Микроклональное размножение растений

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 12Следующая ⇒

Микроклональное размножение - это массовое бесполое размножение в культуре in vitro, при котором получаемые растения идентичны исходной родительской форме. От традиционных методов размножения растений оно отличается рядом особенностей:

Ø получением большого числа копий из минимального количества исходного материала;

Ø получением, в зависимости от целей исследования, как ­ генетически однородного материала, так и сомаклональных вариантов;

Ø возможностью отбирать in vitro растительный материал о интересующими исследователя признаками;

Ø возможностью получения безвирусного посадочного материала при использовании в качестве эксплантата апикальных меристем й, при необходимости, проведении термотерапии i n vitro;

Ø возможностью вести размножение растений на протяжении целого года, так как их рост и развитие in vitro практически не зависят от сезонных изменений [1 c.11-16].

Существует три основных способа микроклонального размножения in vitro.

Пазушное образование почек. Пазушное образование почек наблюдается у растений с апикальным доминированием верхушечной почки основного побега. В пазухах листьев на стебле таких растений остаются меристемные участки, которые при снятии апикального доминирования формируют пазушные почки, впоследствии развивающиеся в боковые побеги. Потенциальные возможности такого способа микроразмножения in vitro реализуются при добавлении в питательные среды цитокининов, которые подавляют развитие верхушечной почки стебля и стимулируют образование пазушных. В результате формируется розетка из почек, которые могут быть разделены и перенесены на свежую питательную среду. Этот 12 процесс можно поддерживать непрерывно. Количество заново сформированных почек и растений-регенерантов зависит от размера используемых в качестве эксплантов боковых почек и оптимизации питательной среды. Чаще всего соотношение между исходным числом эксплантов и числом сформированных почек составляет от 1:5 до 1:15. Преимущество этого метода состоит в сравнительно быстром размножении исходного генотипа по сравнению с общепринятыми классическими методами, при этом обеспечивается наиболее высокая фенотипическая и генотипическая стабильность.

Образование адвентивных почек. Адвентивные (или придаточные) почки образуются из меристемных зон, чаще всего сформированных вторично из тканей каллуса. Каллусом называют дедифференцированные (потерявшие специализацию) клетки, являющиеся тотипотентными и способными поэтому дать начало целому растению. В отличие от пазушных, адвентивной почки могут возникнуть как из меристемы, так и из немеристемных тканей (листьев, стеблей, чешуй луковиц и т.д.). Лучше всего для этих целей использовать молодые, активно растущие органы растения. У большинства видов растений образование адвентивных почек индуцировано высоким отношением цитокининов к ауксинам в питательной среде. Однако у некоторых видов растений наблюдаются вариации в концентрации этих фитогормонов. Обычно адвентивные почки образуются из клеток как внешних (эпидермальных) слов, так и внутренних тканей стеблей и листьев. Это позволяет осуществить расхимеривание тканей, состоящих из генетически неоднородных клеток. Однако в этом случае не может быть обеспечено сохранение идентичности исходного генотипа и соответственно, фенотипа. У меристемных верхушек часто наблюдается одновременное формирование пазушных и адвентивных почек.

Непрямой морфогенез. Непрямой морфогенез включает вторичную дифференциацию адвентивных почек из каллусных тканей. Если образование 13 первичного (начального), а впоследствии и пассированного (периодически переносимого на свежую среду) каллуса - задача несложная, то вторичная дифференцировка адвентивных почек и эмбриоидов из каллуса требует значительных усилий. Причина заключается в том, что не все ткани и органы растений индуцируют тотипотетный (способный к регенерации растений) каллус. Прежде всего это связано с образованием аберрантных полиплоидных и анеуплoидных клеток, генетической перестройкой на уровне хромосом и ДНК. Часть этих нарушений уже существует в исходных тканях экспланта, другая часть возникает вновь под воздействием фитoгормонов. Молодые эмбриональные ткани, так же как зародыши, соцветия и т. д., являются наиболее подходящими эксплантами для вторичного образования адвентивных побегов. Успешные результаты в этом направлении связаны с эмпирическим подбором оптимальных соотношений концентрации ауксинов и цитокининов. Из-за генетической нестабильности такая система не может быть рекомендована для микроклонального размножения. Однако эта система имеет определенное значение для клеточного мутагенеза, отбора на селективных средах, а также сомаклональной изменчивости [5 c.56-65].

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности