Тотипотентность растительных клеток

Вторичная дифференцировка каллусной клетки может завершиться образованием в каллусной ткани отдельных дифференцированных клеток. Они имеют определенное строение и выполняют специфические функции. Примером служит образование эпибла-стов — клеток, в которых запасаются вторичные метаболиты. Это наиболее простой тип дифференцировки каллусной клетки. Более сложная гистологическая дифференцировка завершается образованием в каллусе различных тканей млечников, волокон, трихом, элементов ксилемы (трахеи и трахеиды) и флоэмы (ситовидные трубки и клетки-спутницы). К самым сложным видам вторичной дифференцировки относятся органогенез — образование органов и соматический эмбриогенез — образование из соматических клеток эмбриоидов, биполярных зародышеподобных структур. Все эти типы дифференцировки возможны только благодаря тотипотентности любая растительная клетка содержит полный набор генов, характерный для того организма, из которого она была вьщелена. Потенциальные возможности всех клеток этого растения одинаковы каждая из них в определенных условиях может дать начало целому организму. Однако выяснено, что реально детерминируется только одна из 400—1000 клеток, что, вероятно, связано с физиологическим состоянием клетки, с ее компетентностью. Так, у эксплантов стеблевого происхождения компетентны к действию экзогенных фитогормонов и, следовательно, способны к морфогенезу только клетки эпидермальных и субэпидер-мальных тканей (Тран Тан Ван, 1981). Однако компетентность клеток может приобретаться ими в процессе культивирования [c.173]

МОРФОГЕНЕЗ В КАЛЛУСНЫХ ТКАНЯХ КАК ПРОЯВЛЕНИЕ ТОТИПОТЕНТНОСТИ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ [c.172]

Эукариотические клетки, как правило, удается культивировать в лабораторных и производственных условиях с большим или меньшим успехом При сравнении, например, клеток дрожжей — сахаромицетов, используемых в производстве вин, и клеток — бластов человека, применяемых в производстве интерферона, культивирование последних сопряжено с большими трудностями, чем культивирование первых В такой же мере можно говорить о различиях клеток растений и животных Для клеток растений характерна тотипотентность, то есть способность любой отдельной растительной клетки в соответствующих условиях культивирования трансформироваться в целое растение Клетки животных не обладают такой способностью и выращивать их труднее, чем клетки растений [c.139]

В отношении растений ситуация, с одной стороны, сложнее, с другой — проще. Сложнее — потому что каждая растительная клетка окружена плотной целлюлозной оболочкой, что создает проблемы с введением в клетку чужеродной ДНК. Проще — потому что в отличие от животных большинство растительных клеток тотипотентны, то есть из них можно восстановить целое растение (у животных этим свойством обладают только оплодотворенные яйцеклетки и клетки зародыша на самых ранних стадиях развития). К тому же для растительных клеток разработаны эффективные методы их культивирования вне организма на специальных питательных средах, а также методы индукции у них процессов морфогенеза (с помощью фитогормонов, изменения условий культивирования), в результате чего достигается регенерация из клеток целых растений (рис. 9). [c.27]

Многие аспекты роста и развития растительных клеток были исследованы на культивируемых клетках - как одиночных, так и в составе каллуса Соматические клетки растений обладают пластичностью, которой лишены клетки животных. Наиболее ярким примером тотипотентности многих соматических клеток растений является их способность давать начало целому растению. [c.440]

Способность отдельной соматической клетки полностью реализовывать свою программу развития и давать начало целому растительному организму называют тотипотентностью растительной клетки. Любая растительная клетка обладает одинаковыми потенциальными возможностями, так как содержит весь набор генов и, следовательно, клетки сохраняют свойственную зиготе программу развития. Поэтому если мы получаем каллус из клеток лепестка цветка, или из клеток сердцевинной паренхемы стебля, или из клеток любой ткани, то в принципе каждая такая клетка может регенерировать целое растение. Однако свойство тотипотентности не всегда реализуется, так как потенциальные возможности клеток разных типов проявляются неодинаково. В некоторых из них гены в сильной степени репрессированы, в связи с чем проявление тотипотенности становится ограниченным. [c.97]

Идея о тотипотентности растительной клетки была выдвинута Г. Ха-берландтом еще в 1902 г., хотя и не получила тогда экспериментального подтверждения. Согласно определению Хаберландта, любая клетка растения может дать начало новому организму, и если этого не наблюдается, то только потому, что растительный организм подавляет потенции клетки к развитию. Изоляция клеток от растений способствует проявлению этих потенций. [c.97]

