и протопластов в селекции растений

 

Основные задачи, стоящие перед селекционерами - создание устойчивых к патогенам и неблагоприятным условиям внешней среды (засухе, морозу, засолению), а также высокоурожайных форм сельскохозяйственных растений и улучшение качества запасных веществ (белков, жиров и углеводов). Наряду со вспомогательным использованием методов in vitro в селекции клеточная инженерия может применяться для конструирования новых растений и отбора клеток, обладающих устойчивостью к неблагоприятным факторам или повышенной продуктивностью, с дальнейшей регенерацией из них растений. Это направление представляет собой селекцию на клеточном уровне.

Вспомогательное использование методов in vitro в селекции растений. При отдаленной гибридизации нередко не происходит оплодотворения из-за несоответствия длины пыльцевой трубки длине столбика пестика, в результате чего пыльцевая трубка не достигает семяпочки. Это может быть преодолено с помощью оплодотворения in vitro: изолированные завязи помещают в искусственную питательную среду, а пыльцу переносят на поверхность вскрытых семяпочек. После оплодотворения здесь же на питательной среде образуются зародыши.

Культура изолированных зародышей как вспомогательный метод селекции применяется при отдаленной гибридизации для микроразмножения отдаленных гибридов и преодоления постгамной несовместимости (которая может возникать после оплодотворения). Часто при этом образуются щуплые невсхожие семена. Причиной может являться расхождение во времени развития зародыша и эндосперма. Из-за слабого развития эндосперма зародыш бывает неспособен к нормальному прорастанию. В таких случаях из зрелой щуплой зерновки извлекают зародыш и выращивают его в питательной среде.

Выращивание зародышей в питательной среде называется эмбриокультурой.

Эмбриокультура дает возможность вырастить гибридные растения из неполноценных зародышей. Однако выход гибридных растений мал и гибриды часто бывают стерильны. Поэтому гибриды размножают путем активации пазушных меристем, черенкованием стерильных побегов или регенерацией растений из каллусной ткани, в частности полученной при культивировании зародышей.

Клеточная селекция растений. В настоящее время наиболее перспективно использовать в селекции разнообразные формы, которые создаются в процессе культивирования клеток и тканей растений в искусственных питательных средах. Многие растения-регенеранты, полученные из каллусных клеток, фенотипически значительно различаются между собой. Некоторые из этих различий постепенно исчезают, а другие сохраняются и передаются следующему поколению, т.е. оказываются генетически закрепленными. Такие различия получили название сомаклональных вариаций. Выбираются сомаклональные варианты с признаками, требующими закрепления, например, с повышенной устойчивостью к болезням, засухе, засолению и т.д.

Для получения линий с интересующими селекционера свойствами суспензию клеток, или каллусную ткань, помещают в селективные условия, при которых выживают только устойчивые к данному фактору клетки. Из отобранных клеток регенерируют растения. Однако не все растения, регенерированные из устойчивых клеток, сохраняют нужное свойство. Поэтому отбирать следует не только на клеточном уровне, но и на уровне полученных из клеток растений.

Методом клеточной селекции получены линии картофеля, устойчивые к кольцевой гнили, действию осмотика (полиэтилен гликоля), низким и высоким температурам. Ведутся работы по получению осмоустойчивых линий пшеницы и других культур, солеустойчивых линий люцерны, льна, форм клевера, устойчивого к склеротинии (прил.4).

Получение и культивирование протопластов растений. Исследования показали, что культивировать in vitro можно не только нормальные клетки растений и животных, но и клетки, лишенные клеточной стенки, называемые протопластами.

Для генетической инженерии особенно большой интерес представляет культура протопластов растений, в клетках которых по сравнению с животными очень плотная целлюлозно-пектиновая оболочка, затрудняющая контакты клетки с окружающей средой.

Если удалить внешнюю плотную оболочку растительной клетки, то ее содержимое будет удерживаться лишь внешней клеточной мембраной. Такие клетки - протопласты - приобретают шарообразную форму и способны сливаться друг с другом и интенсивно взаимодействовать со средой.

Впервые протопласты были получены английским ученым Кокингом в 1960 году. Протопласты обычно выделяют из каллусной ткани или суспензии клеток.

