Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

В развитии метода культуры тканей, клеток и изолированных протопластов растений можно выделить следующие основные этапы:

1892 -1902 гг. Этот период связан с работами немецких ученых X. Вёхтинга, К. Рехингера и Г. Габерландта. Они пытались выращивать in vitro изолированные из растений кусочки ткани на растворах сахарозы, однако длительно растущих культур не получили. В то же время X. Вёхтинг показал, что полярность присуща не только органам растений, но и самым маленьким фрагментам ткани, и предположил, что она является свойством отдельной клетки.К. Рехингер получил каллусную ткань из сегментов стебля тополя, корня одуванчика, свеклы и других культур и определил минимальный размер фрагмента (1,5 мм), способного образовывать каллус. Г. Габерландт пытался культивировать in vitro эпидермис, клетки тычиночных волосков традесканции и полисадной паренхимы листа. Его расчет на то, что хлорофиллоносные клетки паренхимы обеспечат себя органическими веществами за счет фотосинтеза, оказался ошибочным. Он выдвинул гипотезу о тотипотентности любой живой клетки растения, т. е. способности любой соматической клетки полностью реализовать свой потенциал развития - образовать целый организм. Таким образом, на основании работ данного этапа были выдвинуты следующие идеи:

  1. полярность свойственна не только органам растения, но и отдельной клетке;
  2. любая живая клетка растения тотипотентна.

1907-1930 гг. В этот период были достигнуты существенные успехи в культивировании животных тканей на питательных средах природного происхождения:

  • плазма крови,
  • зародышевая жидкость.

Работы Р. Гаррисона, А. Каррела и др. Но, когда в 1927 г. X. Чех и С. Праг попытались по аналогии вырастить изолированные ткани растения на растительных экстрактах, их постигла неудача. Причина ее заключалась в том, что в опытах использовались мало пригодные для проявления ростовой активности ткани высших растений. Общей тенденцией в те годы была оптимизация состава питательных сред с целью обеспечить длительное существование in vitro изолированных клеток и тканей растений. В 1922 г. В. Роббинс и независимо от него В. Котте осуществили культивирование на синтетической питательной среде меристем кончиков корня томата и кукурузы, тем самым положив начало методу культуры изолированных органов растений. Корни некоторое время росли, но не размножались, а как их поддерживать длительное время в культуре, ученые не знали. 1932-1939 гг. связаны с именами двух исследователей: американца Ф. Уайта и француза Р. Готре. Они повторили опыты В. Роббинса и В. Когте, показав, что изолированные корни могут расти на питательной среде неограниченно долго, если их кончики периодически пересаживать на свежую питательную среду. Успех работ Ф. Уайта и Р, Готре был обусловлен удачным выбором объектов исследования:

  • каллусные ткани древесных растений (камбиального происхождения) и запасающей паренхимы,
  • ткани растительных опухолей и корневые меристемы.

Они установили, что ткани камбиального и паренхимного происхождения, а также опухолевые можно длительно поддерживать in vitro, если их периодически субкультивировать. Ф. Уайт и Р. Готре по праву считаются основоположниками метода культуры тканей и клеток растений.

1940-1960-е гг. В вышедшей в 1959 г. монографии Р. Готре уже упоминалось 142 вида растений, ткани которых выращиваются in vitro. В этот период для многих культур были разработаны специальные питательные среды, изучено значение макро- и микроэлементов для поддержания ростовой активности каллусной ткани, выявлена потребность культур в витаминах и стимуляторах роста.

Ф. Скуг и С. Миллер в 1955 г. при изучении способности к делению и образованию каллуса в клетках сердцевинной паренхимы стебля табака открыли новый класс фитогормонов - цитокинины. Они показали, что кинетин в комбинации с ИУК стимулировал деление клеток сердцевинной паренхимы, лишенной камбия и проводящих пучков. Клетки на среде с ИУК, но без кинетина не делились. В зависимости от соотношения и концентраций регуляторов роста можно было:

  • усиливать деление клеток эксплантата (фрагмента ткани или органа, инкубируемого на питательной среде или используемого для получения первичного каллуса),
  • поддерживать рост каллусной ткани,
  • индуцировать морфогенез.

В то время исследовались также натуральные экстракты - эндосперм кокосового ореха, каштана, кукурузы и других растений - по их способности поддерживать неорганизованный клеточный рост и стимулировать процессы органогенеза и соматического эмбриогенеза в каллусной культуре и суспензиях клеток (Ф. Стюард, 1962). Были разработаны:

  • метод получения и выращивания больших количеств клеточных суспензий,
  • метод культивирования отдельной, выделенной из суспензии, клетки, деление которой индуцировали с помощью ткани-«няньки» (JI. Джонс, 1960).

1960-1973 гг. Этот период связан с разработкой Е. Кокингом (1960) метода получения изолированных протопластов из тканей корня и плодов томатов путем обработки их смесью пектолитических и целлюлолитических ферментов и исследованием их физиологии. Стало возможным вывести клетку из «деревянной тюрьмы» (по образному выражению А. Галстона) и манипулировать с ней. Были найдены условия культивирования изолированных протопластов, при которых они образуют новую клеточную стенку, делятся и дают начало клеточным линиям, способным в ряде случаев к морфогенезу (И. Такебе, 1971). Протопласты были использованы для разработки методов гибридизации соматических клеток путем их слияния, для введения в них вирусных РНК, клеточных органелл, клеток бактерий. На соматических гибридах изучалось поведение ядерного и цитоплазматических геномов в гибридных клеточных линиях.

В этот период разработан метод культуры апикальных меристем, позволяющий быстро и эффективно размножать растения (Дж. Морсль, 1959; Р. Г. Бутенко, 1960-1964). Полученные растения часто не содержали вирусных, бактериальных и микоплазменных инфекций. Была открыта индукция андроге- неза при культивировании изолированных пыльников, а андрогенез использо¬ван для получения гаплоидных и дигаплоидных линий. Обнаружено явление сомаклональной изменчивости, получены и изучены растения-регенеранты табака - сомаклональные варианты (СКВ) исходной формы. В рассмотренный период совершенствовались методы и аппаратура для культивирования суспензии клеток.

1974-1990-е гг. Происходит развитие техники in vitro, изучение биологии культивируемых объектов и создание технологий на их основе. У. Циммерманом в 1974 году был разработан метод электрослияния изолированных протопластов. На основе методов гибридизации соматических клеток, мутагенеза и клеточной селекции, получения СКВ и гаплоидов создано множество новых форм и сортов сельскохозяйственных растений. С использованием изолированных протопластов и генетических векторов на основе плазмид, разнообразных способов введения генов в клетки стало возможным и приобрело массовый характер получение трансгенных растений. В настоящее время делаются попытки создать симбиотические системы гетеротрофных эукариотических клеток высших растений с азотфиксирующими фототрофными цианобактериями.

 

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2020 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх