Протопласты растений

Для осуществления гибридизации соматических клеток методом слияния протопластов необходимо выполнить следующие операции 1) выделить протопласты 2) осуществить слияние . 3) регенерировать клеточные стенки 4) осуществить слияние ядер так, чтобы получить полноценное гибридное ядро 5) размножить гибридные клетки 6) регенерировать целое растение. Осуществить слияние протопластов растений, вообще гово- [c.387]

Другой способ — применение методов генетической инженерии для создания растений, способных к азотфиксации. Предлагается переносить гены азотфиксации (га -гены) от микроорганизмов, фиксирующих азот, непосредственно в злаковые или другие экономически важные виды растений. По мнению специалистов, эта процедура методически вполне осуществима ш/-ген может быть введен в протопласты растений с помощью определенных векторов (таких, как плазмиды бактерий, патогенных для растений, или вирусы растений). Последующее культивирование протопластов и их регенерация до целых растений позволили бы получить особи, которые несли бы введенную генетическую информацию в своих клетках и, возможно, в последующих поколениях благодаря передаче через семена. [c.55]

Использование векторов на основе вирусов Прямое введение генов в протопласты растений [c.380]

Слияние протопластов растений осуществляют с помощью ряда агентов, включая азотнокислый натрий, гидроксид кальция и ПЭГ. Наибольшая частота слияния наблюдается при действии ПЭГ, но гибриды, полученные в присутствии кальция, проще регенерировать в целое растение. Таким путем удалось получить межсортовые внутривидовые гибриды, гибриды между видами одного рода и даже разных родов. Опыты эти проводились на таких важных культурах, как картофель, табак и спаржа. [c.311]

Упаковка в липосомы. Это один из методов, используемых для защиты экзогенного генетического материала, который вводится в протопласты растений, от действия нуклеаз, которые разрушают нуклеиновые кислоты. [c.61]

По общему мнению, наибольший вклад биотехнологии в сельское хозяйство следует ожидать за счет улучшения свойств самих растений путем использования методов рекомбинантных ДНК и протопластов растений. Применительно к бобовым и злакам метод регенерации целых растений из отдельных клеток не дал пока сколько-нибудь значительных результатов. Однако работа с люцерной была небезуспешной, и это позволяет надеяться, что опыты с бобовыми тоже будут более результативными по мере разработки все более подходящих условий культивирования. Применяя подобную технологию, быть может, удастся получить белки злаков, содержащие незаменимые аминокислоты, которых сейчас в них нет. [c.28]

Главы данной книги отличаются своеобразием по целям, содержанию и форме, однако если сравнить отправные положения, лежащие в основе манипулирования с клетками и изолированными протопластами растений и клетками животных, то несомненно, здесь можно обнаружить как общность биологических основ, так и методических приемов, используемых для создания конкретных клеточных технологий. [c.6]

Введение микроорганизмов в изолированные протопласты растений [c.57]

Симпласт — это система взаимосвязанных протопластов растения. Протопласты соседних клеток соединяются между собой плазмодесмами — цитоплазматическими тяжами, проходящими через поры в клеточных стенках (рис. 13.8, Б). Вода с любыми растворенными в ней веществами, попав в протопласт одной клетки, может двигаться дальше по симпласту, не пересекая никаких мембран. Это движение иногда облегчается благодаря упорядоченному току цито- [c.111]

Полиэтиленгликоль представляет собой сильно гидрофильное вещество и способен связывать много свободной воды в растворе свободная вода — это молекулы, доступные для взаимодействия с заряженными молекулами (обычно ионами), растворенными в воде. Таким образом, при высоких концентрациях ПЭГ такие макромолекулы, как ДНК, больше не могут оставаться в растворе и осаждаются. Мембрана протопласта в норме отрицательно заряжена. Благодаря фосфатным группам ДНК тоже имеет отрицательный заряд, и, следовательно, взаимное отталкивание зарядов препятствует взаимодействию между ДНК и протопластами. При очень высоких концентрациях (30—40% вес на объем) ПЭГ также, по-видимому, минимизирует взаимное отталкивание зарядов таким образом, клеточные мембраны могут прийти в тесный контакт с возможным слиянием липидных бислоев и впоследствии после разведения со слиянием клеток. Было показано, что полиэтиленгликоль представляет собой и сильный стимулятор эндоцитоза у протопластов растений при добавлении ПЭГ они способны поглощать большие частицы, например целые хлоропласты, липосомы или [c.203]

Электропорация протопластов растений [c.214]

Перенос генов путем электропорации был разработан для протопластов растений, и в течение последних нескольких лет [c.214]

Разработка и последующая оптимизация методики электропорации специально для трансформации протопластов растений была в основном осуществлена с помощью двух различных подходов. [c.215]

Определение GUS в протопластах растений [c.367]

Введение вектора в растительную клетку возможно при помощи липосом, причем для введения в протопласт растения наиболее эффективны липосомы, состоящие из фосфотидилсерина и холестерина. [c.505]

Липосомы — это сферические образования, оболочки которых состоят из фосфолипидов. Их можно получить в результате резкого встряхивания или обработки ультразвуком водных эмульсий фосфолипидов. С помощью липосом в протопласты растений были введены РНК вируса табачной мозаики, ДНК Ti-плазмиды А. tumefa iens, а также целые метафаз-ные хромосомы. К преимуществам систем переноса с помощью липосом можно отнести их низкую токсичность по отношению к клеткам и возможность использования на множестве растений, клетки которых способны утилизировать липосомы. В настоящее время этот способ трансформации применяется все реже из-за его технической сложности и низкой трансформирующей активности (0,5—1 %). [c.62]

Растения, полученные из протопластов, могут отличаться достаточно выраженной изменчивостью по ряду интересующих нас признаков урожайности, величине (размеру), морфологии отдельных частей, фотопериодичности и др. Как правило, это связывают с изменением числа и перестройками хромосом. Поэтому протопласты растений представляют собой интересные объекты и для изучения процессов мутагенеза. [c.516]

Томас и др. (Thomas et al., 1979) перечисляет ряд работ, в которых была осуществлена регенерация в экспериментах по слиянию протопластов растений, принадлежащих к одному и тому же (7 случаев) и разным (14 случаев) видам. В четырех экспериментах по межвидовому слиянию были получены линии клеток, а в четырех других — осуществлен захват клеточных [c.389]

При введении в протопласты нового генетического материала в виде чистой ДНК последняя не всегда сохраняется и экспрессируется в хозяйских клетках. Весьма перспективным представляется использование в качестве векторов Ti-плазмид Agroba terium tumefa iens (раздел 9.5.3), так как они непосредственно включаются в ДНК хозяина и легко экспрессируются при образовании опухолей. Ti-плазмиды, содержащие или не содержащие чужеродной ДНК, могут вызвать трансформацию протопластов растений. По-видимому, такие исследования будут проводиться все более интенсивно. [c.390]

Этапным периодом для развития метода культуры клеток можно считать 70-е годы, когда были сделаны успехи в разработке способа получения изолированных протопластов растений, а также открытие гибридизации соматических клеток. Изолированные протопласты высших растений и культивируемые клетки животных стали объектом клеточного конструирования путем гибридизации или введения в них чужеродного генетического материала (клеточных органелл, бактерий). Применение методов клеточного конструирования служит задачам улучшения свойств клеток-продуцентов в культуре, а в случае растительных клеток также получению растений с новыми свойствами (в силу тотипо-тентности растительной клетки). [c.7]

В присутствии ПЭГ наблюдается сильная адгЬзия протопластов, а после удаления ПЭГ и добавления Са + — их слияние. С использованием этого метода получены гибриды разного типа, в том числе соматические гибридные клетки между протопластами растений и животными клетками, протопластами растений и водорослей. [c.43]