Важной особенностью протопластов является их способность к восстановлению клеточной оболочки и делению. Протопласты регенерируют нормальную клеточную стенку и начинают делиться при 25-26 °С на рассеянном свету и правильно подобранных питательных средах. Образовавшиеся в результате деления колонии клеток переносят на твердую среду и выращивают каллус. Каллусы, полученные из протопластов, отличаются от обычных тем, что все составляющие его клетки произошли от одной клетки, следовательно, являются генетически однородными. В этом еще одно достоинство протопластов для генетической инженерии растений (Картель, 1989).

Примеры использования культуры in vitro в теоретической и практической селекции приведены в приложении В.

 

Контрольные вопросы:

1. Селекционно-генетическое применение культуры изолированных клеток и тканей.

2. Клеточная селекция растений

3. Использование протопластов в культуре «in vitro».

 

2.5 ДЕЛОВАЯ ИГРА: ”Выращивание клеток и тканей растений в изолированной культуре”

 

Деловая игра по культуре ткани проводится после полного прохождения студентами теоретического курса. Ее целью является закрепить полученные знания, научить студентов принимать оптимальные решения по поставленой перед ними задачей выращивания клеток и тканей растения в культуре in vitro.

По ходу деловой игры ее участники решают следующие вопросы:

1. Выбор экспланта растения (с учетом его физиологических особенностей);

2. Определение оптимальных условий выращивания тканей in vitro в соответствии с целью культивирования;

3. Составление проекта по выращиванию тканей растения в изолированной культуре.

Организация деловой игры. Из группы студентов выделяют три человека - арбитраж. Остальных студентов делят на команды из трех - пяти человек (один из них будет выполнять функции руководителя работ, другие - исполнителей). Руководитель отвечает за организацию и планирование всего цикла работ. Исполнители наравне с руководителем принимают участие в выборе оптимального решения по стоящей перед группой проблеме и составлении проекта. При этом команда может пользоваться рекомендациями, приведенными в приложениях А, Б, В.

Перед началом игры преподаватель выдает задания для команд, определяя вид растения и цель культивирования. Бланк задания на деловую игру приведен в приложении Г.

Среди целей работ по культивированию тканей могут быть следующие:

а) выращивание ценного посадочного материала in vitro в промышленных целях;

б) получение мутантов или полиплоидов в культуре тканей для генетико-селекционной работы;

в) оздоровление посадочного материала;

г) получение веществ для медицинской, парфюмерной промышленности в культуре тканей растений.

После получения задания участники игры приступают к выбору времени, места эксплантирования ткани, физиологического возраста эксплантата; определению оптимальных условий выращивания тканей данного растения для выполнения цели культивирования и составлению проекта выращивания тканей in vitro.

После выполнения командами задания арбитраж оценивает работы. Руководители команд защищают предлагаемые ими проекты. Преподаватель контролирует игру и оценивает представителей арбитража.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Потенциально методом культуры ткани можно воспроизвести все известные растения, если имеются данные об их питании, гормональных и физиологических требованиях. Согласно многочисленным исследованиям, универсальной технологии клонального микроразмножения нет - условия культивирования, питательные среды подбираются для каждого вида, а часто и для индивидуального растения опытным путем.

Массовое использование принципиально нового способа вегетативного размножения растений – клонального микроразмножения – дает возможность успешно тиражировать растения, которые с трудом или совсем не размножаются черенкованием или прививкой (например, пальмы).

В данной работе раскрыта сущность проблемы выращивания культуры in vitro с целью получения ценного посадочного материала для массового использования, оздоровления растений, выработки веществ для медицинской, парфюмерной промышленности, создания мутантов (или полиплоидов) для генетико-селекционной работы. Приведены способы изолирования, хранения и выращивания тканей, органов и клеток растений.

Совершенствование приемов и методов микроразмножения позволит перевести искусственное лесовосстановление и лесоразведение на более высокий уровень, способствует внедрению в лесное хозяйство достижений лесной селекции.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Березнеговская, Л.Н. Культура тканей и клеток алкалоидных растений / Л.Н. Березнеговская [и др.]/ -Томск: ТГУ, 1975. - 196 с.

2. Близнюченко, А.Г. Близнецы из пробирки / А.Г. Близнюченко. - Киев: Урожай, 1991. - 176 с.

3. Борисенок, В.Г. Культура клеток растений и биотехнология / В.Г. Борисенок. - Кишинев: Штиинца, 1983. – 135 с.

4. Братилова, Н.П. Культура ткани: лабораторный практикум / Н.П. Братилова, К.В. Шестак. – Красноярск: СибГТУ, 2004. – 46 с.

