КАЛЛУСНЫЕ КУЛЬТУРЫ

КАЛЛУСНЫЕ КУЛЬТУРЫ
Лекция 3
ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Роль каллусной ткани в интактном растении.
Фазы ее развития.
2. Основные этапы получения каллусных культур.
3. Механизмы каллусогенеза.
4. Типы каллусных культур.
5. Использование каллусных культур в
фундаментальных исследованиях и
биотехнологии.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПОЛУЧЕНИЯ
КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУР
1. Выбор экспланта
Двудольные травянистые
Однодольные травянистые
Зерновые культуры
Голосемянные
Снижение
способности к
каллусогенезу
Каллусы двудольных растений могут быть легко
получены из:
отрезков стебля и корней;
изолированных фрагментов
паренхимы тканей клубня;
сердцевины стебля;
мезофилла листа;
органов цветка (завязи, пыльцы)
Каллусы однодольных растений обычно
получают из:
зародышей;
отрезков основания стебля;
корней
2. Подбор питательной среды, условий
культивирования
3. Стерилизация растительного материала.
(престерилизация, стерилизация, постстерилизация).
4. Изоляция эксплантов
(минимальный критический размер экспланта)
5.Перенос стерильных эксплантов на
питательную среду
6. Герметизация
7. Культивирование:
1) наращивание первичного каллуса;
2) субкультивирование – перенос транспланта
на свежую питательную среду). В оптимальных
условиях осуществляется через 3-4 недели.
8. Отбор каллуса:
 для решения фундаментальных проблем
биологии;
 для биотехнологических целей.
МЕХАНИЗМЫ КАЛЛУСОГЕНЕЗА
Факторы, индуцирующие каллусогенез:
механическое повреждение ткани экспланта;
Пример каллусогенеза, несвязанного с травмой, образование каллуса в культуре изолированных пыльников
добавление в среду фитогормонов – ауксинов и
цитокининов;
добавление в среду веществ, действующих как средства
против выделения эксплантом ингибиторов каллусогенеза
Для образования каллусной ткани in vitro клетки
экспланта должны дедифференцироваться,
дедифференцироваться т.е.
утратить специфические характеристики
исходной ткани
В какой фазе клетки могут выйти из клеточного
цикла, перейти в дифференцированное состояние и
соответственно вернуться в цикл при
дедифференцировке?
В большинстве
случаев клетки
переходят к
специализации из
G1 – периода,
реже G2
Начало каллусогенеза – активация
клеточных делений под действием
фитогормонов
В растительных клетках существует
двойной гормональный контроль деления:
ауксин подготавливает клетку к делению,
которое затем запускается цитокинином
Ауксины необходимы для перехода
специализированной клетки из фазы G1 в S-фазу
клеточного цикла, цитокинины – для прохождения
последующих фаз G2, М и цитокинеза.
ТИПЫ КАЛЛУСОВ
Каллусные культуры различаются по:
интенсивности роста;
окраске;
консистенции и др.
ТИПЫ КАЛЛУСОВ
1) в зависимости от источника получения:
a)гомогенные (содержат один тип клеток);
b) гетерогенные (содержат несколько типов
клеток)
Каллусная ткань может содержать клетки
следующих типов:
 паренхимные;
 меристематические;
 отдельные клетки или зоны проводящей системы;
 некротические
2) в зависимости от консистенции:
 рыхлые
(легко распадаются на отдельные клетки);
среднеплотные
(клетки могут быть отделены друг от друга
сильным взбалтыванием либо встряхиванием);
плотные
(клетки очень мелкие, не отделяются
взбалтыванием, выражены зоны с камбиальными и
трахеиподобными элементами).
«Разрыхлить» каллус можно путем:
1) исключения из питательной среды солей Са2+;
2) использования при выращивании культуры в
качестве ауксина 2,4-Д;
3) добавления ферментов – 0,2 мг/л пектиназы и
0,01 мг/л целлюлазы.