Основы биотехнологии: культивирование изолированных клеток и тканей растений. Учебно-методическое пособие. Часть 2. Цыренов В.Ж. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

11 12
брионов млекопитающих, в условиях культивирования способны
сохранять плюрипотентностьспособность дифференцироваться
во все типы клеток как собственно зародыша, так и экстраэмбрио-
нальных тканей. Такие клетки получили название эмбриональных
стволовых клеток, с ними связывают решение проблемы пересадки
тканей.
У растений в природных условиях тотипотентность могут
проявлять и специализированные клетки. Пример томувегета-
тивное размножение, в том числе наблюдения в результате разви-
тия растений из клеток листьев бегонии, каланхое и др.
Тотипотентность у растений реализуется при заживлении
ран; на раневой поверхности растений в результате неорганизо-
ванной пролиферации клеток происходит развитие каллуса (лат.
Callus – мозоль, толстая кожа).
Каллус способствует заживлению ран. Однако многие одно-
домные растений утратили способности к образованию каллуса и
вегетативному размножению.
В экспериментальных условиях in vitro при выращивании
фрагментов тканей, органов (эксплантов) или клеток на искусст-
венных питательных средах возможна реализация супрессирован-
ной (подавленной) in vivo тотипотентности. Это осуществляется
под действием регуляторов роста и развития фитогормонов. Реали-
зация супрессированной in vivo тотипотентность легче всего осу-
ществляется как при культивировании меристематических клеток,
изолированных из кончиков корней и почек и использования
сложных по составу культуральных сред, так и при культивирова-
нии каллуса. Эти подходы были удачно реализованы в 30-е годы в
работах американского исследователя Филиппа Уайта и француз-
ского исследователя Роже Готре, которых принято считать родо-
начальниками современных методов культивирования изолиро-
ванных органов и тканей растений.
1.3 Культура каллусных тканей.
Для производства БАВ используют каллусную ткань, кото-
рую получают твердофазной ферментацией и глубинным суспен-
зионнным культивированием.
Калусная культураэто неорганизованная профилирующая
ткань, состоящая из дедифференцированных клеток. В дальней-
шем они специализируются как каллусные, т.е. становятся таким
образом дифференцированными. Каллус, может образовываться
как на изолированных кусочках ткани (эксплантах) in vitro, так и
на растении при поражении.
Каллусная ткань in vitro в основном бывает белого или жел-
товатого, реже светло-зеленого света. Темно-коричневая окраска
возникает чаще при старении каллусных клеток и связана с накоп-
лением в них фенолов. Последние окисляются в хиноны. Для из-
бавления от них в питательные среды вносят антиоксиданты.
Каллусная ткань аморфна и не имеет конкретной анатомиче-
ской структуры, но в зависимости от происхождения и условий
выращивания она может быть разной консистенциирыхлой,
средней плотности, плотной.
Основным условием превращения растений клетки в каллус-
ную является присутствие в питательной среде фитогормонов.
Ауксины вызывают процесс дедифференцировки клетки, приго-
тавливающие её к делению, а цитокининыпролиферацию (деле-
ние) дедифференцированных клеток.
Если в питательную среду без гормонов поместить кусочек
стебля, листа, корня (без верхушки) или любой другой эксплант,
состоящий из специализированных (дифференцированных) клеток,
то деление клеток не произойдет и каллусная ткань не образуется.
Это связано с неспособностью дифференцированных клеток к де-
лении. Каждая клетка имеет три фазы роста: 1) деление; 2) растя-
жение; 3) дифференцировку. Характерной чертой заключительной
фазы роста является утолщение вторичной клеточной оболочки и
потеря клеткой способности к делению. Для того, чтобы диффе-
ренцированные клетки вновь приобрели способность к делению,
необходимо, чтобы произошла их дедифференцировка, т.е. клетки
брионов млекопитающих, в условиях культивирования способны             Для производства БАВ используют каллусную ткань, кото-
сохранять плюрипотентность – способность дифференцироваться       рую получают твердофазной ферментацией и глубинным суспен-
во все типы клеток как собственно зародыша, так и экстраэмбрио-   зионнным культивированием.
нальных тканей. Такие клетки получили название эмбриональных           Калусная культура – это неорганизованная профилирующая
стволовых клеток, с ними связывают решение проблемы пересадки     ткань, состоящая из дедифференцированных клеток. В дальней-
тканей.                                                           шем они специализируются как каллусные, т.е. становятся таким
     У растений в природных условиях тотипотентность могут        образом дифференцированными. Каллус, может образовываться
проявлять и специализированные клетки. Пример тому – вегета-      как на изолированных кусочках ткани (эксплантах) in vitro, так и
тивное размножение, в том числе наблюдения в результате разви-    на растении при поражении.
тия растений из клеток листьев бегонии, каланхое и др.                 Каллусная ткань in vitro в основном бывает белого или жел-
     Тотипотентность у растений реализуется при заживлении        товатого, реже светло-зеленого света. Темно-коричневая окраска
ран; на раневой поверхности растений в результате неорганизо-     возникает чаще при старении каллусных клеток и связана с накоп-
ванной пролиферации клеток происходит развитие каллуса (лат.      лением в них фенолов. Последние окисляются в хиноны. Для из-
Callus – мозоль, толстая кожа).                                   бавления от них в питательные среды вносят антиоксиданты.
     Каллус способствует заживлению ран. Однако многие одно-           Каллусная ткань аморфна и не имеет конкретной анатомиче-
домные растений утратили способности к образованию каллуса и      ской структуры, но в зависимости от происхождения и условий
вегетативному размножению.                                        выращивания она может быть разной консистенции – рыхлой,
     В экспериментальных условиях in vitro при выращивании        средней плотности, плотной.
фрагментов тканей, органов (эксплантов) или клеток на искусст-         Основным условием превращения растений клетки в каллус-
венных питательных средах возможна реализация супрессирован-      ную является присутствие в питательной среде фитогормонов.
ной (подавленной) in vivo тотипотентности. Это осуществляется     Ауксины вызывают процесс дедифференцировки клетки, приго-
под действием регуляторов роста и развития фитогормонов. Реали-   тавливающие её к делению, а цитокинины – пролиферацию (деле-
зация супрессированной in vivo тотипотентность легче всего осу-   ние) дедифференцированных клеток.
ществляется как при культивировании меристематических клеток,          Если в питательную среду без гормонов поместить кусочек
изолированных из кончиков корней и почек и использования          стебля, листа, корня (без верхушки) или любой другой эксплант,
сложных по составу культуральных сред, так и при культивирова-    состоящий из специализированных (дифференцированных) клеток,
нии каллуса. Эти подходы были удачно реализованы в 30-е годы в    то деление клеток не произойдет и каллусная ткань не образуется.
работах американского исследователя Филиппа Уайта и француз-      Это связано с неспособностью дифференцированных клеток к де-
ского исследователя Роже Готре, которых принято считать родо-     лении. Каждая клетка имеет три фазы роста: 1) деление; 2) растя-
начальниками современных методов культивирования изолиро-         жение; 3) дифференцировку. Характерной чертой заключительной
ванных органов и тканей растений.                                 фазы роста является утолщение вторичной клеточной оболочки и
                                                                  потеря клеткой способности к делению. Для того, чтобы диффе-
    1.3 Культура каллусных тканей.                                ренцированные клетки вновь приобрели способность к делению,
                                                                  необходимо, чтобы произошла их дедифференцировка, т.е. клетки

                                                        11              12