5. Бутенко, Р.Г. Жизнь клетки вне организма / Р.Г. Бутенко. - М.: Знание, 1975. - 64 с.

6. Бутенко, Р.Г. Клеточные технологии для получения экономически важных веществ растительного происхождения // Культура клеток растений и биотехнология / Р.Г. Бутенко. - М.: Наука, 1986. - С. 3-20.

7. Бутенко, Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений / Р.Г. Бутенко. - М.: Наука, 1964. - 272 с.

8. Бутенко, Р.Г. Культура тканей и клеток в генетике и селекции / Р.Г. Бутенко. -М.: Наука. - 1971. - 95 с.

9. Бутенко, Р.Г. Культура тканей и клеток растений / Р.Г. Бутенко. - М.: Наука, 1971. - 48 с.

10. Бутенко, Р.Г. От свободноживущей клетки к растению / Р.Г. Бутенко. - М.: Колос, 1971. - 95 с.

11. Бутенко, Р.Г. Экспериментальный морфогенез и дифференциация в культуре клеток растений / Р.Г. Бутенко. - М. - 1975. - 52 с.

12. Бутова, Г.П. Использование изолированных культур для вегетативного размножения древесных растений // Достижения лесной генетики, селекции, семеноводства, интродукции и сортоиспытания / Г.П. Бутова. - Воронеж. - 1984. - С. 4-5.

13. Бутова, Г.П., Использование методов культуры ткани для размножения и генетического улучшения лесных древесных растений // Генетика и селекция в лесоводстве / Г.П. Бутова, Т.М. Табацкая, Л.Л. Скробова. - М. - 1991. - С. 41-49.

14. Быченкова, Э.А. Подбор оптимальной питательной среды для выращивания первичных культур тканей ряда представителей сосновых и изучение их роста / Э.А. Быченкова // Лесной журнал. -1977. - № 1. - С. 22-28.

15. Волосов, Н.С. Оборудование, используемое при работе с клеточными культурами // Методы культивирования клеток / Н.С. Волосов. - Л.: Наука, 1988. - С. 6-29.

16. Волькенштейн, М.В. Перекрестки науки / М.В. Волькенштейн. - М.: Наука, 1972. - 336 с.

17. Высоцкий, А.А. Клональное микроразмножение растений // Культура клеток растений и биотехнология / А.А. Высоцкий. - М. -1986. - С. 91-102.

18. Калашникова, Е.А. Оптимизация условий культивирования сосны и ели в культуре ткани / Е.А. Калашникова // Лесное хозяйство. - 1992. - № 8-9. – С. 41-43.

19. Калашникова, Е.А. Получение посадочного материала древесных, цветочных и травянистых растений с использованием методов клеточной и генной инженерии / Е.А. Калашникова, А.Р. Родин. – М.: МГУЛ, 2001. – 73 с.

20. Картель, Н.А. Биоинженерия: методы и возможности / Н.А. Картель. – Минск. - 1989. - 143 с.

21. Катаева, Н.В. Клональное размножение растений в культуре ткани // Культура клеток растений / Н.В. Катаева, В.А. Аветисов. - М.: Наука, 1981. - С. 137-149.

22. Катаева, Н.В. Клональное микроразмножение растений / Н.В. Катаева, Р.Г. Бутенко. - М.: Наука, 1983. - 96 с.

23. Котов, М.М. Основы генетики соматических клеток и способы вегетативного размножения древесных пород. Учебное пособие / М.М. Котов, Э.П. Лебедева. - Горький: ГГУ, 1979. - 94 с.

24. Лейке, Г. Использование культуры тканей и органов в селекции растений и производстве посадочного материала / Г. Лейке [и др.], 1980. - 77 с.

25. Попов, А.С. Криогенное хранение культур клеток растений // Культура клеток растений / А.С. Попов. - М.: Наука, 1981. - С. 150-162.

26. Попов, А.С. Криоконсервация клеток растений // Методы культивирования клеток / А.С. Попов. - Л.: Наука, 1988. - С. 70-77.

27. Попов, А.С. Криосохранение клеточных штаммов и меристем растений: влияние подготовки и криопроекторов // Биология культивируемых клеток и биотехнология растений / А.С. Попов [и др.]. - М.: Наука, 1991. - С. 260-270.

