Rozmnožovanie je základný prejav života, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu a prenos dedičných vlastností z rodičov na potomkov. Rastliny disponujú dvoma hlavnými spôsobmi, ako vytvárať nové jedince: pohlavným (generatívnym) a nepohlavným (vegetatívnym) rozmnožovaním. Kým pohlavné rozmnožovanie prináša genetickú variabilitu, nepohlavné rozmnožovanie je stratégiou na rýchlu kolonizáciu prostredia a zachovanie genetickej identity.
Nepohlavné rozmnožovanie, známe aj ako asexuálne alebo vegetatívne rozmnožovanie (monogónia), je proces, pri ktorom vznikajú nové jedince z telových buniek (častí pletiva) rodičovského organizmu. Nový jedinec vzniká z časti materskej rastliny, ako sú korene, stonky, hľuzy, cibule či odrezky. Pri tomto procese nedochádza k spájaniu pohlavných buniek. Jedince, ktoré vzniknú nepohlavným rozmnožovaním, nazývame klony. Majú úplne rovnaké genetické vlastnosti ako materský jedinec, z ktorého vznikli, pretože bunkové delenia prebiehajú výlučne mitózou.
Výhody a nevýhody nepohlavného rozmnožovania
Nepohlavné rozmnožovanie je veľmi rýchly spôsob a vyznačuje sa vysokou spoľahlivosťou. Rastliny si vďaka nemu zachovávajú vlastnosti materského jedinca, čo je kľúčové pri pestovaní odrôd s cennými úžitkovými vlastnosťami. Mnohé druhy, ktoré sa zo semien rozmnožujú ťažko alebo vôbec, možno takto jednoducho množiť. Je to energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia bez závislosti od opeľovačov. Nepohlavné rozmnožovanie je tiež kľúčové pre druhy s poruchami meiózy, napríklad pri zmnožení chromozómových sád (polyploidia). Medzi nevýhody patrí, že tento spôsob nezabezpečuje genetickú premenlivosť, čo môže obmedziť schopnosť rastliny prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam prostredia.
Hlavné formy nepohlavného rozmnožovania rastlín
Z fyziologického hľadiska delíme spôsoby nepohlavného rozmnožovania na:
1. Rozmnožovanie výtrusmi (Sporogónia)
Tento typ rozmnožovania je charakteristický pre výtrusné rastliny ako machorasty, prasličky, plavúne a paprade. Výtrusy (spóry) sú nepohlavné rozmnožovacie útvary, ktoré vznikajú vo výtrusniciach (sporangiofóroch). Sú to jednobunkové útvary na šírenie, ktoré u nižších húb a organizmov môžu vznikať aj mitoticky. Výtrusy sú často výsledkom redukčného delenia, a preto sú haploidné.
2. Vegetatívne rozmnožovanie (z telových častí)
Vegetatívne rozmnožovanie je všeobecný pojem, ktorého súčasťou je vznik nového jedinca z vegetatívnej časti materského organizmu s genotypom zhodným s materskou rastlinou. Využíva sa prirodzene v prírode, ale aj cielene v záhradníctve a poľnohospodárstve, najmä pri rozmnožovaní ovocných a okrasných rastlín.
Prirodzené vegetatívne rozmnožovanie
Niektoré rastliny si na nepohlavné šírenie vyvinuli špecializované orgány vzniknuté premenou stonky, koreňa či listov:
- Poplazy (stolóny) a odnože: Ide o horizontálne plazivé stonky, ktoré rastú po povrchu alebo pod zemou a zakoreňujú priamo vo svojich uzloch. Na nich v určitých odstupoch vznikajú noví jedinci. Typickými príkladmi sú jahoda (povrchové poplazy) a pýr (podzemné poplazy). Odnože tvoria aj maliny.
- Podzemky (rizómy): Sú vodorovne rastúce podzemné stonky. Z ich uzlov rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny. Je to bežný jav predovšetkým u papradí, z kvitnúcich rastlín ho využíva napríklad liečivý kostihoj alebo mimoriadne odolný burinný pýr.
- Hľuzy: Sú zhrubnuté podzemné alebo nadzemné časti stonky či koreňa, plniace zásobnú aj reprodukčnú funkciu. Podzemková hľuza je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu, napríklad zemiak, ktorého známe „očká“ sú v skutočnosti pazušné púčiky novej rastliny. Hľuznaté rastliny sa rozmnožujú rozdelením hľuzy. Nadzemnú hľuzu má kaleráb, koreňovú hľuzu zas reďkovka alebo georgína.
