Методы БТ растений в селекции и растениеводстве: Гибридизация соматических клеток

Создание неполовых гибридов путем слияния изолированных протопластов, полученных из соматических клеток. Этот метод позволяет скрещивать филогенетически отдаленные виды растений, которые невозможно скрестить обычным половым путем, вызывать слияние трех и более родительских клеток, получать асимметричные гибриды, несущие весь генный набор одного из родителей наряду с несколькими хромосомами или генами, или только органеллами и цитоплазмой другого. Гибридизация соматических клеток дает возможность не только соединить в одном ядре гены далеких видов растений, но и сочетать в гибридной клетке цитоплазматические гены партнеров.

Для культивирования протопластов здесь применяют те же питательные среды, что и для культуры изолированных клеток и тканей. Отличительной чертой сред для протопластов является повышенное осмотическое давление на начальных этапах культивирования.

В процессе культивирования изолированные протопласты регенерируют новую клеточную стенку и превращаются в клетки, способные делиться и давать начало образованию каллусной ткани. На формирование колоний протопластами влияет состав питательной среды. Дальнейшая задача - получение из каллусной ткани растений-реге-нерантовПротопласты выделяют из каллусных, суспензионных клеток или из клеток листьев, меристем, стеблей.

Слияние изолированных протопластов может происходить спонтанно, но довольно редко. Слияние протопластов приводит к образованию либо гибрида, либо цибрида. Цибридная клетка содержит цитоплазму обоих партнеров, а ядро - одного. Образование цибрида возможно и в том случае, если один из протопластов лишен ядра или оно инактивировано путем облучения.

При соматической гибридизации эксперимент строится аналогично опытам по генетике микроорганизмов. Используются большие популяции клеток обоих родителей. При обработке смешанной суспензии протопластов фьюзогенами часть из них сливается друг с другом, но в суспензии остаются и неслившиеся протопласты. Все они, включая гибридные, вдальнейшем регенерируют клеточные стенки и переходят к делениям. Возникает задача - выделить из общей массы гибридные экземпляры. Для идентификации гибридов могут служить пластиды. Например, при слиянии протопластов табака и моркови в качестве селективных маркеров использовались зеленые хлоропласты табака и красно-оранжевые хромопласты моркови.

 

Методы сохранения генофонда

При получении клеточных линий с полезными признаками встает проблема сохранения этих признаков. Растения могут хранить генетическую информацию в семенах, однако этот источник не вполне надежен, так как со временем из-за мутаций всхожесть семян падает. Кроме того, некоторые растения размножаются только вегетативно. Этим обусловлена необходимость сохранения части материала in vitro.

Существует разные подходы к сохранению культур:

- криосохранение, замедление роста, сушка – для клеток микроорганизмов.

Криосохранение - замораживание при сверхнизких температурах. Обычно его проводят в жидком азоте.

Успех низкотемпературной консервации зависит от ряда факторов:

- вид и тип клеток, их концентрация в суспензии, состав среды для консервирования, вид и концентрация криопротектора, режим охлаждения и отогрева, способ реабилитации клеток после отогрева.

Клетки, находящиеся в стационарной фазе роста, менее устойчивы к повреждающему действию низкотемпературной консервации, чем клетки, находящиеся в экспоненциальной фазе роста Значение имеет и плотность замораживаемой суспензии.

Замораживание производят в специальных аппаратах.

Замедление роста:

1. Хранение под слоем минерального масла (для бактериальных и грибных культур).

2. Изменение газового состава и атмосферного давления внутри культурального сосуда

3. Изменение светового режима.

4. Охлаждение до температуры прекращения активного роста.

5.Применение гормональных и осмотических ингибиторов