28. Розенберг, В.Р. Культура клеток растений и биотехнология / В.Р. Розенберг. - Кишинев: Штиинца, 1983. - С. 139-140.

29. Урманцева В.В. Культивирование каллусных тканей на твердых питательных средах/ Методы культивирования клеток.-Л.:Наука, 1988. -С.232-241.

30. Шевелуха, В.С. Сельскохозяйственная биотехнология / В.С. Шевелуха [и др.]. - М.: Изд-во МСХА, 1995. - 310 с.

31. Щерба, Н.П. Культура ткани: Учебное пособие / Н.П. Щерба. -Красноярск: КГТА, 1997. - 53 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

 

Питательные среды для культуры тканей древесных растений

 

Вид растения	Культивируемая ткань	Питательная среда
Вишня об., груша об., слива, персик об.	зародыши	Тьюкея, Уайта
Банан	зародыши	Кнудсона, Рандольфа и Кокса
Магнолия крупноцветная	зародыши	Хеллера
Псевдотсуга	зародыши	Мурасиге и Скуга
Лимон	зародыши	Тьюкея
Ясень обыкновенный	зародыши	Готре+микроэлементы
Ель европейская, ель колючая, лиственница сиб., пихта сиб., пихта бальзамическая, сосна об., кедровая	окоренные ветви	Мурасиге и Скуга
Тополя: белый, бальзамический, канадский, дрожащий	побеги без коры	Мурасиге и Скуга
Сосны: обыкновенная, горная, веймутовая, кедровая	сегменты древесины 3-5-летних ветвей	Мурасиге и Скуга
Цитрус мелкоплодный	семяпочки	Уайта
Лиственница даурская	корни, гипокотиль, хвоя	Мурасиге и Скуга
Береза пушистая, дуб черешчатый	корни	Сланкиса
Тополь бальзамический	пыльники	Мурасиге и Скуга
Тополя: Максимовича, канадский	пыльники	Уолкера и Скуга

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Состав питательных сред, мг/л

Среда Тьюкея:

Ca3(PO4)2 - 185; Fe3(PO4)2 - 185; КNO3 - 135; KCl - 680; СаSO4 - 185; МgSO4·7Н2О - 185.

Среда Уайта:

Са(NO3)2 - 200; МgSO4 - 360; КNO3 - 80; KCl - 65; Na2SO4 - 200; NaHPO4 - 16,5; Fe(SO4)3 - 2,5; КJ - 0,75; MnSO4 - 4,5; ZnSO4 - 1,5; Н3ВО3 - 1,5; витамин В1 - 0,1; витамин В6 - 0,1; никотиновая кислота 0,5; гликокол - 3,0; сахароза - 20000.

Среда Сланкиса:

Са(NO3)2·4Н2О - 71,95; МgSO4·7Н2О - 20,47; КH2PO4 - 100; тиамин - 0,05; пиридоксин - 0,1; никотиновая кислота - 0,5; холинхлорид - 0,5.

Среда Мурасиге и Скуга:

NH4O3 - 1650; КNO3 - 1900; СаСl2·2Н2О - 440; МgSO4·7Н2О - 370; КH2PO4 - 170; Na2ЭДТА - 37,3; FeSO4·7Н2О - 27,8; Н2ВО3 - 6,2; MnSO4·4Н2О - 22,3; ZnSO4·4Н2О - 8,6; КJ - 0,83; NaMoO4·2Н2О - 0,25; CuSO4·5Н2О - 0,025; CoCl2·6Н2О - 0,025; гликоколь - 2,0; гидролизат казеина - 1000; мезо-инозит - 100; никотиновая кислота - 0,5; пиридоксин НСl - 0,5; тиамин НСl - 0,1.

Среда Кнудсона:

Са(NO3)2·4Н2О - 1000; КH2PO4 - 250; МgSO4·7Н2О - 250; FeSO4·7Н2О - 25; (NH4)2SO4 - 500; MnSO4·4Н2О - 7,5; сахароза - 20000.

Среда Рандольфа и Кокса:

KCl - 65; КNO3 - 85; Са(NO3)2 - 236,8; FeSO4·7Н2О - 2; Na(PO3)4 - 10; МgSO4·7Н2О - 36; сахароза - 20000; или глюкоза - 25000.