- Cibule a pacibule (bubily): Rozmnožovacia cibuľka pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov. Tento typ množenia je charakteristický pre čeľaď ľaliovité (napríklad tulipán alebo cesnak, ktorý vytvára zložené dcérske cibuľky) a skorú jarnú čeľaď amarylkovité (snežienka, narcis). Dcérske cibuľky sa opatrne odtrhnú alebo oddelia nožom, pričom je dôležité, aby na každej zostalo niekoľko korienkov.
- Listy: Na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy, napríklad u africkej fialky (Saintpaulia).
- Fragmentácia stielky: Rozpad stielky na životaschopné časti. Využívajú ju napríklad mnohobunkové sladkovodné spájavky, ktorých vlákno po roztrhnutí jednoducho dorastie na novú riasu. Podobne sa rozmnožujú aj niektoré huby a dokonca aj semenné rastliny.
Umelé vegetatívne rozmnožovanie v záhradníctve a poľnohospodárstve
Pri rozmnožovaní záhradných rastlín sa často využívajú cielené metódy vegetatívneho rozmnožovania:
- Odrezky: Jedná sa o najjednoduchší spôsob. Mnohé rastliny ľahko a rýchlo zakorenia vo vode alebo v pôde. Odrezky odoberáme zo stredu rozkonáreného vrcholu zdravých rastlín, ktoré nemajú kvety. Spodné listy sa odstránia až po hladinu vody, ak sa zakoreňujú vo vode, a pravidelne sa mení voda. Pre zakoreňovanie v pôde sa používajú stimulátory. Drevité odrezky (napríklad z ríbezlí, viniča) sa odoberajú neskoro na jeseň alebo zavčasu na jar z neolistených kríkov. Upravia sa na dĺžku 15-20 cm, pričom spodný rez je šikmý a tesne pod púčikom, a horný rez rovný na ochranu vrchného púčika. Pôda sa pred sadením dôkladne pripraví. Pri rozmnožovaní stromov odrezkami je lepšie ich odlamovať než rezať, aby sa nepoškodilo pletivo. Rozmnožovanie živého plota odrezkami je rýchle a umožňuje získať mnoho rastlín s minimálnymi nákladmi.
- Potápanie a hriženie: Pri tomto spôsobe sa jednoročné výhonky ohýbajú do pôdy okolo materského kríka. Potopená časť výhonka za 1-2 roky dobre zakorení. Po oddelení od pôvodného kra možno nové kríky (napríklad ríbezlí, viniča) vysadiť na trvalé miesto. Ak sa prirodzene vytvárajú dcérske rastliny (odnože), ostrým nožom sa odrežú, pričom sa snažíme zachovať čo najviac nepoškodených koreňov. Odrezky sa posypú práškom proti hnilobe a zasadia.
- Štepenie a očkovanie: Tieto metódy patria medzi nepriame vegetatívne rozmnožovanie a spočívajú v spojení časti ušľachtilej odrody (púčik pri očkovaní, vrúbeľ alebo štep pri štepení) s vhodným podpníkom. Cieľom je zachovať odrodové vlastnosti ovocných a okrasných drevín a zabezpečiť vyššiu úrodu aj kvalitu plodov. Pri vrúbľovaní sa na podpník jednej rastliny prenesie odrezok z inej rastliny, pri očkovaní sa prenesie len púčik, ktorý sa vsadí pod kôru podpníka. Príkladom je Forkertov spôsob očkovania, ktorý má výhodu nezávislosti od toku miazgy, čo umožňuje očkovať v rôznych obdobiach (skoro na jar, od polovice júla do polovice októbra, alebo aj v apríli a máji s použitím zimných vrúbľov). Ovocné stromy a kry pestované navrúbľovaním na podpník nie sú vhodné na množenie odrezkami (napríklad jablone).
Štepenie ovocných stromov pre začiatočníkov
Zemiak ako príklad nepohlavného rozmnožovania a jeho aplikácia v záhradníctve
Zemiak je vynikajúcim príkladom rastliny, ktorá sa prirodzene rozmnožuje nepohlavne pomocou špecializovaných orgánov - hľúz. Zemiaková hľuza je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu, ktorého známe „očká“ sú v skutočnosti pazušné púčiky novej rastliny. Vďaka hľuzám sa rastlina dokázala prispôsobiť meniacim sa podmienkam a prežiť v náročnom horskom prostredí, čo dokazuje aj vývoj zemiakov v Andách.
„Hľuzy dokážu ukladať živiny na adaptáciu na chlad a umožňujú nepohlavné rozmnožovanie, čo pomáha vyrovnať sa so zníženou plodnosťou v chladných podmienkach. Tieto vlastnosti umožnili rastline prežiť a rýchlo sa rozšíriť,“ uviedol Sanwen Huang z Čínskej akadémie poľnohospodárskych vied.
„Táto udalosť viedla k preskupeniu génov tak, že nová línia produkovala hľuzy, čo týmto rastlinám umožnilo rozšíriť sa do novovzniknutých chladných a suchých biotopov v rastúcom pohorí Ánd,“ uviedla botanička Sandra Knappová z Prírodovedného múzea v Londýne.
Zemiak ako všestranná a výživná plodina
„Zemiaky sú skutočne jednou z najpozoruhodnejších základných potravín ľudstva - spájajú mimoriadnu univerzálnosť, výživovú hodnotu a kultúrnu všadeprítomnosť spôsobom, ktorý dokáže napodobniť len málo plodín,“ povedal Huang, ktorý je aj hlavným autorom štúdie. Pripomenul, že ľudia konzumujú zemiaky pečením, varením, dusením či smažením a že aj napriek ich stereotypnému vnímaniu ako sacharidov, obsahujú vitamín C, draslík, vlákninu, škrob, a sú prirodzene bezlepkové, nízkotučné a výživné.
Podľa organizácie International Potato Center so sídlom v Peru ide o tretiu najvýznamnejšiu potravinovú plodinu na svete po ryži a pšenici. Dnes je známych približne 5 000 odrôd zemiakov.
| Zložka | Množstvo (na 100g) |
|---|---|
| Sacharidy | 17-20g |
| Vláknina | 2.2g |
| Vitamín C | 19.7mg |
| Draslík | 379mg |
| Tuk | 0.1g |
| Bielkoviny | 2g |
Zakoreňovanie odrezkov v zemiaku - jednoduchý trik
Prekvapivým spôsobom, ako využiť vlastnosti zemiaka pre nepohlavné rozmnožovanie iných rastlín, je zakoreňovanie odrezkov priamo v zemiaku. Zemiak pôsobí ako malý prírodný inkubátor, ktorý udržiava vlhkosť, dodáva škrob a minerály, a zároveň chráni odrezok pred vysychaním.
Postup:
- Vyberte zdravý zemiak strednej veľkosti, bez známok hniloby.
- Pripravte odrezok - mal by byť dlhý aspoň 20-30 cm, bez listov a tŕňov v spodnej časti.
- Zapichnite odrezok do zemiaka - vytvorte otvor pomocou noža alebo skrutkovača, aby ste nepoškodili stonku.
- Zasaďte celý zemiak do kvetináča so substrátom - hľuza má byť zakrytá, odrezok nechajte vyčnievať.
- Vytvorte mini skleník - prekryte vrch plastovou fľašou alebo sklom.
- Vetranie - každý deň na pár minút otvor otvorte, aby sa znížilo riziko plesní.
Po niekoľkých týždňoch by sa mali objaviť prvé korienky a výhonky. Táto metóda funguje najlepšie v prípade ruží, hortenzií, muškátov, ale aj niektorých druhov drevín. Substrát by mal byť mierne vlhký, nikdy premokrený. Ak zakoreňujete na jar, výsledky uvidíte rýchlejšie, no metóda funguje aj v lete a začiatkom jesene.
Význam pre šľachtenie a budúcnosť
Podľa výskumníkov by nové zistenia o vývoji a rozmnožovaní zemiakov mohli pomôcť pri šľachtení odrôd odolnejších voči klimatickým výzvam. „Pri šľachtení je vždy ťažké odstrániť všetky škodlivé mutácie v genómoch zemiakov a táto štúdia otvára nové možnosti, ako vytvoriť zemiak bez týchto mutácií použitím paradajky ako základného rámca syntetickej biológie,“ uviedol Huang.
Paradajky a zemiaky patria do čeľade ľuľkovitých rastlín, do ktorej patrí aj tabak a paprika. Štúdia podľa postdoktoranda Zhiyanga Zhanga z Čínskej akadémie poľnohospodárskych vied otvára aj možnosť vytvorenia novej plodiny, ktorá by nad zemou produkovala paradajky a pod zemou zemiaky. „Používame odlišné časti týchto dvoch druhov - plody pri paradajkách a hľuzy pri zemiakoch,“ povedala Knappová. „Ak sa pozriete na kvety či listy, sú si veľmi podobné. A ak máte to šťastie, že vám zemiaková rastlina vytvorí plody, vyzerajú ako malé zelené paradajky. Ale nejedzte ich.“
tags: #nepohlavne #rozmnozovanie #rastlin #zemiak