• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Регенеранти рослин, одержані із соматичних клітин і які мають певні відміни від вихідних форм називають сомаклони.

Схема прямої селекції

- обробка клітин мутагеном;

- культивування клітин в неселективних умовах (3-5-клітинних поділів);

- культивування клітин на селективних середовищах (відбір клітинних варіантів);

- культивування колоній на регенераційних середовищах (можлива повторна перевірка варіантних клонів на стійкість);

- регенерація рослин і їх розмноження (проведення тестів на стійкість, біохімічні дослідження);

- висадка рослин в грунт (тестування на стійкість насіння, вивчення генетичної природи стійкості).

Метод непрямої селекції ефективний при відборі умовно летальних мутантів (ауксотрофних та температурочуттєвих);

Тотальна селекціявикористовується для виділення мутантів, дефектних за потребою живлення;

Візуальна селекція застосовується для відбору хлорофілдефектних мутантів, стійких до стрептоміцину та деяких гербіцидів. Для селекції цих мутантів використовують такі концентрації цих речовин, які на середовищах, індукуючи позеленіння, не пригнічували ріст тканин, а призводили до їх знебарвлення. Мутанти стійкості мають зелене забарвлення.

При неселективному відборі нових варіантів можуть бути використані біохімічні підходи (тонкошарова і рідинна хроматографія, радіоімунний аналіз, мікроспектрофотометрія).

Завдяки тотипотентності рослинної клітини можна прослідкувати експресію індукованих in vitro фенотипових змін у рослин-регенерантів, довести генетичну природну мінливість та детально вивчити її шляхом гібридизаційного аналізу. Мутаційна природа фенотипових змін підтверджується при статевому схрещуванні регенерантів з вихідними рослинами і може бути пов’язана з ядерними або цитоплазматичними детермінантами.

Процес культивування клітин і тканин на штучних поживних середовищах супроводжується різними аномаліями мітозу, що призводить до виникнення значної генетичної різноманітності в популяціях клітин калусних тканин. Різні типи морфогенезу –соматичний ембріогенез та органогенез – також можуть по-різному впливають на генетичні зміни і відповідно на фенотип рослин. Фенотипові і генетичні зміни виявляються також, серед рослин, отриманих із ізольованих протопластів. Варіабельність хромосомних чисел рослин, які пройшли стадію неорганізованого росту, в тій чи іншій мірі відображають таку в культивованих in vitro клітинах. Подальші дослідження підтвердили, що проходження клітинами стадії неорганізованого росту in vitro сприяє виникненню нових форм рослин – сомаклональних варіантів,які відрізняються від вихідних рослин за фенотиповими та генотиповими ознаками.

Основними причинами виникнення сомаклональних варіантів є:

- генетична гетерогенність соматичних клітин вихідного експланту;

- генетична та епігенетична мінливість, яка індукується умовами культивування in vitro.

При цьому частота утворення сомаклональних варіантів характеризується залежністю від генотипу і вихідного експланту.

Багато чисельні цитологічні дослідження свідчать, що варіабельність, яка індукується умовами культивування in vitro, пов’язана з генетичними змінами.

Природа і механізми виникнення сомаклональної мінливості:

1) природна генетична різноманітність клітин рослин;

2) мінливість геному в процесі культивування in vitro, яку П.Ларкін та В.Скофкрофт підрозділяють на такі категорії:

- грубі каріологіччні зміни;

- кріптичні невидимі при цитологічному аналізі, хромосомні перебудови;

- пересування мобільних генетичних елементів;

- ампліфікація та редукція генів;

- соматичний кросинговер та обмін сестринськими хроматидами;

- кріптична елімінація вірусів.

3) мінливість цитоплазмону (перебудова мітохондріону).

Крім сомаклональної варіабельності, пов’язаної із спадковою перебудовою геному, відмічені нововиявлені фенотипові зміни, що позначаються, як епігенетичні і які можуть стабільно передаватись дочірнім клітинам, але не проявлятись в регенерованих рослинах або в їх статевому потомстві.

Здатність до калусоутворення, регенерації рослин, а також безпосередньо ступінь різноманітності серед сома клонів можуть в значній мірі залежати від:

1)генотипу рослини та вихідного експланту (його природи і стадії розвитку);

2)умов культивування і регенерації рослин (довготривалість культивування, співвідношення регуляторів росту, які регулюють клітинний та тканинний гомеостаз).

Перспективними є дослідження сомаклональної мінливості за наступними напрямками:

1). Направлена селекція сомаклонів (в залежності від потреб селекційної роботи дає можливість проводити направлений відбір варіантів, проте необхідне подальше вивчення кореляції між стійкістю на клітинному рівні та експресією цих ознак на рівні рослин;

2).Індукований мутагенез in vitro(може значно розширити спектр сомаклональної мінливості і відповідно інтенсифікувати дослідження направленої селекції in vitro;

3). Трансформація та перенесення окремих генів(генетична інженерія рослин шляхом перенесення окремих клонованих генів – найбільш ефективний шлях направленої зміни генотипу рослин).

Завдяки клітинній селекції були отримані рослини стійкі до лікарських препаратів, амінокислот та їх аналогів, гербіцидів, стресових факторів (засолення, важкі метали, посуха, екстремальні температури, радіаційний стрес), хвороб.

