Микроклональное размножение и оздоровление растений

Известно, что успех клонального микроразмножения зависит от меристематического экспланта, его размера и строения. При этом отмечается закономерность: чем больше листовых зачатков и тканей, тем легче идут процессы морфогенеза, которые заканчиваются образованием целого растения. Вместе с тем, при таком развитии конуса нарастания увеличивается риск быстрого транспорта вируса по проводящей системе. Кроме того, даже небольшой меристематический эксплант может содержать вирусы, проникшие в клетки в результате медленного проникновения через плазмодесмы.

В целом, эффективность применения апикальной меристемы в качестве метода оздоровления зараженных вирусами растений может оказаться довольно низкой. Снизить риск попадания вирусов в здоровые ткани можно путем применения предварительной термо- или химиотерапии исходных растений.

- Хранение и криосохранение изолированных клеток, тканей и органов.

Методы сохранения генофонда - цель исследователей состоит в увеличении интервала между пересадками.

Существует разные подходы к сохранению клеточных культур растений:

– Криосохранение – замораживание при сверхнизких температурах. Обычно его проводят в жидком азоте, при температуре – 196 ^oC.

– замедление роста. Для замедления роста большинства культур необходимы факторы, ограничивающие рост. Можно использовать следующие методы:

1 Хранение под слоем минерального масла (для бактериальных и грибных культур).

2 Изменение газового состава и атмосферного давления внутри культурального сосуда.

Чаще всего снижение в нем содержания кислорода (гипоксия), например, выращивание в атмосфере, состоящей из смеси азота (90%) и кислорода (10%). Кроме того, задержку роста можно вызвать, снижая атмосферное давление до 0,014 мм ртутного столба или комбинируя пониженное давление и гипоксию.

3 Изменение светового режима.

4 Охлаждение до температуры прекращения активного роста с использованием в том числе обычных холодильников. Это обычно низкие положительные температуры, для разных культур варьирующие от + 2 до + 10 ⁰С. Период без пересадок можно удлинить до 6-24 месяцев. Данный метод является основным способом получения минимального роста в культуре тканей, используемым для поддержания коллекции из 500 образцов вегетативно размножаемых растений во Всероссийском институте растениеводства им. Н.И.Вавилова (ВИР, Россия, г. Санкт-Петербург) и коллекции клеточных культур (более 2 000 клеточных линий) в Институте клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины (Украина, г. Киев).

5. Применение ретардантов* (соединений, способных замедлять рост): гормональных и осмотических ингибиторов. Из гормональных ингибиторов наиболее часто используют хлорхолинхлорид (ХХХ – для растительных клеток), абсцизовую кислоту (АБК), из осмотических – маннит в концентрации 3 – 6%, сорбит, активированный уголь.

* Биологически активные вещества, способные задерживать процесс роста клетки растяжением, объединены под общим названием ретарданты (английское to retard — задерживаю). Эти соединения имеют различную химическую структуру, но обладают одинаковой биологической активностью, выражающейся в задержке деления и растяжения клеток в субапикальной меристеме. Однако полностью рост не останавливается, верхушечная меристема продолжает функционировать. В результате формируются укороченные и утолщенные стебли, перераспределяются пластические вещества между стеблем и репродуктивными органами, более интенсивно формируются структурные элементы, слагающие урожай.

6. Замена СaCl₂ на Ca(NO₃)₂ в питательных средах.

7. Культивирование при оптимальных условиях роста, с периодичностью пассирования материала каждые 3–5–9–12 месяцев, в зависимости от культуры и конкретного клона.

8. Для картофеля в качестве способа, позволяющего сохранить генофонд, рекомендуется клубнеобразование в пробирках.

Многие из перечисленных методов минимизации роста растений в культуре тканей применяются очень редко. Они находятся на стадии экспериментальных разработок протоколов, поскольку не изучено их влияние на стабильность генотипов растений. Публикации по данному вопросу немногочисленны.

Обычное время хранения культур с ограниченным ростом составляет около года. Снижение скорости роста ниже некоторой точки приводит к гибели культуры. Таким образом, если полностью отказаться от пересаживания культуры, необходимо использовать такой способ хранения, при котором происходит полная остановка метаболизма.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: