Микроклональное размножение растений. Өсүмдүктөрдү микроклоналдык жол менен көбөйтүү.

Лекция 20. Тема: Клоналдык микрокөбөйтүүгө таасир этүүчү факторлор

План:

1.Факторлор жөнүндө кыскача маалымат.

2.Эгилүүчү материалдарга химиотерапия жана термотерапия методдорун колдонуу.

3.Клеткалык ассоциацияларды түзүү.

Таасир этүүчү факторлор жөнүндө:

• Азык-чөйрө

Эреже катары стандарттык азык-чөйрөлөр: Мурасиге-Скуга , Нич чөйрөлөрү колдонулат. Өстүрүүнүн ар бир кийинки баскычында антиоксиданттар, фитогормондор, цитокининдер, ауксиндер, гиббереллиндер, 3% сахароза керектелет .

Кээ бир өсүмдүктөр үчүн меристеманы өстүрүү суюк же агар кошулган чөйрөдө жүргүзүлөт .

2. Экспланттын абалы.

Экспланттын өлчөмү жана жаш курагы морфогенез процессин аныктайт. Мисалы, эхеверия өсүмдүгүнүн жаш жалбырактарынан алынган эксплант тамыр клеткаларын жаратат, ал эми картайган жалбырактарынын экспланттары өркүндөрдү берет.

Экспланттын өлчөмү чоң болсо өсүмдүктүн регенерациялык жөндөмдүүлүгү жогору болот.

3. Физикалык факторлор

• Температура – тропикалык өсүмдүктөр үчүн оптималдык t 0 27 0 C, бийик тоолуу өсүмдүктөр үчүн – 18-20 0 C, көпчүлүк өсүмдүктөргө 25 0 C болушу керек.
• Жарык - жарыктын интенсивдүүлүгү – 1000-3000 люкс 14-16 суткада болушу шарт. Жарыктын сапатына карасак, анда кызыл менен көк нурлар морфогенезди тездетет.
• Нымдуулук – камера ичиндеги пробиркадагы өсүмдүктөргө нымдуулуктун деңгээли 65-75% кармалышы зарыл.

Химиотерапия жана термотерапия

• Лабораториялык шартта эксплант алгач антибиотиктер менен стерилизацияланат. Антибиотиктерди колдонуу менен бактериялардан, микро козу-карындардан, нематода курттарынан арылса болот. Бирок эксплантта вирустар, вироиддер жана микоплазмалар калып калышы мүмкүн. Вирустук илдеттер айыл-чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүн 10-50% чейин кыскартат.

Өсүмдүк ткандарын вирустардан арылтуу маселеси бир топ кыйынчылыктарды жараткан, кийин бул маселе боюнча бир нече методдор окумуштуулар тарабынан сунушталат.

1949-ж. меристема ткандарынын клеткаларында вирус жок экендиги аныкталат да, 1952-ж. Ж.Морель жана Г.Мартин меристема клеткаларын өстүрүү менен вирустук инфекциясы жок өсүмдүктөрдү алуу мүмкүн экендигин далилдешет.

1962-ж. Белкенгем жана Миллер өсүмдүктөрду вирустардан айыктыруу үчүн термотерапия методун сунушташат. Бул метод боюнча атайын термокамераларда өсүмдүктөрдун органдарын ысык суу (t 50-55 0 C) же буу, ысык аба (37 0 C жогору t) менен стерилизациялашат.

• Химиотерапия ( кээде хемитерапия деп айтылат ) методу боюнча in vitro шартында азык-чөйрөгө атайын препараттарды кошуу менен вирусу жок өсүмдүктөрдү алууга болот. Мисалы, химиялык препарат «Вирозол» ( 1-рибофуранозил-1,2,4-триазолкарбоксамид) кеңири пайдаланылат.
• Азыркы учурда өсүмдүктөрдө вирустук илдеттерди аныктоо үчүн иммуноферменттик техника, моноклоналдык антителолор, молекулалык гибридизация методдору колдонулуп келүүдө.

Клеткалык ассоциацияларды алуу

• Клеткалык ассоциацияларды алуу – клеткалык инженериянын жаңы багыты болуп саналат.
• Клеткаларга микрорганизмдерди киргизүү жолу менен жаңы клеткаларды жана клеткалык системаларды алуу технологиясы аталат. Мындай эксперименталдык жол менен түзүлгөн клеткалык системалар « ассоциация» деп аталышат.

