Словарь терминов Биотехнология растений. Биотехнология растений
Биотехнология растений - Биотехнологии
Еще первые люди, начиная заниматься сельскохозяйственной деятельностью, отбирали для посадки на следующий год лучшие семена, надеясь при этом повысить урожайность, устойчивость растений, тем самым осуществляя их генетическое модифицирование. Сегодня в этом направлении работают целые институты, исследовательские центры, но уже не столько скрещиванием, селекцией растений, а модификацией генома, внося необходимые изменения изнутри на более тонком уровне, что значительно позволяет увеличить урожайность, качество продукции, устойчивость растений к вредителям, неблагоприятным условиям среды. То есть широкое распространение получила биотехнология растений.
В чем преимущество данного метода? Обычное перекрестное скрещивание, гибридизация требуют очень много времени, дополнительных затрат, при этом существующие практические ограничения снижают эффективность данных методов. Например, чтобы создать традиционными методами новые сорта кукурузы устойчивые к ряду насекомых, для определенных посевных регионов на разработки необходимо затратить многие годы, причем без гарантии успешного результата. Другое дело биотехнологические подходы позволяющие выделить отдельный ген, отвечающий за желаемые признаки, из одного растения и спокойно переместить его в геном другого. Точность и избирательность процесса во многом превосходит традиционное скрещивание, при котором приходится дополнительно перемещать многие гены, обладающие неизвестными функциями.
Высокая эффективность биотехнологии в защите растений дополнительно повышает их урожайность. Например, для защиты растения от болезнетворного грибка достаточно будет встроить в него токсичный для вредителя ген. Растение при этом перестанет нуждаться в помощи извне, и для борьбы с грибком начнет самостоятельно синтезировать фунгицидный белок.
Поэтому на современном этапе деятельности ученых, в любом из институтов биологии и биотехнологии растений особое направление занимает биотехнология растений. Основной целью которой, при помощи биологических процессов, организмов является создание новых сортов растений, штаммов, разновидностей микроорганизмов, в промышленных масштабах биологически активных веществ, кормовых белков, аминокислот. При этом новые этапы развития широко используют культивирование клеток высших растений, животных, ферментных систем, искусственных новообразований созданных генной и клеточной инженерией.
mikrobiki.ru
Значение и место культуры тканей в биотехнологии растений
В свете современных представлений биотехнология растений - это соединение методов культуры клеток и тканей растений с методами молекулярной биологии и техникой рекомбинантных ДНК. Созданная система -клетки и ткани высших растений, выращиваемые вне организма на искусственных питательных средах в строго контролируемых условиях - позволяет изучать рост, клеточную дифференцировку и развитие растительного организма, разрабатывать новые клеточные технологии для промышленности и сельского хозяйства.
Вся сфера научной деятельности по реорганизации геномов обычно называется биотехнологией, хотя этот термин включает в себя более широкий круг понятий, чем культура изолированных тканей, генная и хромосомная инженерия.
Роль биотехнологии и, в частности, культуры изолированных тканей, состоит в решении таких глобальных проблем, как обеспечение населения продовольствием, более эффективная медицина, оптимальная экология.
Несомненно, что в настоящее время наиболее перспективными обсуждаемыми и иногда осуждаемыми направлениями биотехнологии являются генная и хромосомная инженерии, но вытекали они из культивирования изолированных органов, тканей и клеток и немыслимы без него.
Тотипотентность растительной клетки
Методы культивирования изолированных фрагментов растений основаны на использовании важного свойства растительной клетки — тотипотентности.Тотипотентность (лат. Totus - весь, potentia - сила) - это свойство клетки реализовать генетическую информацию, обеспечивающую ее дифференцировку и развитие до целого организма.
Тотипотентностью обладают оплодотворенные яйцеклетка растений и яйцо животных организмов. Что касается дифференцированных клеток, то у животных тотипотентность присуща только некоторым клеткам кишечнополостных. Так, соматические клетки гидры дают начало новому организму.
У высших животных с ранних этапов эмбриогенеза, с началом специализации клеток, тотипотентность не реализуется.
Однако клетки, изолированные из эмбрионов млекопитающих, в условиях культивирования могут сохранять плюрипотентность - способность дифференцироваться во все типы клеток как собственно зародыша, так и экстраэмбриональных тканей. Такие клетки получили название эмбриональных стволовых клеток.
