Тақырыбы: Әр түрлі мақта экспланттарын каллус түзілуін зерттеу
Қоректік орта құрамының in vitro жағдайындағы каллусогенезге әсері
жүктеу/скачать 7,47 Mb.
|
| 1.4 Қоректік орта құрамының in vitro жағдайындағы каллусогенезге әсері
Каллус тотипотентті және сондықтан бүкіл өсімдіктің пайда болуына қабілетті бөлінбеген жасушалар деп аталады. Генетикалық инженерияның объектісі болып табылады. Өсімдік биологиясында каллус сонымен қатар өсімдіктің жара бетінде жарамен шекаралас жасушалардың бөлінуі нәтижесінде пайда болатын тін түрінде пайда болатын жасушалар деп аталады. Каллус тіндері жаралардың өсуіне, вакцинациялардың өсуіне және т.б. ықпал етеді [28]. Каллус жасушасы барлық басқа жасушалармен бірдей даму цикліне ие: - бөлу, - созылу, - саралау, - қартаю және өлім [29]. Каллосум тіндерінің өсуі жалпы заңдылықтарға бағынады. Каллус тінінің өсу қисығы S-тәрізді қисықтың сипатына ие (Сакстың өсу қисығы) және ұзақтығы өсімдік түріне байланысты болатын 5 кезеңнен тұрады (сурет.6) [30]. Бірінші кезең-жасырын немесе артта қалған фаза-жасушаларды бөлуге дайындау. Екіншісі-экспоненциалды өсу фазасы (логарифмдік). Бұл уақытта митоздық белсенділік аз, өсу үдеумен жүреді, жүгерінің массасы артады. Үшінші кезең-сызықтық, каллус массасының тұрақты өсу қарқынымен сипатталады. Төртінші-баяу өсу фазасы, оның барысында жасушалардың бөліну қарқындылығы күрт төмендейді. Бесінші кезеңде - стационарлық-жүгерінің массасы көбеймейді, өйткені жасушалардың өлімі олардың бөлінуімен өтеледі. Осыдан кейін жүгері өледі [61]. In vitro мәдени каллус жасушалары өсімдік ағзасын құрайтын қалыпты жасушаларға тән көптеген физиологиялық және биохимиялық ерекшеліктерді сақтайды. Каллус жасушалары қайталама метаболиттерді синтездеу қабілетін, жоғары, төмен температураларға және осмотикалық белсенді заттарға, тұздануға төзімділігін сақтайды. Каллус тіндері сонымен қатар фитохромның белсенділігін сақтауға байланысты фотопериодтық реакциямен сипатталады. Сонымен қатар, каллус жасушалары оларды қалыпты жасушалардан ерекшелейтін жеке қасиеттерге ие. Оларда белгілі бір ақуыздар пайда болады және жапырақтардың фотосинтетикалық жасушаларына тән ақуыздар мөлшері азаяды немесе толығымен жоғалады. Каллус және каллус жасушалары айтарлықтай генетикалық гетерогенділікпен және физиологиялық асинхрондылықпен ерекшеленеді [32]. Физиологиялық асинхрондылық өсу циклінің бір уақытында кейбір жасушалардың бөлінуімен, басқалары өсетіндігімен, басқалары физиологиялық жетілу сатысында, төртіншісі қартайуымен сипатталады. Алайда, асинхронды популяцияның жалпы физиологиялық жағдайы жасушалардың басым көпшілігінің жағдайы бойынша бағаланады. In vitro жасуша популяциясының асинхронды себептері әртүрлі. Популяцияның асинхрондылығының себептерінің бірі бастапқы каллусты алу үшін таңдалған түрдің, сорттың, жеке өсімдіктің генотипінің және экспланттың ерекшеліктері болуы мүмкін. Өсіру циклі кезінде эндогендік гормондардың тепе-теңдігінің өзгеруі және қоршаған ортадағы экзогендік гормондардың концентрациясы, жарық, температура, аэрация сияқты физикалық факторлар жасушалардың физиологиялық жағдайына да әсер етуі мүмкін. Сонымен, популяцияның асинхрондылығының себебі жасушалар мен клондардың генетикалық гетерогенділігіне байланысты. Генетикалық гетерогенділік – геномның тұрақсыздығы. Мұның белгілі себептерінің ішінен мыналарды бөліп көрсетуге болады: 1. Бастапқы каллусты алу үшін эксплант ретінде қолданылатын белгілі бір түрдің, сорттың, ағзаның, тіндердің генетикалық гетерогенділігі. 