КЛЕТОЧНАЯ КУЛЬТУРА РАСТЕНИЙ Н Н Фирсов Уральский государственный

КЛЕТОЧНАЯ КУЛЬТУРА РАСТЕНИЙ Н. Н. Фирсов Уральский государственный университет

Культуры клеток растений Культуры клеток растений выращиваются в виде суспензии в жидкой питательной среде, либо в виде каллусной культуры на твердой питательной основе. Культивирование КР требуют соблюдения определенного баланса гормонов роста ауксинов и цитокининов. Получение ККР: Каллусные- отбор клеток из мест повреждения ( естественные каллусы) и помещение их на питательную среду ( асептические условия!!!) Суспензионные: Выбор экспланта ( подходящий возраст, стерилизация)---- мацерация образца------- помещение клеток на питательную среду (протопласты) Питательные среды: макроэлементы, микроэлементы, витамины, гормоны сахароза, возможно применение вытяжек, настоев из проростков семян, но результаты не стабильны. Культивирование: Жесткая асептика, контроль освещенности, р. Н, температуры. Каллусные культуры слабодифференцированы, но могут освобождаться от гормонального контроля и расти в отсутствие и ауксинов и цитокининов. Применение: Получение вторичных метаболитов Культивирование одиночных клеток для целей селекции Микроразмножение растений (Каллус+ гормоны----- минирастение---культивация в пробирке------- высадка в грунт (цветоводство, размножение древесных культур, безвирусные растения). Микроклонирование. Криобанки растений

Трансгенные растения Трансгенные растения- за и против Направление трансгенеза: Устойчивость к гербицидам ( защита от сорняков) – кукуруза, хлопок, соя Устойчивость к насекомым (кукуруза, хлопок) Устойчивость к патогенным вирусам (папайя) Повышение качества урожая ( масличность, крахмалистость, сахаристость) Пример «золотой рис» , обогащенный провитамином А. Уже точно известно ГМ –растения 50 видов: баклажан, виноград, арахис, капуста, картофель, клюква, лен, морковь, овес, огурец, просо, орхидеи, подсолнечник, пшеница, рис, рожь, сах. свекла. Китай объявил о получении 141 вида ГМ с/х растений! Получение трансгенных растений. Двудольные – Agrobacterium tumifaciens- возбудитель заболевания «корончатые галлы» . Обладает плазмидой, которая может передаваться в клетки растений и заставлять их синтезировать опины, аминокислоты, которые бактерии используют как источник азота. Способность плазмиды (вектор!) интегрироваться с геномом растительной клетки и была использована биологами для внедрения чужой ДНК в растительную клетку. В целом, получение ТР сочетает в себе и генную инженерию и культуру клеток растений.

Схема получения трансгенных растений с участием A. tumifaciens

Однодольные растения Для однодольных растений используются физические методы трансформации: для этой цели используют частицы ( 0, 4 -1, 2 мкм) золота или вольфрама, покрывают их ДНК, осаждая с помощью хлористого кальция, полиэтиленгликоля и «выстреливают» в клетки со скоростью 300 -600 м/сек. В качестве клеток –реципиентов используют зародышевые клетки , меристемы, каллусы, пыльцевые клетки , но чаще зародышевые зиготы. Образование трансформированных хромосом – случайный процесс, скрининг трудный. Введение чужеродной ДНК в хлоропласты, где имеется своя, внехромосомная ДНК.

Клеточные культуры животных В отличие от растительных клеток животные клетки не обладают тотипотентностью и их культивирование вне тканей представляет серьезную проблему. В большинстве своем ККЖ – это раковые клетки образовавшиеся у человека, мышей, других животных. Нормальные соматические клетки на искусственных питательных средах обычно погибают через несколько делений Исключение- стволовые клетки.