У растений в природных условиях (in vivo) тотипотентность могут проявлять и специализированные клетки. Пример тому - вегетативное размножение, в том числе наблюдаемое в результате развития растений из клеток листьев бегонии, узумбарской фиалки или каланхое.
Тотипотентность у растений реализуется и при заживлении ран. В этом случае на раневой поверхности растений в результате неорганизованной пролиферации клеток происходит развитие каллуса (лат. callus - толстая кожа, мозоль).
Образование каллуса можно наблюдать при прививках в местах срастания привоя и подвоя. Каллус способствует заживлению ран и первоначально состоит из недифференцированных клеток, начало которым на раневой поверхности дают клетки тканей, способные к дедифференциации (камбий, флоэма, молодые клетки ксилемы). Впоследствии в каллусе может иметь место вторичная дифференциация с образованием специализированных тканей и органов.
Однако в природных условиях растения ряда систематических групп тотипотентность не проявляют. Ввиду высокой специализации клеток многие однодольные растения утратили способность к раневой реакции и вегетативному размножению.
Возможность реализации супрессированной in vivo и активной тотипотентности предоставляется в условиях in vitro при выращивании фрагментов тканей, органов или клеток на искусственных питательных средах. Этот переход специализированных клеток к эмбриональным синтезам, последующему делению с образованием недифференцированных клеток, а затем и к повторной дифференциации осуществляется под действием экзогенных фитогормонов.
Исторические этапы развития методов культивирования in vitro
Образование каллуса впервые описано французским энциклопедистом Дугамелем (1756), опубликовавшим результаты по изучению циркуляции клеточного сока и заживлению ран у растений, срастанию тканей при прививках.Позже выполненный микроскопический анализ срезов каллуса, индуцированного на стеблях декоративных древесных растений, позволил Трекулу (1853) выявить, что образование каллуса может происходить от разных тканей (камбиальной, флоэмы и очень молодых частей ксилемы).
Тотипотентность теоретически постулирована клеточной теорией, сформулированной в независимых работах Шлейдена (1838), проведенных на растительных объектах, и Шванна (1839) - на растительных и животных объектах.
Классические эксперименты были выполнены немецкими ботаниками Фёхтингом (1878) и Рехингером (1893). Фехтинг выявил наличие полярности у изолированных (даже очень тонких) фрагментов стеблей, которые во влажных условиях формировали в апикальной части почки, а в базальной - каллус или корни. Рехингер определил, что даже минимальные размеры эксплантов способны продуцировать почки и регенерировать целые растения, однако этот размер ограничен.
При культивировании фрагментов из почек тополя и ясеня, из корней свеклы и турнепса на поверхности сырого песка он показал, что с уменьшением толщины экспланта до 1,5 мм (не более чем 21-клеточный слой) способность к регенерации перестает проявляться.
Термин «тотипотентность» как способность растительных клеток к регенерации был введен Гебелем (1902), подтвердившим своими экспериментами результаты Фёхтинга.
Описанные эксперименты относят к культивированию изолированных тканей. И первой поддерживающей основой твердой среды был песок, а в качестве питательного компонента использовали воду. Однако для успешного воспроизводства методов культивирования in vitro необходимо использование многокомпонентных искусственных питательных сред и соблюдение асептических условий.
Впервые такой подход был применен Габерландтом (1902). В качестве питательной среды им был взят раствор минеральных солей по Кнопу, используемый с 1865 г. для песчаных культур, с добавлением источника углеводов сахарозы.
Вместе с тем для своих экспериментов Габерландт в качестве эксплантов использовал только высокоспециализированные клетки (тычиночные волоски традесканции, железистые волоски медуницы и крапивы, клетки сердцевины черешков водного гиацинта, замыкающие клетки устьиц лилейных, палисадные клетки из листьев яснотки).
В условиях культивирования такие клетки оставались живыми в течение месяца, увеличивали размер, изменяли форму, накапливали крахмал, но их деления не происходило. Это было связано не только с высокой специализацией клеток, но и с отсутствием в питательной среде веществ, способных индуцировать клеточное деление. Габерландт писал, что у изолированных для культивирования тканей отсутствуют стимулы, исходящие от целого организма или его частей.
Следует отметить, что в начале века успехов добились зоологи, работавшие в области культивирования тканей животных. Благодаря работам Гаррисона (1907), Карреля (1911) и других исследователей была создана методика выращивания тканей животных на питательных средах природного происхождения (плазме крови, зародышевой жидкости).