2. Әдетте эксплант жасушалары G1 фазасында митоздық циклден шығады. Осылайша, эксплант жасушаларының бөлінуі ДНҚ синтезімен байланысты, бұл эксплант жасушалары үшін ерекше жағдайларда митоздың ауытқуларына әкелуі мүмкін. 3.Каллустың Эксплантикалық және бастапқы бөлінуі кезінде жасуша қайта бағдарламаланатын in vitro жағдайлары қалыпты емес болуы мүмкін. 4.экзогендік гормондар мен стимуляторлардың мутагендік әсері. 5.популяцияда генетикалық өзгертілген жасушалар мен клондардың жиналуына әкелетін каллус дақылдарының ұзақ мерзімді субмәдениеті. Осы факторлардың әсерінен жасуша популяциясында полиплоидты, анеуплоидты және анеуплоидты жасушалар, сондай-ақ хромосомалық аберрациясы бар жасушалар болуы мүмкін. Қайта құру кезеңінен кейін популяция геномының тұрақтану кезеңі басталады. Бастапқы каллустан немесе әртүрлі экспланттар мен транспланттардан алынған әртүрлі жасуша штамдарының кариотипін тұрақтандыру процесі, әдетте, өсіп-өну жағдайларын міндетті түрде сақтай отырып, шамамен 5-6 субкультивацияны қажет етеді. Өсімдік жасушаларында генетикалық өзгерістер процесінде олардың өзгерген жағдайларға бейімделуі жүреді. 5-6 трансплантациядан кейін кариотиптің тұрақтануы аяқталады және тұрақты өсіп келе жатқан жағдайда популяцияның цитогенетикалық сипаттамасы салыстырмалы түрде тұрақты болады. Үстірт өсіп келе жатқан каллосум-бұл қатаң анықталған анатомиялық құрылымы жоқ жұқа қабырғалы паренхималық жасушалардың аморфты массасы. Массаның түсі ақ, қызғылт сары, жасыл, қызыл болуы мүмкін. Тегіне және өсіру жағдайына, мозолистая мата: борпылдақ, өте сәнді, жеке жасушаларға оңай ыдырайды; орташа тығыздықта, жақсы анықталған меристематикалық ошақтармен ерекшеленеді; Каллус тінін өсіру циклінде жасушалар бірқатар бөлінулерден кейін созылу арқылы өсе бастайды, сараланады және жетілген каллус тіндері ретінде тозады. Қартаюдың, бөліну қабілетінің жоғалуын және одан әрі өсуін, сондай-ақ каллус жасушаларының өлімін болдырмау үшін бастапқы каллус 28-30 күннен кейін жаңа қоректік ортаға өтеді, яғни каллус тінінің өтуі немесе субкультивациясы жүреді. Ұйымдастырылмаған өсіп келе жатқан каллус ұлпасы жасушалардың үш түрімен сипатталады: кішкентай, орташа және үлкен. Тіндерді органогенез индукторлары бар ортаға беру кезінде ұсақ жасушалар бөлініп, меристематикалық ошақтар түзеді. Меристематикалық фокустың жасушаларының бөлінуі бүйректің пайда болуына және олардан қашудың (гемогенез) немесе ризогенездің дамуына әкеледі. Сурет Жоғары морфогенетикалық потенциалы бар каллустар, әдетте, күңгірт, ықшам, құрылымдалған, морфогенез аймақтары болып табылатын жасыл хлорофилл бар аймақтарға ие. Кейіннен қашу немесе регенерант өсімдіктері пайда болады. Мәдениетте глобулярлы емес, борпылдақ каллустар да кездеседі. Мұндай каллустар органогенезге мүлдем қабілетті емес немесе тек тамырларды құрайды. жүктеу/скачать 7,47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|