Клеткалык ассоциациялар 2 типте болот:

• Эндосимбионттук – (клетка ичиндеги ассоциация), бул учурда микроорганизмдерди жогорку түзүлүштөгү өсүмдүктөрдүн обочолонгон протопласттарынын ичине киргизишет.
• Экзосимбионттук – (клетка аралык ассоциация), өсүмдүктөрдүн клеткалары менен ткандары микроб клеткалары менен биргеликте культивацияланант.

Симбиоздук ассоциацияларды алуунун максаты:

• Эукариот клеткасынын келип чыгуу теориясын эксперименталдык жол менен тактоо;
• Өсүмдүк менен микробдордун симбиоздук аракеттенүүсүн моделдештирүү;
• Продуцент клеткалардын продуктивдүүлүгүн жогорулатуу;
• Жаңы сапаттарга ээ болгон өсүмдүктөрдү алуу.

Клеткалык ассоциацияларды алуунун мааниси :

• Медицина жана башка өндүрүштүк тармактар үчүн баалуу продукцияны өндүрүү (гормондор, ферменттер, антибиотиктер, витаминдер) - монокультураларга караганда поликультуралар продукцияны көп беришет.
• Айыл-чарба өсүмдүктөрүнүн сапатын жогорулатуу – чанактуулардан башка маданий өсүмдүктөрдө азотфиксациялоочу жөндөмдүүлүктү калыптандыруу, бул 3 ыкма менен ишке ашат:

1 - in vitro өсүмдүк клеткаларын азотфиксирлөөчү микробдор менен инокуляциялоо;

2 - гендик инженерия методу менен азотфиксирлөөчү өсүмдүктөрдү жаратуу;

3- азотфиксирлөөчү микроорганизмдерди өсүмдүк организмине кошуу (табигый симбионттор сыяктуу).

Эндосимбионттук ассоциацияларды түзүү

• Өсүмдүктөрдүн протопласттарына бактерия, дрожждор жана көк-жашыл балырлар киргизилип кошулат.
• Микробдорду кошуу 3 жол менен ишке ашат:
• 1. эндоцитоз – плазмолемманын инвагинациясы;
• 2. интеграция – биригүү;
• 3. липосома аркылуу – микробду атайын жасалма мембранага ороп киргизүү (мисалы липиддик тамчы менен курчап киргизүү).

Мембрананын инвагинациясы аркылуу эндоцитоз жолу менен ассоциация түзүү

Мембраналардын биригүүсү – интеграция механизми аркылуу

Липосома аркылуу

Экзосимбионттук ассоциациялар

• Балырлар, дрожждор жана азотфиксатор бактериялар менен ( Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Chlorella )- өсүмдүк клеткаларын микробдор менен биргеликте өстүрүшөт.
• Мисалы, азыркы учурда тамеки өсүмдүгүнүн ткандарына Rhizobium бактерияларын жугузуп өстүрүү аракеттери жүргүзүлүп жатат.

Симбионт бактериялар

• Сабиздин каллус клеткаларына хлорелла балырларын инокуляция кылышкан, хлорелла сабиз клеткаларынын кабыгына жабышып өрчүгөн, тажрыйбалар азырынча бүтө элек.
• Рута өсүмдүгүнүн тканына козу-карындарды кошуп өстүрүү жакшы натыйжаларды көрсөттү: ботритис козу-карыны менен симбиоздошуу алкалоиддердин синтезин 10-50 эсе жогорулатты.

• Көк-жашыл балыр Anabaena variabilis - тамеки клеткалары жана ткандары менен симбиоздошуусу жакшы натыйжаларды көрсөттү, мында эки башка организм ортосунда өз ара стимуляциялоо процесстери күчөп, алгачкы өрчүү этаптарында «мутуализм» кубулушу байкалган, тамекинин клеткалары балырдын фотосинтез продуктуларын пайдаланган жана биргеликте жалпы метаболизм процесстери ишке ашкан.

Анабена балырынын клеткаларынын чынжырча түрүндө тамекинин сабагынын үстүңкү катмарында жайгашуусу

Р.Г.Бутенконун маалыматы боюнча, 1987 –ж.

Көңүл бурганыңыздарга рахмат!