Выполненные в те годы работы по культивированию изолированных тканей растений на экстрактах из растительных тканей не были продуктивными. Лишь значительно позже, в 40-50-е гг., при использовании жидкого эндосперма кокосового ореха - кокосового молока, было показано, что растительные экстракты могут оказывать стимулирующее действие на рост изолированных органов и тканей в условиях культивирования, но только при их добавлении к основному составу синтетических сред.
На фоне временных неудач по культивированию изолированных тканей и клеток растений с начала века получил развитие метод культуры изолированных зародышей, широко используемый в настоящее время для решения многих задач биологии и биотехнологии. В 1904 г. Ханниг провел успешную серию экспериментов по культивированию уже в асептических условиях практически зрелых изолированных зародышей крестоцветных на растворе минеральных солей и сахарозы. Однако зародыши, изолированные из незрелых семян, в этих условиях не дифференцировались.
Практическое применение культуры изолированных зародышей для преодоления несовместимости при отдаленной гибридизации было продемонстрировано работами Лайбаха (1925). Он вычленял зародыши из нежизнеспособных гибридных семян льна, завязавшихся в результате скрещивания двух видов Linum perenne x Linum austriacum, и культивировал их на фильтровальной бумаге или вате, смоченных раствором сахарозы. В результате были выращены гибридные растения.
В Германии Котти (1922) и в США Роббинс (1922) постулировали необходимость использования для культивирования меристематических клеток, изолированных из кончиков корней или почек, более сложных по составу культуральных сред с добавлением аминокислот и дрожжевого экстракта.
Эти подходы были удачно реализованы в 30-е гг. в работах американского исследователя Филиппа Уайта и французского исследователя Роже Готре, которых принято считать родоначальниками современных методов культивирования изолированных органов и тканей растений. Успех работ Уайта и Готре был определен оптимальным сочетанием объектов культивирования и состава питательных сред.
Серия работ Уайта (1934) была посвящена выращиванию изолированных корней томатов, которые при периодических пересадках (пассировании) отрезками кончиков корней на свежую среду могли расти неограниченно долго. Другое направление работ Уайта связано с изучением опухолей растений, для чего был использован метод культивирования изолированных тканей.
Большое значение имеют работы Уайта (1939; 1941), посвященные разработке составов питательных сред. Среда Уайта, содержащая наряду со смесью минеральных солей и витамины, в настоящее время широко используется для выращивания тканей многих культур. При культивировании ткани табака на этой среде впервые удалось наблюдать спонтанное развитие зачатков стеблевых почек и формирование побегов.
Основные объекты культивирования в работах Готре - камбиальная ткань стебля древесных и травянистых растений, ткань корнеплодов и клубней. В основе минерального состава среды была использована питательная смесь Кнопа. Готре заменил жидкую среду на твердую - агаровую и ввел в состав культуральных сред фитогормон ауксин - индолилуксусную кислоту (ИУК). Наличие этих компонентов в среде способствует длительной пролиферации культивируемых каллусных тканей. В работах Готре каллусная ткань, индуцированная из камбия, могла продолжать развитие в течение 18 месяцев.
После появления работ Р. Готре и Ф. Уайта метод культуры изолированных тканей растений начал быстро развиваться во многих странах. Вводили в культуру все новые и новые виды растений.
Ауксины были открыты в 20-е гг. как факторы тропизмов растений. Природный ауксин в растениях представлен в основном в виде р-индолил-3-уксусной кислоты (гетероауксином) - ИУК. Этот фитогормон был открыт в 1926 г. Вентом. В начале 30-х гг. Ф. Кегль выделил его в чистом виде и установил химическое строение. В 60-е гг. был выделен второй представитель этого класса фитогормонов - фенилуксусная кислота (ФУК).
Другой класс фитогормонов - цитокинины - открыли в 1955 г. Скуг и Миллер, изучая рост каллуса сердцевинной паренхимы табака. Путем щелочного гидролиза ДНК животного происхождения они получили кинетин, который оказался способным вместе с ауксином стимулировать деление клеток кусочка ткани сердцевинной паренхимы и камбия табака. На среде с ИУК без кинетина клетки не делились. В дальнейшем различные концентрации и соотношения цитокининов и ауксинов стали использоваться для каллусогенеза и индукции морфогенеза в культуре изолированных тканей растений.
