Жаныбекович Оптимизация условий трансформации картофеля Магистерский проект на соискание степени магистра технических наук по
Методы биотехнологии растений в улучшении сельскохозяйственных культур
жүктеу/скачать 7,32 Mb.
|
Каримов Нурлыбек антиплагиат
| 1.5 Методы биотехнологии растений в улучшении сельскохозяйственных культур
Клеточная биотехнология растений основана на способности клеток к делению и размножению в искусственных условиях или invitro. Этообеспечивается их способностью к тотипотентности и регенерации. Тотипотентность – способность соматических клеток растений к выполнению заложенной генетической программы развития от клетки до целого растения. Регенерация – образование растений из клеточных культур в результате морфогенеза. Это два главных свойства растений позволили широкому распространению и использованию клеточных технологий. Методы культивирования изолированных тканей растений на искусственных питателъных средах в стерильных условиях применяют в растениеводстве: для сохранения и размножения ценных генотипов, при эмбриогенезе, оздоровления посадочного материала, получения продуктов вторичного метаболизма, выделения и получения биологически активных веществ и добавок. Он используется при создании форм растений, устойчивых к стрессовым факторам окружающей среды (засуха, засоление, высокие и низкие температуры, фитопатогены, ионы тяжелых металлов и т.д.) [18]. В настоящее время клеточные технологии используются в селекции важнейших сельскохозяйственных растений на продуктивность и устойчивость к различным неблагоприятным стрессовым факторам внешней среды. Это достигается методом клеточной селекции при использовании стресс-агентов в питательной среде или закаливанием при определенных условиях. В качестве стресс-агентов применяются вещества, имитирующие условия засоления и засухи, как например, соль хлористого натрия (NaCl), а также полиэтиленгликоль (ПЭГ). Используется ПЭГ молекулярной массы 4000, который не проникая внутрь клеток, способствует оттоку воды из клеток и тем самым создает дефицит воды в клетках [18]. Другой метод – соматическая гибридизация растений, основан на слиянии протопластов различных растений, при котором происходит создание гибридов неполовым (соматические клетки) путем. При этом происходит обмен генетической информации между клетками различных видов, а также клетками отдаленных в таксономическом отношении видов растений. Это позволяет создавать гибриды растений, которые невозможно получить в природе. Вместе с тем, очень часто этот метод используют при слиянии протопластов культурных форм растений с их дикими сородичами для того, чтобы получить высокоустойчивые гибриды, т.к. известно, что дикие формы устойчивы к стрессовым воздействиям. При слиянии протопластов одной изформой переноса генетической информации является перенос цитоплазматической ДНК, которая несет в себе гены устойчивости к стрессовым воздействиям [18]. В селекции также используются методы изолированных пыльников и семяпочек на искусственных питательных средах, при этом получают высокопродуктивные гаплоидные растения с заданными признаками; метод изолированных зародышей и оплодотворение в условиях iп vitro(преодоление прогамной и постгамной несовместимости растений) и микроклонирование растений. Микроклонирование используется для размножения и оздоровления посадочного материала. Этот метод, названный клональным микроразмножени0ем растений, позволяет получать от одной меристемы сотни тысяч растений в год [19]. Трансформация растений. Метод биологической баллистики (биолистики) является одним из самых эффективных на сегодняшний день методов трансформации растений, особенно однодольных. Суть метода заключается в том, что на мельчайшие частички вольфрама, диаметром 0,6—1,2 мкм, напыляется ДНК вектора, содержащего необходимую для трансформирования генную конструкцию. Вольфрамовые частички, несущие ДНК, наносятся на целлофановую подложку и помещаются внутрь биолистической пушки. Каллус или суспензия клеток наносится в чашку Петри с агаризированной средой и помещается под биолистическую пушку на расстоянии 10—15 см. В пушке вакуумным насосом уменьшается давление до 0,1 атм. В момент сбрасывания давления вольфрамовые частички с огромной скоростью выбрасываются из биолистической пушки и, разрывая клеточные стенки, входят в цитоплазму и ядро клеток. Обычно клетки, располагающиеся непосредственно по центру, погибают из-за огромного количества и давления вольфрамовых частиц, в то время как в зоне 0,6—1 см от центра находятся наиболее удачно протрансформированные клетки. Далее клетки осторожно переносят на среду для дальнейшего культивирования и регенерации. С помощью биолистической пушки были протрансформированы однодольные растения, такие, как кукуруза, рис, пшеница, ячмень. При этом были получены стабильные растения-трансформанты. Кроме успехов в получении трансгенных однодольных, биолистическая трансформация применяется для прямого переноса ДНК в эмбриогенную пыльцу и дальнейшего быстрого получения трансгенных дигаплоидных растений, которые являются важным этапом в селекционной работе. В настоящее время этим методом была проведена трансформация растений табака и после регенерации гаплоидных растений получены стабильные трансформанты. Баллистический метод – применятся преимущественно у эукариот. Используются баллистические пушки в которые вносятся частицы АК или W, на которые напыляются рекомбинантная ДНК. Затем, с помощью инертных газов при ↑Р, такие частицы выстреливаются из пушки в культуру клеток. По различным закономерностям часть частиц попадает в ядро и рекомбинантные ДНК там задерживаются. Рисунок 1-Установка для трансформации растений Таким образом, в результате изучения литературныхданных нами проведен анализ по основным видам вирусных и бактериальных заболеваний, которые существенно влияют на урожайность картофеля и изучены возможные методы оздоровления и получения устойчивых сортов картофеля. жүктеу/скачать 7,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|