С курсом факультета повышения квалификации и переподготовки кадров
Гетерогенность культивируемых клеток
жүктеу/скачать 2,61 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Гетерогенность культивируемых клеток У культивируемых in vitro клеток могут происходить значительные изменения вторичного метаболизма по сравнению с интактными растениями. Неорганизованно пролиферирующие каллусные клетки в основном характеризуются низким содержанием искомого вещества. В то же время у некоторых растений клетки in vitro продуцируют повышенное количество БАВ, например, клетки амми зубной и некоторых видов Глава 14. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК 157 дурмана. Не уступает целому растению по содержанию БАВ и культура клеток женьшеня. У отдельных растений в культуре клеток синтезируются вещества, не обнаруженные in vivo, например, убихинон-10 в культуре ткани табака, вомиленин в культуре ткани раувольфии змеиной. Спектр стероидных сапонинов и стеринов в клеточной культуре, полученной из корневищ диоскореи дельтовидной, значительно отличался от состава стероидов исходной ткани. Эти факты свидетельствуют о том, что вторичный метаболизм в клетках растений зависит от процессов развития (цитодифференцировки). Изменение состава продуктов вторичного метаболизма в каллусных культурах вызвано, по-видимому, отсутствием дифференциации (комплекс процессов, приводящих к различиям между дочерними клетками, а также между материнскими и дочерними клетками) ткани. Очень часто дифференцированные культуры тканей синтезируют большее количество вторичных веществ, чем недифференцированные. Однако это не является абсолютным правилом. Появляется все больше данных, что органогенез в культуре не является необходимым условием для биосинтеза вторичных метаболитов in vitro. Например, иногда органогенез сопровождается снижением содержания вторичных веществ. Нарушение автотрофности питания при переходе к гетеротрофному типу обмена также может приводить к неполной реализации генетических возможностей клетки. Клетки растений in vitro обладают генетической гетерогенностью, что тоже может быть причиной изменения вторичного метаболизма. Вместе с тем, гетерогенность клеточной популяции может играть положительную роль, позволяя отбирать линии клеток с сильно измененными свойствами, в частности с повышенным синтезом искомого продукта или синтезирующие совершенно другие вещества. Изменение генома культивируемых клеток могут быть вызваны путем индуцированного мутагенеза. Биохимические мутанты могут быть получены при обработке культуры либо мутагенами, либо антиметаболитами. Так, в результате химического индуцированного мутагенеза и селекции на клеточном уровне были отобраны мутированные клеточные линии следующих растений: раувольфии змеиной, содержащей в 10 раз больше алкалоида аймалина и диоскореи дельтовидной, продуцирующей диосгенин в тех же количествах, что и интактное растение. Выделяемые вещества являются ценными соединениями для |