В 1957 г. впервые индуцирован морфогенез в культуре каллусной ткани моркови и получены растения-регенераты. Успех достигнут благодаря работам Бутенко и Стеварда. Огромная заслуга в развитии биотехнологических работ в нашей стране принадлежит Р.Г. Бутенко из Института физиологии растений РАН. Вместе со своими сотрудниками она создала мощную школу по культуральным работам у растений, что значительно расширило возможности по реконструкции, именно генома растений.
В 1959 г. Никел и Тулик создали метод выделения и выращивания больших масс клеточных суспензий, а вслед за этим Джонсон (1 960), Павловай и Бутенко (1969) разработали метод культивирования отдельной клетки с помощью ткани-няньки.
В 1959 г. французский ученый Ж. Морель предложил метод культивирования изолированных меристем, который он использовал для микроразмножения орхидей. Еще ранее этим же методом он получил безвирусные растения картофеля. В нашей стране работы по микроразмножению меристемным методом на гербере были выполнены в Институте физиологии АН СССР под руководством Р.Г. Бутенко (1960, 1964).
В 1960 г. английским профессором Коккингом были впервые получены с использованием ферментов изолированные протопласты и разработаны условия для их культивирования. Через 10 лет, в 1970 г., в той же лаборатории Пауэр с сотрудниками осуществили искусственное слияние протопластов и таким образом открыли путь к созданию соматических гибридов.
В 1964 г. индийские ученые Гуха и Магешвари индуцировали андрогенез в культуре пыльников и использовали этот метод для получения гаплоидных растений.
В 1971 г. Загорска и другими впервые получены, изучены и описаны сомаклональные варианты табака. Таким образом, открытие самой возможности роста клеток вне организма и регенерации из них растений, а также веществ, стимулирующих этот процесс (фитогормонов), создало предпосылки для повышения эффективности растениеводства и селекции растений, а также новых возможностей использования растений (промышленное производство БАВ, съедобные вакцины и др.).
Наибольшее распространение в практике в настоящее время имеют результаты исследований по тканевой и клеточной биотехнологии. Клетки и ткани растений, выращиваемые на искусственных питательных средах в стерильных условиях (в стекле), называют культурой изолированных тканей.
Н.А. Воинов, Т.Г. Волова
medbe.ru
История биотехнологии растений. Часть 1
Ввиду объективных причин и необходимой специальной материальной базы культура изолированных тканей (клеток) растений как самостоятельное направление исследований возникло не так давно. Т.е. начало Истории биотехнологии растений можно датировать 1839 г., когда Т. Schwann и М. Schleiden выдвинули основные положения клеточной теории, или теории тотипотентности. Впоследствии она была несколько дополнена и переработана и априори каждая соматическая клетка тотипотентна, т. е. способна к регенерации, к воспроизведению целого растения. Однако сегодня еще мало сведений о комплексе физических, трофических и гормональных факторов, необходимых для полной реализации генетической информации клетки в условиях in vitro, поэтому вопрос о тотипотентности соматических клеток интенсивно изучается и продолжает широко обсуждаться. Установлено, что в условиях in vitro клетки изолированных тканей, лишенные контроля со стороны органов растения, дедифференцируются, растут неорганизованно, образуя массу каллуса.
Формирование организованных структур в каллусной массе начинается с группы недифференцированных клеток меристемоида (Murashige, 1974, 1984) – структуры, состоящей из относительно небольших сгруппированных изодиаметрических клеток с тонкой оболочкой, плотной цитоплазмой и округлым ядром.
Родоначальником экспериментов в Истории биотехнологии растений был немецкий физиолог G. Haberlandt. Ему принадлежит заслуга разработки теоретических основ методов асептического выращивания изолированных органов и тканей растений в искусственных условиях. И хотя проводимые им работы (1902), в силу объективных причин, не дали положительных результатов, позднее, через несколько лет, опираясь на его данные, группа исследователей – G. Harrison, Y. Burows, Y. Carrel – смогла некоторое время поддерживать жизнь в асептических условиях (образцы тканей человека и животных). В 1922 г. появились первые публикации L. Knudson, в которых он описывал разработанную им методику асимбиотического проращивания семян орхидных.
В начале XX в. G. Robbins и S. Kotte независимо друг от друга положили начало культивированию in vitro кончиков корней орхидных и почек различных растений - История биотехнологии растений. Вслед за ними в 1934 г. М. White опубликовал результаты успешного изучения культивирования in vitro растительных тканей и целых органов. Ему первому удалось сохранить жизнедеятельность и спровоцировать рост корней томатов, используя в качестве основных компонентов питательной среды глюкозу и дрожжевую вытяжку.