Среда Уолкера:

Са(NO3)2·4Н2О - 236; КH2PO4 - 86; КСl - 149; MgCl2·6Н2О - 71; МgSO4·7Н2О - 37; NaH2PO4 - 57; FeCl3 - 1,5; Н3ВО3 - 1,5; MnSO4·Н2О - 4,5; МgMoO4·2Н2О - 0,2; ZnSO4·7Н2О - 1,5; KJ- 0,075.

Среда Хеллера:

KCl - 750; NaNO3 - 600; МgSO4·7Н2О - 250; NaH2PO4·Н2О - 125; СаСl2·2Н2О - 75; сахароза - 20000; раствор микроэлементов - 1 мл.

 

Среда Готре:

Са(NO3)2·4Н2О - 500; КNO3 - 125; МgSO4·7Н2О - 125; H2PO4 - 125; раствор микроэлементов по Бертело - 10 капель; сахароза - 30000; цистеин - 10; витамин В1 - 1.

Раствор микроэлементов по Бертело (модифицированный Готре):

Fe2(SO4)3 - 5000; MnSO4 - 2000; KJ- 500; NiCl2 - 50; СаСl2 - 50; TiМgSO4 - 200; ZnSO4 - 100; CuSO4 - 50; ВеSO4 - 100; Н3ВО3 - 50; H2SO4 - 1 мл.

Раствор добавляют к средам в количестве от нескольких капель до 1 мл. на 1 литр.

Смесь витаминов по Жакио (для тканей древесных растений):

витамин В1 - 0,1; пантотенат Са- 0,5; биотин - 0,5; мезо-инозит - 500; рибофлавин - 0,1; никотиновая кислота - 1; парааминобензойная кислота - 1; фолиевая кислота - 0,01.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

 

Использование культуры in vitro в теоретической и практической селекции

 

Части растения, культивируемые in vitro	Постановка задачи
Верхушки побегов	- Размножение в стерильных условиях отдельных растений (клонирование). Получение линий в се-лекции на гетерозис. - Получение безвирусного материала у сортов и селекционных форм.
Цветочные почки, завязи, семяпочки	- Преодоление половой несовместимости при межвидовых и межродовых скрещиваниях путем оплодотворения in vitro.
Зародыши	- Преодоление постгамной несовместимости при отдаленной гибридизации и размножение гиб-ридных растений. Прерывание покоя семян. - Размножение в стерильных условиях при соматическом эмбриогенезе, полиэмбрионии.
Пыльники, пыльца	- Получение гаплоидных тканей и растений. - Получение и отбор мутантов на гаплоидном уровне.
Клетки	- Генетические и физиологические исследования. - Мутации и отбор на клеточном уровне. - Получение суспензионных культур. - Производство протопластов и их изоляция. - Преодоление про- и постгамной несовместимос-ти путем соматической гибридизации. - Генетически идентичное размножение.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(справочное)

 

ЗАДАНИЕ

на деловую игру “Выращивание клеток и тканей в изолированной культуре”

1.________________________________________________ - руководитель;

2.________________________________________________ - исполнитель;

3.________________________________________________ - исполнитель;

4.________________________________________________ - исполнитель,

выполняющим роли руководителя и исполнителей всего цикла работ по выращивания тканей in vitro.

 

Вид растения по заданию______________________________________

 

Цель работ по культивированию тканей: ________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________

 

Выбрать время и место эксплантирования ткани, определить оптимальные условия выращивания, составить проект выращивания тканей in vitro.

 

 

Задание выдал: ____________________________________________________

 

Итоги игры________________________________________________________

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(справочное)

Тесты

1. Клон это

– новый сорт, полученный с помощью селекции

– семенное потомство одной особи

– вегетативное потомство одной особи

2. Прививки это

– метод выведения нового сорта

– способ вегетативного размножения

– один из видов семенного размножения

 

3. Культура тканейэто выращивание

– тканей вне организма на питательной среде

– растений в лесных культурах

- отдельных тканей на материнском растении

 

4 Эксплантэто

- Часть растения, переносимая на свежую питательную среду при пассировании;

- Растение, восстановленное после культивирования in vitro

- Часть растения, взятая для выращивания in vitro

5 Регенерант это растение

- материнское

- погибшее в результате культивирования

- которое было восстановлено после выращивания в культуре тканей

6. Адвентивные почки это

- почки животных (в том числе человека), используемые для пересадки

- стеблевые или цветочные почки, появляющиеся у растений в начале вегетационного сезона;

- почки растений, появляющиеся у растения в необычном месте.