Хотя растительные клетки и ткани принадлежат к более дифференцированным организмам в сравнении, например, с бактериями, тем не менее они способны культивироваться в форме неорганизованной клеточной массы (каллус). Каллусную ткань можно "заставить" формировать зародышеподобные структуры, почки, побеги, а на их основе — растения-регенеранты. Все это происходит благодаря тотипотентности растительных клеток (от лат. 1оШз — все, целый, ро1еп11а — сила, потенция). Понятие "тотипотентность" является клеточной характеристикой в нем отражен потенциал клетки воспроизводить все типы клеток, присущих взрослому организму. Другими словами клетка обладает способностью воспроизводить целый организм. [c.490]

Многие аспекты роста и развития растительных клеток были исследованы на культивируемых клетках-как одиночных, так и в составе каллуса. Наиболее ярким проявлением тотипотентности многих соматических растительных клеток является их способность давать начало целому растению. Протопласты-растительные клетки, лишенные своей жесткой стенки,-можно изучать in vitro теми же методами, что и клетки животных они тоже способны регенерировать целое растение. [c.207]

Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию принципиально нового метода вегетативного размножения — клонального микроразмножения (получение в условиях in vitro (в пробирке), неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру). В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность, т. е. под влиянием экзогенных воздействий давать начало целому растительному организму. Этот метод, несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения [c.106]

Методы генетики соматических клеток растений имеют много важных приложений, поскольку растительные клетки в культуре в отличие от клеток животных обладают очень важным свойством-из одной растительной клетки можно получить целое растение. У животных линия клеток, которые затем образуют гаметы, отделяется от соматических клеток на ранних этапах индивидуального развития особи. По мере этого развития соматические клетки специализируются, при этом они теряют способность при делении восстановить целую особь. У растений генеративные клетки не существуют в виде отдельной клеточной суб-по-пуляции цветок формируется из неспециализированных соматических клеток. Тотипотентность растительных клеток, выращенных в культуре, была впервые показана в 1958 г. Одиночная клетка моркови при пролиферации давала массу недифференцированных клеток, так называемый каллус, которые на среде, содержащей растительные гормоны, подвергались дифференцировке, образуя корни и стебель. На стебле формировались цветы и затем семена. Из этих семян затем вырастали нормальные растения. [c.329]

Клеточная инженерия растений. Растения по праву называют гениальными инженерами природы. Их уникальное свойство восстанавливаться после повреждений обусловлено тем, что даже зрелые растительные клетки сохраняют способность к делению и пе-редифференцировке. Такая пластичность (тотипотентность) наглядно проявляется при культивировании растительной ткани в среде, содержащей необходимые пита. ельные вещества (органические и неорганические) и факторы роста (фитогормоны). [c.138]

Одной из основных задач селекционеров было получение высокоурожайных сортов растений с повышенной пишевой ценностью. Наибольшее внимание уделялось при этом таким зерновым культурам, как кукуруза, пшеница и рис, однако были осуществлены программы и по скрещиванию других сельскохозяйственных и садовых культур. В качестве важного инструмента прямого генетического воздействия на растения применяется технология рекомбинантньгх ДНК, широко используюшаяся в микробиологических системах. К настоящему времени разработано несколько эффективных систем переноса ДНК и экспрессирующих векторов, которые работают в ряде растительных клеток. Одним из достоинств последних является их тотипотентность из одной клетки может быть регенерировано целое растение, так что из клеток, сконструированных генноинженерными методами, можно получить фертильные растения, все клетки которьгх несут чужеродный(е) ген(ы) (трансгенные растения). Если такое растение цветет и дает жизнеспособные семена, то желаемый признак передается последующим поколениям. [c.373]

Клетки растительных тканей тотипотентны — это означает, что они способны после дедиффереицировки, т. е. потери специ- [c.119]

В основе качественного различия клеток лежат процессы дифференциальной активности генов. Каждая вегетативная клетка растительного организма в своем геноме содержит полную информацию о развитии всего организма и в определенных условиях может дать начало формированию тех или иных органов или целого растения свойство тотипотентно-сти). Однако находясь в составе организма, эта клетка будет реализовывать только часть своей генетической информации. Сигналами (эффекторами) для экспрессии той или иной генетической программы служат определенные сочетания фитогормо- [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология