Культура каллусных тканей выращивается поверхностным способом:
- на полутвердой агаризованной среде,
- на мостиках из фильтровальной бумаги,
- дисках из пенополиуретана, полупогруженных в жидкую питательную среду.
Каллусная ткань представляет собой аморфную массу тонкостенных паренхимных клеток, не имеющую строгой анатомической структуры. Цвет может быть белый, желтоватый, зеленый, красноватый, бурый, пигментированный полностью или участками в связи с присутствием хлорофилла, антоцианов и других пигментов.
В зависимости от происхождения и условий выращивания каллусные ткани бывают:
- рыхлые, сильно обводненные, легко распадаются на отдельные клетки;
- средней плотности, с выраженными меристематическими очагами;
- плотные, с зонами редуцированного камбия и сосудов.
В длительной пересадочной культуре на средах с ауксинами каллусные ткани теряют пигментацию и становятся более рыхлыми.
В цикле выращивания каллусные культуры после ряда делений проходят обычный для клетки растения онтогенез, т. е. приступают к росту растяжением, затем дифференцируются как зрелые каллусные клетки, в конце – деградируют.
Модельная кривая ростового цикла при периодическом выращивании каллусных тканей имеет S-образную форму. Субкультивирование рекомендуется проводить, используя трансплант из фаз замедления роста или ранней стационарной предыдущего цикла выращивания.
Фазы кривой роста популяции растительных клеток: I - лаг-фаза, II - экспоненциальная фаза, III - фаза замедленного роста, IV - стационарная фаза, V фаза отмирания.
Лаг-фаза. При внесении клеток из культуры, находящейся в стационарной фазе, в свежую среду того же состава они приобретают способность к возобновлению роста только после определенного периода, в течение которого происходит изменение их химического состава. В свежей среде длительность лаг-фазы зависит от количества и возраста посевного материала, а также от изменений состава и концентрации питательных компонентов при внесении инокулята. Длительность лаг-фазы зависит также и от возраста инокулята. Это связано с тем, что в процессе развития в клетках накапливаются токсические вещества и недостаточно питательных веществ, необходимых для первоначального роста. Как правило, при переносе клеток из бедной среды в богатую с увеличением возраста инокулята лаг-фаза удлиняется. Наконец, изменения состава питательных компонентов, а также их концентрации при переносе инокулята в свежую среду могут оказывать воздействие на длительность лаг-фазы, влияя на регуляцию активности ферментов и морфологическую дифференцировку клеток.
Фаза экспоненциального роста. Экспоненциальный рост с высокими скоростями обычно не поддерживается в микробной популяции длительное время. В норме он ограничивается вследствие исчерпания доступных источников питания, или накопления токсичных продуктов обмена веществ в ростовой среде, или из-за некоторых изменений в физических свойствах среды. В результате этого скорость роста снижается и, в конечном счете, рост прекращается.
Стационарная фаза. Изменения в физическом и химическом составе среды приводят к переходу культуры в стационарную фазу, в которой увеличения количества клеток не происходит, но клетки еще нуждаются в источниках энергии для поддержания своей жизнедеятельности. Переход из экспоненциальной фазы в стационарную включает период несбалансированного роста, когда разные клеточные компоненты синтезируются с разными скоростями. Поэтому в стационарной фазе химический состав клеток отличается от их состава в экспоненциальной фазе. Клетки меньше по размеру и менее чувствительны к физическим и химическим воздействиям. В стационарной фазе количество биомассы остается постоянным. 1
Фаза отмирания. К гибели клеток приводит ряд факторов, важнейшим из которых является исчерпание запасов энергии в клетке. Наблюдается резкое экспоненциальное уменьшение числа жизнеспособных клеток. Скорость отмирания зависит от видовых особенностей организма. Для некоторых целей вполне достаточно качественной характеристики роста, т. е. простого наблюдения, имеет ли место вообще рост культуры.
Каллусныс ткани применяют для сохранения в растущем состоянии коллекций разных штаммов, линий, мутантов, регенерации растений, для получения суспензионных культур.