7. Каллюс (каллус)этоткань, которая

- образуется у растений на месте их поранения

- находится в древесине между лубом и камбием

- латинское название любой культуры ткани.

8. Пролиферация (прилификация) это

- появление корневых отпрысков;

- прорастание сформировавшегося органа другим (тип уродливости у растений);

- побуждение образования адвентивных почек на экспланте.

9. Соматический эмбриогенез в культуре ткани это

- превращение соматической каллусной клетки в клетку, подобную зиготе;

- регенерация эмбрионов после криогенного хранения;

- культивирование зародышей семян в культуре in vitro.

 

10. Соматические клетки это клетки:

- перенесшие осмотический стресс после замораживания;

- половые (с гаплоидным набором хромосом)

- тела (неполовые клетки)

11. Число этапов микроклонирования

Ответ: 4

 

12. Процесс возникновения, формирования и развития органов

Ответ: Органогенез

 

13. Если клетка включает в себя все потенции будущего организма, то она

Ответ: тотипотентна

14.Оплодотворенная яйцеклетка, дающая начало развитию нового организма это

Ответ: зигота

15. Оплодотворение растения или животного это

- процесс слияния двух гамет (яйцеклетки и спермия) и соединения их ядер, ведущий к удвоению числа хромосом и образованию зиготы.

- Вегетативное размножение

- опыление

 

16. Ортет это

- исходная материнская особь, давшая начало вегетативно размножаемому потомству.

- растение-регенерант

- вид каллюса

 

17. Растение или его часть, на которое производится прививка, это

Ответ: подвой

 

18. Часть растения, которую прививают, это

Ответ: привой

 

19. Рамета это

- особь, индивидуальный представитель клона.

- половая клетка

- соматическая клетка

20. Коэффициент размножения в культуре ткани растений в сравнении с другими способами вегетативного размножения

- ниже

- выше

- такой же

21. При подготовке растений к высадке в почву влажность воздуха

- повышают

- понижают

- оставляют такой же, как и на предыдущих этапах клонирования

22. Образование нового организма из части материнского растения без участия полового процесса

Ответ: вегетативное размножение (клонирование)

23. Потомством сохраняются все свойства материнских растений при

- клонировании

-семенном размножении

-любом виде размножения

 

24. Гаплоидный набор хромосом находится в клетках

- соматических

- половых

- клетках тела

 

25. Ювенильный растительный материал:

- взрослые растения

- семена и их части, проростки семян

- саженцы, сеянцы

 

26. Стимулируют образование корней в культуре ткани

- цитокинины

- ауксины

- гиббереллины

 

27. Стимулируют рост органов, находящихся в состоянии покоя

- цитокинины

- ауксины

- гиббереллины

 

28. Способствуют развитию надземной части растения (стебля, листьев)

- цитокинины

- ауксины

- гиббереллины

29. Регенерация растений это

- образование каллюса

- восстановление целого организма из его части

- оздоровление организма

30. Под ризогенезом понимают образование

- корней

- каллюса

- листьев

 

31. Витрификация это

- появление аномальных побегов

- выращивание тканей в пробирке

- образование органов на экспланте

 

32. Морфогенез это

- образование мутантных клеток при пассировании

- развитие структур (почек, корней, эмбрионов) при регенерации

- образование генетически измененных органов при криогенном хранении

 

33. Сомаклональные варианты это

- фенотипические различия растений, полученных с помощью вегетативного размножения

- особи одного клона

- экспланты, взятые с одного растения

 

34. in vitro означает в

- экспланте

- криопроекторе

- пробирке, стекле, культуре ткани

 

35. Размножаются обычными вегетативными способами с трудом:

- пальмы

- цветочные

- хвойные

 

36. Слово «каллус» дословно переводится:

- черенок

- мозоль

- ткань

 

37. Организмы, содержащие в соматических клетках разные гены данной аллельной пары:

- гомозиготные

- гетерозиготные

- дигибридные

38. Четвертым этапом микроклонирования является

- подготовка растений к высадке в почву

- пассирование культур

- стерилизация посадочного материала

 

39. Под депонированием растений-регенерантов на третьем этапе клонирования понимается

- стерилизация материнских растений

- хранение при пониженных температурах

- пассирование

40. Индукция развития побегов это

- побуждение развития побегов

- тип уродливости при развитии побегов

- образование каллуса на побегах

41. Онтогенез это

– индивидуальное развитие организма от оплодотворения до смерти

– один из методов мутагенеза

– процесс получения новых сортов в результате генной инженерии

 

42. Прямой солнечный свет в культуре ткани вызывает:

- невроз

- некроз

- анемию

 

43. Пассаж это

- Гибель экспланта во время пассирования;

- Однократный перенос части культуры на свежую питательную среду;

- Вещество, добавляемое в питательную среду перед пассированием.

 

44. Сахароза относится к группе источников

- минерального питания

- углеродного питания

- витаминов

 

45. Питательную среду, содержащую белковые компоненты и витамины стерилизуют:

- автоклавированием

- дробной стерилизацией с использованием бактериальных фильтров

- кипячением

46. Растения лучше снабжаются питательными веществами в среде с консистенцией:

- жидкой

-полутвердой

- твердой

 

47. В состав питательной среды для выращивания растений должно входить:

-Жиры, белки, углеводы

-Удобрения, используемые в сельском хозяйстве

-Минеральные соли, углеродное питание, витамины, стимуляторы роста

48. При самостерильности растение

– неспособно формировать жизнеспособные семена при самоопылении

– способно обходится без стерилизации

– может негативно влиять на растущие рядом ткани

 

49. Обжиганием в пламени стерилизуют части древесных растений:

- побеги

- плоды

- листья

 

50. Применяют для устранения возможной инфекции:

- пассирование

- криосохранение

- стерилизация

51. Если питательная среда истощена, а на ткань давят стенки культурального сосуда, нужно провести:

Ответ: пассаж (пассирование)

 

52. При хранении этим способом клеток в них не происходит генетических изменений

- криосохранение

- пассирование

- стерилизация

 

53. Приведет к гибели культуры тканей растений отсутствие питательных веществ:

-стимуляторов роста

-минеральных веществ

-витаминов

 

54. На успех размножения в культуре ткани влияет:

-цвет и форма экспланта

-размер и время изолирования экспланта

-размер органа, с которого взят эксплант

 

55. Для какой части растения необязательно присутствие света при микроразмножении

ответ: Корни (корень)

 

56. Полисахарид – вытяжка из морских водорослей, используемый в питательных средах

Ответ: Агар (агар-агар)

 

57. Метод культуры “няньки” применяют для

- выращивания недоразвитых зародышей

- культивирования плохо растущих на обычной питательной среде каллусов

- омоложения тканей

 

58. Под суспензионной культурой понимают выращивание клеток

- во взвешенном состоянии в жидкой среде при их аэрации и перемешивании

- при непрерывном пассировании

- в жидкой питательной среде

 

59. Оптимальная продолжительность освещения культур, часов в сутки

- 20-22

- 5-6

- 14-16

60.Оптимальная влажность воздуха при культивировании тканей, процентов

- 65-75

- 20-30

- 90-95

 

61. Отсутствие микроэлементов в питательной среде влияет на рост культур:

- уменьшает интенсивность

- не влияет

- повышает интенсивность

 

62. Ткани хуже снабжаются кислородом в питательной среде

- жидкой

- полутвердой

- твердой

 

63. Стволовые клеткиэто клетки

- формирующие ствол древесных растений

- ранних зародышей

- взрослых организмов

64. Криосохранение это замораживание и хранение при температуре

- только жидкого азота (-196°С)

- любой температуре меньше -140° С.

- любой отрицательной температуре.

 

Эмбриокультура это процесс

- выращивания зародышей семян в питательной среде

- выращивания тканей

- искусственного скрещивания семян

 

66. Криопротектор это

- вещество, которое добавляют при криогенном хранении для уменьшения кристаллизации и обезвоживания

- аппарат для криогенного хранения

- растение, хранившееся при низкой температуре

 

67. Клетка, лишенная клеточной стенки

Ответ: Протопласт

68. Реювенилизация это

- размножение ювенильного материала

- омоложение

- раннее старение

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(справочное)

 

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

 

Агар - полисахарид - вытяжка из морских водорослей, чаще всего входит в состав питательной среды.

Адвентивный орган – почки, побеги, возникшие из тканей и клеток обычно их не образующих.

Андрогенез – развитие яйца, имеющего только отцовские хромосомы – мужской партеногенез.

Вегетативное размножение – образование нового организма из части материнского растения без участи полового процесса.