Процесс слияния клеток — явление общее и может быть индуцировано у животных клеток, протопластов растений и микроорганизмов. Для животных клеток показано, что слияние мембран, следующее за адгезией клеток, является результатом увеличения текучести и тесно связано с фазовым разделением (Д.Мецлер, 1980). [c.45]

Механизмы проникновения микроорганизмов в протопласты. Введение микроорганизмов в изолированные протопласты растений проводят при воздействии на иих специальными индуцирующими факторами. Микроорганизмы могут поглощаться протопластами или сливаться с ними. Протопласты гороха поглощали клетки Rhizobium непосредственно в процессе ферментативного разрушения клеточных стенок клеток мезофилла листа при получении изолированных протопластов. Во всех остальных случаях в качестве индуктора поглощения или слияния применяли полиэтилеигликоль (ПЭГ), который известен как агент, повышающий частоту слияния протопластов высших растений (см. гл. 2). [c.58]

В связи с проблемой сохранения интактности вводимых в протопласты органелл или микроорганизмов тот и другой способы имеют свои недостатки. Поглощение путем эндоцитоза приводит к изолированию вводимых в протопласт объектов в везикулах из плазмалеммы протопласта. Поскольку эти везикулы могут сливаться с лизосомальным аппаратом растительного протопласта, существует опасность, что это приведет к разрушению вводимого чужеродного материала. При слиянии происходит интеграция мембраны протопласта растения и микроорганизма, нарушение целостности микроорганизма и освобождение его органелл внутрь растительного протопласта. Обнаруженное для зеленых водорослей слияние с протопластами может рассматриваться, таким образом, как способ введения в растительную клетку не целых микроорганизмов, а интактных органелл. В качестве альтернативного пути, позволяющего преодолеть недостатки обоих рассматриваемых способов, предлагается заключать микроорганизмы в искусственные мембраны — липосомы (рис. 20). Этот прием уже был использован в опытах по введению в протопласты лука одноклеточных цианобактерий, заключенных в липидные капли. Преимущества данного методического приема видятся в том, что искусственные мембраны будут сливаться с плазмалеммой протопласта, освобождая таким образом интактные клетки микроорганизмов в цитоплазму протопласта. [c.59]

Введение нуклеиновых кислот в растительные протопласть нельзя считать новым методом. Уже в течение многих лет его используют для изучения распространения, репликации и экспрессии вирусов растений. Действительно, большинство современных методов введения векторной ДНК в протопласты растений было первоначально разработано для вирусных нуклеиновых кислот и основывалось на аналогичных подходах используемых при работе с вирусами животных. [c.196]

В данном разделе мы останавливаемся на том, как определить оптимальную концентрацию ПЭГ 6000 для эффективного поглощения плазмиды протопластами растений. Однако ту же самую схему можно использовать и для оптимизации других параметров (например, подбора ДНК-носителя, среды для поглощения, pH, времени и температуры инкубации, концентрации ДНК, условий перемешивания и предварительной обработки протопластов), которые предположительно влияют на процесс поглощения. После стимуляции эндоцитоза любая плазмида, адсорбированная на внешней стороне протопластов, удаляется с помощью ДНКазы. Затем из заданного количества протопластов выделяют суммарную ДНК и оценивают количество встроенного в нее вектора с помощью ДНК-ДНК-гибридизации, используя радиоактивно меченную ДНК вектора в качестве пробы. Кроме того, для установления целостности поглощенной векторной ДНК можно использовать блоттинг-гибридизацию по Саузерну [11]. Такие методы в сочетании с анализом временной экспрессии вектора в обработанных плазмидой клетках позволяют быстро оптимизировать процедуры трансформации с помощью ПЭГ. [c.204]

Высококачественные транскрипционно активные ядра в большинстве случаев можно выделять путем мягкого лизиса протопластов растений в гипертоничных буферах [16]. Однако данный метод применим лишь к тем видам растений, из которых может быть получено достаточное количество протопластов. Та- [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология