ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Культура клеток высших растений из "Клеточная инженерия" На основе культивируемых клеток и тканей растений созданы технологии для промышленности и сельского хозяйства. Углубление знаний биологии культивируемых растительных клеток обязательно для дальнейшего прогресса в разработках принципиально новых, перспективных для практики технологий. [c.10] Задача этой главы — самое общее введение читателя в область культивирования клеток растений и ознакомление с наиболее характерными особенностями их биологии. [c.11] Период с 1902 по 1922 г. не принес удач ботаникам, работающим над созданием оптимальных питательных сред, способных обеспечить существование и длительное размножение in vitro изолированных тканей и клеток растений. Были получены первые результаты по культивированию тканей животных на питательных средах с добавлением сывороток. Однако попытки ботаников вырастить изолированные ткани растений на средах с добавлением экстрактов растительной ткани (по аналогии с применением сывороток крови и эмбриональной для клеток животных) были неудачны. [c.11] В 1922 г. Роббинс и независимо от него Котте показали возможность культивирования на синтетической питательной среде меристемы кончика корня томатов и кукурузы. Эти опыты можно считать началом применения метода культуры изолированных органов растений. [c.11] Продолжается разработка методов и аппаратуры для глубинного культивирования клеток. [c.13] Впервые получены и изучены растения-регенеранты табака, представляющие сомаклональные варианты исходной формы (Н. Загорска и др., 1967). [c.13] Методы мутагенеза и клеточной селекции, получения сомаклональных вариантов и экспериментальных гаплоидов применяются для создания новых форм и сортов сельскохозяйственных растений. [c.13] Методы скрининга биохимических мутантов привели к появлению более продуктивных и приспособленных к условиям культивирования клеточных штаммов, используемых в промышленности. Возникли методы иммобилизации культивируемых клеток с целью биотрансформации химических соединений. [c.13] Для получения культивируемых каллусных клеток фрагменты тканей разных органов высших растений (экспланты) помещают на искусственную питательную среду in vitro в пробирки, колбы, чашки Петри. Процесс получения первичного каллуса и поддержание пересадочной культуры требует строго стерильных условий. Для этого с помощью растворов, содержащих активный хлор или ртуть (гипохлориты, сулема, диацид), к которым для лучшего смачивания добавлены детергенты, стерилизуют экспланты, тщательно отмывая их затем от употребляемого раствора стерильной водой. Стерилизуют в автоклаве или фильтрованием через ультрафильтры питательную среду. В автоклаве при давлении 19,6- 10 Па (2 атм) в течение 1 ч или сухим паром в шкафах при 160°С в течение 1,5 ч стерилизуют посуду, инструменты, материалы, необходимые для работы. Манипуляции с культурами проводят в боксах микробиологического типа, облучаемых перед работой ультрафиолетом, или в ламинар-боксах, где асептика достигается постоянной подачей стерильного воздуха в рабочий объем (Р. Г. Бутенко, 1964). [c.14] НИИ молекулярных механизмов дедифференцировки, действия гормонов и других факторов, индуцирующих деление, небезразлично, в какой фазе клеточного цикла данная клетка перешла к дифференцировКе, т. е. с какой фазы ей предстоит двигаться повторно по циклу. Часто эксплант, используемый для получения каллуса, является фрагментом органа и включает ткани, клетки которых различно дифференцированы. Так, взятый целиком фрагмент стебля имеет в своем составе клетки — эпидермальные, первичной коровой паренхимы, камбия и сосудистой системы, сердцевинной паренхимы. В разных условиях культивирования и в зависимости от различий в физиологическом состоянии исходного растения можно наблюдать преимущественную пролиферацию клеток камбия и его молодых дериватов, коры и сердцевинной паренхимы. Различное тканевое происхождение первичных каллусных клеток является одной из причин гетерогенности культуры каллусной ткани, так как некоторые функциональные особенности исходных дифференцированных клеток передаются в ряду клеточных поколений как стойкие модификации или эпигенетически наследуемые признаки. [c.15] В готовящейся к делению клетке стимулируется синтез всех форм РНК (рис. 2), исчезают тканеспецифичные белки-антигены и появляются белки, специфичные для делящихся клеток и для каллусной ткани. Эти наблюдения свидетельствуют об изменениях в активности генов и белкового аппарата клеток при дедифференцировке. [c.16] Первичный каллус, возникший на эксплантах через 4—6 недель (в зависимости от темпов роста), переносится на свежую питательную среду (субкультивируется). Размер транспланта (переносимого кусочка) при культивировании на агаризованной питательной среде обычно колеблется от 60 до 100 мг массы ткани на 30—40 мл питательной среды. [c.17] В процессе субкультивирования формируется штамм, характеризующийся индивидуальными генетическими и физиологическими особенностями. [c.17] Вернуться к основной статье