Витрификация – появление аномальных побегов.

Ген – участок хромосомы, обладающий определенной биохимической функцией и оказывающий специфическое влияние на свойства особи. Функционально неделимая единица наследственного материала.

Гиногенез – развитие яйца без участия сперматозоида – женский партеногенез.

Дегидратация - обезвоживание

Индукция – побуждение, активация.

Исходный растительный материал - любая часть растения, используемая для извлечения экспланта.

Каллус, каллюс – (от лат. callus – толстая кожа, мозоль) – ткань, образующаяся у растений на месте их поранения, способствующая их заживлению, состоит из паренхимных клеток.

Клон (по гречески - черенок) – совокупность клеток или организмов, генетически идентичных одной родоначальной клетке. Вегетативное потомство одной особи.

Клональное микроразмножение – массовое бесполое размножение растений в культуре тканей и клеток, при котором возникшие формы растений генетически идентичны исходному экземпляру.

Криопротектор – вещество, затрудняющее кристализацию, уменьшающее обезвоживание и ослабляющее различные токсические эффекты.

Криосохранение – глубокое замораживание и хранение культур при температуре ниже 140 ⁰С.

Культура ткани - сохранение жизнеспособности и выращивание клеток, тканей, органов растений или животных вне организма на (в) специальной питательной среде.

Меристема - образовательная ткань растений, долго сохраняющая способность к делению и образованию новых клеток, отличающаяся высокой метаболической активностью. Точка роста стебля.

Микроразмножение – метод развития новых растений в искусственной среде при асептических условиях.

Норма реакции – определённые пределы варьирования проявления гена в фенотипическом признаке (фенотип – внешнее проявление генотипа).

Онтогенез – развитие особи от оплодотворения до смерти.

Органогенез – процесс возникновения, формирования и развития органов. Образование в культуре ткани из каллюса придаточных побегов и корней.

Партеногенез – развитие зародыша из неоплодотворенной клетки.

Пассаж – однократный перенос экспланта на свежую питательную среду.

Пассирование – неоднократная пересадка экспланта на свежую питательную среду.

Питательная среда - включает такой набор веществ и в таких пропорциях, которые обеспечивают деление, рост и дифференциацию размножаемой ткани.

Пролиферация, пролификация - (от лат. proles – отпрыск, потомство и facio - делаю) – тип уродливости у растений, прорастание сформировавшегося органа другим. Многократное деление живых клеток, в результате чего образуется каллюс.

Протопласты - клетки, лишенные клеточной оболочки.

Растительная опухоль – масса ткани, лишенная определенной строгой организации, в которой клетки интенсивно делятся.

Регенерация – восстановление целого организма из его части.

Реювенилизация – омоложение организма.

Ризогенез – образование в культуре тканей корней.

Соматический эмбриогенез (от гречечкого эмбрион – зародыш и генезис - происхождение) – восстановление целого организма из его части. Явление, при котором каллусная клетка способна превратиться в клетку, дающую начало зародышу растения. Она функционально подобна оплодотворенной яйцеклетке (зиготе), хотя возникла в результате деления неполовых (соматических) клеток.

Суспензия – смесь питательных веществ, воды и кислорода.

Термолабильные соединения - (белковые компоненты, витамины, углекислые соли, растительные экстракты и др.) входят в состав питательной среды, под воздействием высоких температур и давления разрушаются или превращаются в другие вещества.

Тотипотентность клетки – свойство клетки реализовать генетическую информацию ядра, обеспечивающую развитие до целостного организма.

Эксплант – фрагмент ткани или органа, выделенный из материнского организма, культивируемый вне его (на искусственной питательной среде).

Эмбриокультура – выращивание в культуре ткани зародышей.

Энуклеация – метод размножения, основанный на полном удалении ядерного материала из яйцеклетки.

 

 

НАТАЛЬЯ ПЕТРОВНА БРАТИЛОВА

 

 

КУЛЬТУРА ТКАНИ

 

Отв. редактор д-р с.-х. наук, проф. Р.Н.Матвеева

Редактор РИЦ Т.А. Полуэктова

___________________________________________________________

Подписано к печати 15.03.2010

Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Изд. № 3-036

Уч.-изд.л. 4,5. Тираж 250 экз. Заказ № 786

__________________________________________________________

 

Редакционно-издательский отдел СибГТУ

660049, г. Красноярск, пр. Мира 82, тип. СибГТУ