çıkan bitki gövdeleridir.
Elma, karaağaç ve muz ağaçları, emici üreten bitkilere örnektir.
Bitkicikler
Bitkicikler, yaprak kenarları boyunca uzanan meristematik dokudan kaynaklanan, daha sonra kök geliştirip ana yapraktan ayrılan küçücük yapılardır.
Bitkicik üreten bitkilerin dikkate değer bir örneği, bu minyatürleri verimli bir şekilde üretmesi nedeniyle genellikle binlerin annesi olarak anılan Bryophyllum daigremontianum'dur (sin. Kalanchoe daigremontianum). yapılar.
Keikis
Keikiler, çeşitli orkide cinslerinin bitkisel gövdelerinden veya çiçek saplarından ortaya çıkan tesadüfi dallardır.
Orkide cinsleri Phalaenopsis, Epidendrum ve Dendrobium'un keikis ürettiği bilinmektedir.
Apomiksis
Apomixis, hem mayoz hem de döllenmenin olmamasıyla karakterize edilen, genetik olarak anne ebeveyne özdeş klonal nesillerin oluşmasıyla karakterize edilen, tohum yoluyla eşeysiz üremenin bir biçimini ifade eder.
Yapay Yayılma Yöntemleri
Avantajlı özelliklere sahip belirli çeşitlerin vejetatif çoğaltılması yaygın bir bahçecilik uygulamasıdır. Bu teknik, tarımcılar ve bahçıvanlar tarafından, gelişmiş niteliklere sahip üstün mahsuller yetiştirmek için kullanılmaktadır. Yapay bitkisel çoğaltmanın başlıca yöntemleri şunları içerir:
Kesmeler
Kesme, bir bitkinin kesilmiş bir kısmını, genellikle bir gövdeyi veya bir yaprağı ifade eder ve daha sonra dikilir. Daha sonra bu çeliklerden maceracı kökler ortaya çıkar ve yeni bir bitkinin gelişmesine yol açar. Çelikler genellikle ekimden önce kök oluşumunu teşvik etmek için hormonlarla ön işleme tabi tutulur.
Aşılama
Aşılama, istenen kesim olan kalemin anaç olarak bilinen köklü bir bitkinin sapı üzerine kaynaşmasını gerektirir. Zamanla her iki bileşenin damar dokuları birleşerek mango ve guava yetiştiriciliğinde görüldüğü gibi filizin özelliklerini sergileyen kompozit bir bitki ortaya çıkar.
Katmanlama
Katmanlama, bitki dallarının veya gövdelerinin toprakla temas edecek şekilde büküldüğü ve ardından üzerinin örtüldüğü bir bahçecilik tekniğidir. Daha sonra katman adı verilen gömülü kısımdan maceracı kökler oluşur. Bu bitkisel üreme şekli doğal olarak da meydana gelebilir. İlgili bir teknik olan hava katmanlaması, kök gelişimini teşvik etmek ve yeni ağaçlara yol açmak için ağaç dallarının kuşaklanmasını ve yeniden dikilmesini içerir. Yasemin ve Begonvil, katmanlaşma yoluyla çoğaltılan bitkilere örnektir.
Emici
Suckers çoğalarak ana bitkiye bağlı yoğun, kompakt bir mat oluşturur. Aşırı sayıda emici, ürün verimini azaltabilir ve fazla büyümenin budanmasını gerektirebilir. Olgun enayiler genellikle bağımsız tesisler kurmak için yeni yerlere nakledilir.
Doku Kültürü
Doku kültürü, bir örneğin çeşitli kısımlarından bitki hücrelerinin çıkarılmasını ve bunların steril bir ortamda yetiştirilmesini içerir. Sonuçta kallus olarak adlandırılan farklılaşmamış doku kütlesi daha sonra hormonla zenginleştirilmiş bir ortama aktarılır ve burada bitkiciklere farklılaşır. Bu bitkicikler daha sonra nakledilir ve olgun bitkilere dönüştürülür.
Bir çıkıntı, rizom ekseni ve kökleri de dahil olmak üzere tek bir ekimin taban kısmını içerir. Bu uzaklıkların dikilmesi yoluyla bambunun çoğaltılması en etkili yöntem olarak kabul edilir.
Mikro yayılım
- Mikro çoğaltma
- Hemerokory
- Kaçak Bitki