Объектом культуры in vitro могут быть различные ткани, взятые из различных частей растения. Чаще всего в изолированной культуре выращивают прокамбиальни ткани, содержащие первичный и вторичный камбий, сосудистую паренхиму корнеплодов и клубней. В последнее время особое значение приобрело культивирования тканей лекарственных растений (среди них раувольфия, дихроа, женьшень, диоскорея).

 

При культивировании растительных тканей предпочтение отдается тканям стебля и это не случайно: ткани стебля легко образуют Калюс, кроме этого из них значительно легче получить стерильную культуру. Кроме того ткани корня, клубней, луковиц более инфицированные, и получить с них стерильную культуру сложнее.

 

Культура эксплантаты корне-и клубнеплодов и сердцевины стебля используется для исследования индукции клеточных делений и первичных этапов дифференциации. В этом случае клетки, которые находятся на конечной стадии дифференциации, под влиянием ауксинов и цитокининов в условиях культуры in vitro переходят в дедиференцийований состояние и поновляють меристематических активность. А в дедиференциацийованих тканей можно вызвать дифференциацию на уровне гистогенеза и органогенеза.

 

Эксплантаты сердцевины табака. Для индукции клеточных делений в сердцевинной паренхиме табака нужны и ауксин, и цитокининов. Поэтому эту ткань используют для определения роли каждого из гормонов в индуцировании делений. В культуре ткани, полученной из сердцевины паренхимы табака, можно индуцировать образование меристем стеблевой апекса и получить растения-регенерантов. То есть, эксплантаты сердцевины табака можно использовать для изучения метаболизма клетки при прохождении ею цикла от специализированной ткани стебля в ткани стебля растения-регенерантов.

 

Кроме этого, эксплантаты сердцевины стебля табака используют для исследования в них индукции элементов проводящей системы - трахей.

 

Рост эксплантаты, взятых из различных участков стебля, сильно отличается. Поэтому для вычленения эксплантаты сердцевины стебля табака используют второе или третье междоузлия. Растения табака должны быть в фазе бутонизации - до цветения.

 

Эксплантаты культивируют на твердом или жидком среде, соблюдая условия физиологической полярности - апикальным концом вниз.

 

Эксплантаты клубней и корнеплодов. Для работы отбирают здоровые, не поврежденные вредителями корнеплоды и клубни. Однородность клеточного состава, синхронность порядке четкий ответ на воздействие индукторов разделения делают эксплантаты клубней и корнеплодов удобной системой для изучения метаболизма клетки при прохождении ею клеточного цикла и перехода из дифференцированного состояния в дедиференцийований. Эту модель используют для изучения индукции синтеза ДНК, белка и различных форм РНК, исследования ферментативной активности в разные фазы клеточного цикла. Клубни топинамбура состоят из сильно вакуолизирован клеток запасающей паренхимы. При посадке эксплантаты клубни на среду с ауксином (2,4-Д или ИОК) индуцируются клеточные деления с достаточно высоким уровнем синхронности, так как клетки клубни топинамбура, находящихся в состоянии покоя, находятся в Gi-фазе и при помещении в условия in vitro синхронно проходят последующие фазы клеточного цикла. Интенсивность роста кусочка ткани на питательной среде зависит от индивидуальных особенностей клубни или корня и обычно варьирует между корнями даже в пределах одного сорта. Рост ткани зависит также от положения эксплантаты по длине корнеплода: конечно, ткани, вичленени из верхней трети корнеплода, растут лучше.

 

Эксплантаты культивируют на твердом или жидком средах. О физиологической полярности, то эксплантаты корнеплодов моркови помещают на среду апикальной стороной вниз. В то же время для эксплантаты клубней топинамбура или картофеля соблюдения условий полярности не обязательно, а для того, чтобы полностью исключить ее влияние, можно помещать эксплантаты на среду Тангентально. Хотя есть мнение, что соблюдение условий полярности зависит от размеров эксплантаты: для достаточно больших эксплантаты-важно соблюдать условия полярности, а для очень маленьких - не обязательно.

 

Культура тканей побегов древесных пород используется в основном для ускоренного размножения. Для этого используют каллусных и клеточные культуры. Особое значение этот метод имеет для хвойных пород, а также тех древесных, которые трудно укореняются и прищиплюються обычным способом.

 

Перед введением в культуру побеги сначала стерилизуют. Установлено, что хранение побегов длиной 10-20 см в течение нескольких дней перед посадкой завернутыми во влажную тряпку в холодильнике снижает повреждение тканей побега стерилизующие веществами в результате закупоривания ведущих элементов подсыхающих соком.

 

Для получения каллуса с хорошим ростом лучше использовать младшие части побега или побеги молодых растений. В некоторых случаях (например в Coffea sp.) Способность образовывать каллуса присуща только молодым зеленым побегам.

 

Образование каллуса, хотя и в разной степени, отмечено во всех тканей побега (камбия, луба, древесины, сердцевины). Исследователи наблюдали пролиферацию высоко специализированных клеток смоляных ходов при культивировании фрагментов из 3-5 летних ветвей 14 видов сосны.

 

Однако чаще используют фрагменты стебля, содержащие камбий, что обусловлено высоким содержанием эндогенных цитокининов в таких эксплантаты, и их высокой регенерационной способностью. Камбиальные эксплантаты видов древесных растений могут образовывать Калюс не только на среде без цитокининов, но ауксинов, витаминов и аминокислот. Калюсоутворення на среде, содержащей только минеральные соли и углеводы (сахарозу или глюкозу) наблюдали на фрагментах побегов каштана (Castanea) и березы, на среде без ауксинов - у побегов плюща и маслины.

 

Установлено, что интенсивность калюсоутворення у побегов древесных зависит от сезона. На эксплантаты каштана калюсоутворення интенсивнее происходит весной, у сосны - на эксплантаты изолированных летом, у персика-в мае, июне. В листопадных пород максимальную пролиферацию в фрагментов обнаружены в течение октября - декабря, тогда как процесс калюсоутворення на эксплантаты вечнозеленых растений мало менялся в течение года.

 

Калюс камбиального происхождения ряда сортов и видов яблони и вишни образуется независимо от времени года, тогда как развитие паренхимных каллуса связан с сезоном. Основное направление исследований в области культуры тканей древесных - это изучение влияния различных факторов среды на калюсоутворення и индукцию морфогенеза в этих каллуса. Для образования каллуса на эксплантаты побегов древесных растений в большинстве случаев требуются повышенные концентрации ауксинов - 2,4-Д, НОК, ИОК (2-10 мг / л). Способность к калюсоутворення различна в разных тканей одного вида, а также различных видов. Самая низкая регенерационная способность у хвойных.

 

Индукция морфогенеза зависит от определенного соотношения ауксинов и цитокининов, довольно часто используют смесь кинетину и БАП. Но путем морфогенеза в каллусных или суспензионной культуры получено незначительное количество растений-регенерантов лиственных пород, а для хвойных пород такие сведения отсутствуют.

 

Для размножения тех видов древесных, из тканей побегов которых не удается регенерировать растений, целесообразно использовать эксплантаты из других органов (пыльца, зародыши, проростки, меристемы).


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+