Одержання рослин-регенерантів, стійких до біотичних та абіотичних факторів:

- посуха (поліетиленгліколь, 99-880мМ маннітол);

- засолення ( хлоридне та сульфатне);

- важкі метали ( цинк, кадмій, мідь, ртуть, алюміній, кадмій);

- екстремальні температури;

- хвороби (патотоксини, культуральні фільтрати, патогени);

- іонізуюче опромінення.

Стійкість до лікарських препаратів.В основі лежить специфічна дія антибіотика на рослинну клітину, яка фенотипові виражається в знебарвленні фото синтезуючих (зелених) тканин або в пригніченні росту тканин, які культивуються in vitro. Стійкі лінії відбирають на відповідних середовищах по їх здатності синтезувати або рости в умовах селективного тиску антибіотиків. Отримані канаміцин -, стрептоміцин-, спектиноміцинстійкі лінії.

Антибіотикостійкі мутанти відіграли важливу роль в генетичних дослідженнях цитоплазматичних органел та їх генів. Вони широко використовуються як маркери в експериментах по переносу пластид і отриманню, а також вивченню цитоплазматичних гібридів, в дослідах по одержанню соматичних гібридів та цибридів.

Стійкість до амінокислот та їх аналогів. Культивування клітин проводять на середовищах, які містять амінокислоти та їх аналоги. Механізми, які обумовлюють стійкість до амінокислот та їх аналогів:

-послаблення зворотнього контролю біосинтезу амінокислот, яке відповідно призводить до їх надсинтезу. Надсинтез природніх амінокислот знешкоджує токсичний ефект антиметаболіту;

-зменшення проникності аналогу в клітини;

- розпад аналогу в процесі метаболізму в нетоксичні з”єднання;

- порушення можливості включення аналогу в білки.

Отримані мутанти стійкі до лізину, треоніну, валіну, триптофану, метіоніну та їх аналогів. Такі біохімічні мутанти застосовують для вирішення ряду фундаментальних питань біології рослин. Селекція на стійкість до амінокислот може бути використана для безпосереднього відбору форм рослин стійких до певних захворювань, стресових факторів. Наявність таких мутантів буде сприяти поглибленому вивченню механізмів стійкості рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища і виділенню більш досконалих сортів.

Стійкість до гербіцидів. Завдяки внесенню в поживні середовища гербіцидів були отримані мутанти стійкості до гербіцидів групи карбаматів, до гліфосату, піклораму, амітролу, тразину, сульфонілсечовини, раундапу, фосфінотрицину.

В природних умовах вищі рослини зазнають багато чисельних стресів. Стресовим може бути будь-який зовнішній фактор, який викликає у рослини хімічні та фізичні зміни, що впливають на нормальний ріст і розвиток, призводять до зниження якості і стійкості с.г. культур. Особливо актуальними є дослідження направлені на вивчення експресії генів при зовнішньому стресі, стрес-індукуючих білків та генів, які їх кодують, що дає можливість конструювати рослини стійкі до умов зовнішнього середовища. Для селекції in vitro солестійких рослин використовують пряму селекцію з застосуванням калусних або суспензійних культур. Таким же шляхом відібрані лінії стійкі до важких металів.

Стрес, викликаний посухою призводить до пошкодження рослин, що обумовлюється інактивацією ферментів, порушенням біохімічних шляхів, накопиченням токсичних речовин, дефіцитом живлення. Для робіт по клітинній селекції рослин на посухостійкість важливим моментом є наявність клітинних механізмів осморегуляції. З метою імітації in vitro стресового ефекту посухи, застосовують поживні середовища, які доповнені осмотичноактивними речовинами котрі знижують зовнішній водний потенціал. Такою речовиною є полі етиленгліколь.

Причиною стресового фактору у рослин можуть бути відносно високі та низькі температури. Холодовий стрес може бути викликаний температурами від 0^о до +10^о-15^о С. Такого стресу найбільш зазнають рослини тропічних і субтропічних зон.

Читайте також:

1. А. Це наявність в однієї людини кількох ліній клітин з різним набором хромосом.
2. Алкени – вуглеводні, в молекулах яких є один подвійний зв’язок між атомами вуглецю . Алкені називають також олефінами або етиленовими вуглеводнями.
3. Алкіни – вуглеводні, в молекулах яких є два атоми вуглецю, сполучені потрійним зв’язком - -. Алкіни називають також ацетиленовими вуглеводнями.
4. Архітектурні посередники мають матеріальну основу. Вони закріплюють реальний стик - соціально важливий, функціонально насичений, домінуючий у ландшафті, візуально активний.
5. Банківські правовідносини мають такі самі характерні риси, що властиві усім видам правовідносин, але в них є і свої специфічні ознаки.
6. Батьки мають право звернутися за захистом прав та інтересів дітей і тоді, коли відповідно до закону вони самі мають право звернутися за таким захистом.
7. Батьки мають право обирати форми та методи виховання, крім тих, які суперечать закону, моральним засадам суспільства.
8. Безстатеве розмноження, його визначення та загальна характеристика. Спори — клітини безстатевого розмноження, способи утворення і типи спор.
9. Біоелектричні явища в тканинах: будова мембран клітини, транспорт речовин через мембрану, потенціал дії та його розповсюдження.
10. Біотехнологія і гібридизація соматичних клітин
11. Бюджетні установи отримують кошти на своє функціонування з бюджету виключно на основі фінансових документів, які називаються кошторисами.
12. В крайньому випадку, записи мають бути тезисні, в які ви можете заглянути у крайньому випадку (при загрозі краху, загибелі тощо).

Переглядів: 1561