КУЛЬТУРЫ ГАПЛОИДНЫХ КЛЕТОК

КУЛЬТУРЫ
ГАПЛОИДНЫХ КЛЕТОК
Лекция 5
ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Андрогенез in vitro. Пути андрогенеза.
2. Метод культуры пыльников.
3. Метод культуры пыльцы.
4. Факторы, влияющие на эффективность
андрогенеза.
5. Гиногенез in vitro.
6. Идентификация гаплоидов.
7. Направления использования гаплоидов.
Андрогенез in vitro - процесс образования
гаплоидного растения из микроспоры или
клеток пыльцевого зерна
Явление андрогенеза в культуре пыльников впервые
описали в середине 60-х годов индийские ученые
Гуха и Магешвари. Они получили гаплоидную
ткань из пыльников и далее регенерировали
гаплоидные проростки Datura innoxia.
В настоящее время более чем у 250
видов растений из микроспор удалось
получить целые растения или линии
клеток, в их числе немало хозяйственно
важных культур.
ОСНОВНЫЕ ПУТИ АНДРОГЕНЕЗА:
1 путь. Микроспора делится на две идентичные дочерние
клетки, которые способны к спорофитному развитию.
2 путь. Микроспора в результате неравного деления
образует вегетативную и генеративную клетки.
Спорофиты возникают в результате дальнейшего развития
вегетативной клетки, а генеративная клетка дегенерирует.
3 путь. Эмбриоиды формируются только из генеративной
клетки. В таких случаях вегетативная клетка либо вовсе не
делится, либо делится до известного предела.
4 путь. В развитии спорофита участвуют и вегетативная,
и генеративная клетки.
На питательной среде
культивируются
изолированные
пыльники
Метод, при котором
соматические ткани
пыльника удаляются и
осуществляется
культивирование
изолированной пыльцы
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРОЦЕССА АНДРОГЕНЕЗА:
1) характеристики растения-донора
1.1) генотип
1.2) возраст
1.3) условия выращивания
1.4) стадия развития микроспор
2) среда для культивирования
2.1) консистенция (наличие агара)
2.2) концентрация сахарозы
2.3) содержание гормонов
2.4) органические добавки
3) условия инкубирования
3.1) температура
3.2) свет
3.3) плотность посадки пыльников
Гиногенез in vitro - процесс образования
гаплоидного растения из клеток
зародышевого мешка.
ИСПОЛЬЗОВАНИТЕ ГАПЛОИДОВ В
ГЕНЕТИЧЕСКИХ РАБОТАХ
ИСПОЛЬЗОВАНИТЕ ГАПЛОИДОВ В
СЕЛЕКЦИОННЫХ РАБОТАХ
Stages of durum wheat anther culture. (A) Anther from field-grown
Gediz-75 on BAD-3 induction medium 3 weeks after culture showing
the formation of both embryoids and calli. (B) Another anther 3 weeks
after culture from greenhouse-grown Cosmidor on BAC-1 medium
lobe is covered with calli, while the other lobe is collapsed and dried
Multiple anthers from field-grown Dicle-74 on BAD-1 induction medium
3 weeks after culture. Calli were formed primarily in the anther lobe
free- floating calli, formed from released microspores, were also
produced. Note the formation of filament callus (arrows), which was
eliminated during subculture. (D) Callus from greenhouse-grown
Diyarbakir-81 initiated on BAC-1 medium transferred to BAD-1
differentiation medium 4 weeks after initial culture. (E) A differentiated
callus from field-grown Dicle-74 on MS medium showing root and
shoot development 5–6 weeks after culture. (F) A mass of roots and
shoots form a differentiated callus from greenhouse-grown Diyarbakir
81 on MS regeneration medium 6–7 weeks after the initial culture. (G) A
well-developed albino plantlet from greenhouse-grown Ege-88 on
regeneration medium 8 weeks after initial culturing of the anther. (H)
Healthy green plantlets from field-grown Dicle-74 on MS regeneration
media 8 weeks after initial culture. (I) Chimeric plants from greenhouse
grown Dicle-74 on MS regeneration medium originating from the same
callus, demonstrating the heterogeneity of the cells, induced by culture
conditions and media, of the same callus.