Разни

Въведение в културите на растителните тъкани

Въведение в културите на растителните тъкани

Картофени растения в микроразмножаване (Irene McIntosh)

Културата на растителна тъкан е техника, използвана за отглеждане на растения или растителни тъкани и органи, започвайки от една клетка или малка проба от клетки. Този метод изисква известни лабораторни познания и умения, както и основно лабораторно оборудване. Микроразмножаването, клоновото производство на цели растения, обикновено се използва за отглеждане на растения в търговски мащаб. Някои предимства на тъканната култура и микроразмножаването са, че много растения могат да бъдат стартирани в малко пространство; растенията се държат в стерилно състояние за изследвания или докато са готови за хидропонен или традиционен растеж.

История

Растенията притежават забележителна регенеративна сила, за което свидетелства относителната лекота, с която те могат да бъдат вкоренени, трансплантирани и присадени. Ранните опити за отглеждане на растения in vitro от изолирани части бяха неуспешни, тъй като познанията за храненето и физиологията на растенията бяха недостатъчни. С откриването на основни растителни хормони е постигнат известен напредък през 20-те и 30-те години. Основен напредък бе постигнат от Филип Р. Уайт през 1939 г. с неговия доклад за непрекъсната култура на моркови и тютюн, направени изцяло ин витро. По-нататъшен напредък бе постигнат от Фолке Скуг, който откри нови и важни свойства на хормона ауксин. Skoog, заедно с Toshio Murashige, продължи да разработва все още широко използвания стандартен хранителен разтвор за растения --- среда Murashige-Skoog (MS). Работата, започната от Кенет Вивиан Тиман в края на 50-те години, която демонстрира, че кинетинът нарушава латентността на страничните пъпки, позволявайки им да се развиват така, сякаш са на върха на растенията, проправи пътя за бързо напредване. От този момент нататък почти всяка година се обявяваха нови и важни резултати. Днес почти всяко растение може да се отглежда под лабораторен контрол от широк кръг изходни тъкани.

  • Културата на растителна тъкан е техника, използвана за отглеждане на растения или растителни тъкани и органи, започвайки от една клетка или малка проба от клетки.
  • Някои предимства на тъканната култура и микроразмножаването са, че много растения могат да бъдат стартирани в малко пространство; растенията се държат в стерилно състояние за изследвания или докато са готови за хидропонен или традиционен растеж.

Методи за култура на тъкани

Основните методи за култивиране на тъкани са класифицирани според изходния материал. Някои видове могат да бъдат стартирани лесно от парче отрязан лист. Много от тях могат да се отглеждат от семена in vitro, което позволява генериране на растения, които иначе може да е трудно да се отглеждат. Ембриокултурата е подобна на културата на семена, с изключение на ембрионите, които се извличат от семената преди започване. Културата на меристема започва с изрязани върхове на корени или издънки. Меристемите са активно растящите зони на върховете на корените, издънките и страничните пъпки. В културата на калус се насърчава растежа на недиференцирана тъкан, която обикновено се появява само на рана. Огромният брой калусни клетки може да се отглежда като изходен материал за напълно развити растения. Тези тумороподобни клетки трябва да бъдат индуцирани да се образуват от диференцирани (вече развити) тъкани чрез използването на химикали. По същия начин калусните клетки трябва да бъдат химически обработени, за да ги върнат към диференцирана тъкан. Murishage разработи система за класификация, за да опише три отделни фази на микроразмножаване: I етап, установяване; Етап II, умножение и етап III, узряване.

  • Основните методи за култивиране на тъкани са класифицирани според изходния материал.
  • В културата на калус се насърчава растежа на недиференцирана тъкан, която обикновено се появява само на рана.

I етап

В етап I се избира и подготвя за култура изходен материал (пропагула). Първата стъпка е да дезинфекцирате материала, като го накиснете за кратко в разтвор на антибиотик, белина или алкохол. След това експлантатът се изплаква и се поставя в епруветка или чашка на Петри, съдържаща стерилизирана хранителна среда. Културната среда обикновено е вариация на MS среда, съдържаща всички основни елементи, витамини и хормони за стимулиране на желания тип растеж. Средата се получава полутвърда чрез добавяне на агар.

II етап

Целта на микроразмножаването на етап II е разпространението на леторастите чрез използване на високо съотношение цитокинин: ауксин. Тук се използва мощният хормон 2,4D, ако се желае калусна тъкан. За да се насърчи размножаването на леторастите, се използват високи концентрации на кинетин, бензиламинопурин (BA) или N6- (2-изопентенил) аденин (2iP) заедно с нестабилна форма или ниска концентрация на ауксин. Тази комбинация насърчава образуването на аксиларни или адвентивни издънки, като същевременно инхибира растежа на корените. Ключова характеристика на етап II е лекотата, чрез която много повече култури могат да бъдат получени от него. Размножаващите се издънки лесно се прехвърлят в други условия на етап II за бързо генериране на много повече издънки. Това може да продължи безкрайно, докато не се получи замърсяване или растенията изглеждат деформирани.

  • В етап I се избира и подготвя за култура изходен материал (пропагула).
  • Целта на микроразмножаването на етап II е разпространението на леторастите чрез използване на високо съотношение цитокинин: ауксин.

III етап

По време на етап III целта е да се формират цялостни растения с жизнеспособни коренови и издънкови системи. Това се прави чрез намаляване на кинетините и доставяне на достатъчно количество ауксин. Ауксините се добавят директно към средата или основите на леторастите могат да бъдат потопени в разтвор на ауксин по време на трансплантация в нова среда. Често се изисква процедура на втвърдяване, за да се увеличи оцеляването на растения от етап III преди саксиране. Това става чрез постепенно увеличаване на светлината, намаляване на влажността и позволяване на растенията да изпитват повишени температурни вариации. Веднъж втвърдени, прехвърлянето в почвата или други растежни среди е същото като за всяко друго растение, но са необходими повече грижи, тъй като растенията са малко по-малко издръжливи в сравнение с традиционно отглежданите индивиди.


Гледай видеото: RASPBERRY. How Does it Grow? (Може 2021).