Бурное развитие исследований в области культуры тканей растений, т.е. развитие Истории биотехнологии растений началось после того, как С. Went и F. Thimann в 1935-1937 гг. обнаружили в растительных тканях ауксин – ИУК. В 1937-1939 гг. М. White и R. Gautherel, добавляя ИУК к питательным средам, инициировали пролиферацию каллуса, а позже и ризогенез. Открытие влияния ауксинов на рост и деление клеток сделало возможным исследование условий, необходимых для роста и развития клеток тканей и органов растений in vitro. Таким образом, появились практические предпосылки для искусственного размножения растений в асептической культуре.
Первые опыты по культивированию in vitro зародышей цветковых растений провел К. Hanning в 1902 г. Его работы продолжил A. Laibach: в 1929 г. он ввел в культуру зародыши льна. В 1941 г. R. Van Overbeek, используя эндосперм кокосового ореха в качестве компонента питательной среды, получил положительные результаты при культивировании зародышей дурмана.
Особенно важной датой в истории развития исследований культур in vitro стал 1946 г., когда Е. Ball получил целые растения из изолированных апексов побегов табака (Nicotiana tabacum) и люпина (Lupinus L.). В 1948 г. F. Skoog и L. Tsui, экспериментируя с концентрациями ауксинов и цитокининов для питательных сред, добились органогенеза из каллуса табака.
В начале второй половины прошлого столетия перед исследователями открылись предпосылки практического применения культур in vitro. F. Limasset и L. Comuet (1956), которые также работали над размножением растений из конусов нарастания в асептической культуре, отметили, что используя этот метод, можно получить оздоровленные растения. Апексы георгин, пораженные вирусом мозаики, освободились от патогенов. Возможность выращивания таких растений благодаря стерильной культуре в 1952 г. подтвердили G. Morel и Т. Martin. Работая с разными частями сильно зараженных разновидностей георгин, они в асептических условиях получили из верхушечных меристем этих растений потомство без вирусов.
Изучая процессы регенерации тканей в условиях in vitro, W. Tulecke в 1953 г. добилась пролиферации каллуса из пыльцевых зерен Ginkgo biloba L.
В 1954 г. W. Muir и его группа продолжила Историю биотехнологии растений и впервые получили в культуре in vitro целое растение из одной клетки.
В период 1954-1957 гг. результаты исследований С. Miller и F. Skoog, S. Okamyra, I. Jablonski и других внесли новые данное в понимание процессов размножения культур в условиях in vitro. В 1954 г. С. Miller и F. Skoog в лаборатории последнего открыли кинетин и доказали его роль в процессах органогенеза; с тех пор кинетин (6-фурфуриламинопурин) широко используется в работах по культуре тканей. В 1957 г., исследуя ткани каллуса табака, они установили, что в зависимости от количества ИУК и кинетина, используемых в питательной среде, можно избирательно добиться возникновения побегов или образования корней. В 1960-х годах F. Steward получил культуру прозародышей из культуры взвешенных клеток каллуса, а I. Reinert добился возникновения зародышей из ткани каллуса моркови Daucus carrota. В 1959 г. вышел первый учебник по культуре in vitro растительных тканей, составленный R. Gauther, а в 1960 г. G. Morel разработал методику размножения орхидей из меристем в асептической культуре.
Новые пути использования растительных культур in vitro в Истории биотехнологии растений были очерчены в период 1964-1966 гг., когда S. Guha и S. Maheshwari впервые получили гаплоидное растение из пыльцевого зерна дурмана Datura. В 1967 г. J. Bourgin и J. Nitsch добились образования каллуса, способного к органогенезу в культуре in vitro, из пыльцы табака. До 1979 г., по данным F. Preil и A. Hunke, с помощью культуры пыльников были получены гаплоиды от более чем 20 родов растений.
Эксперименты по индукции цветения в культуре in vitro начали в 1965 г., а в 1967 г. R. Pierik добился образования генеративных почек в каллусе лунника (Lunaria L.) после выдерживания растений при низкой температуре.
Попытки выделения протопластов уже в 1892 г. проводил J. Klercker, но впервые культуру изолированных протопластов получили в 1969 г. Т. Eriksson и К. Jonassen. В 1970 г. Е. Cocking добился восстановления клеточной стенки протопластов и индуцировал последующие клеточные деления.
Читайте продолжение статьи: История биотехнологии растений. Часть 2
Источник: Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro
bio-x.ru
Словарь терминов Биотехнология растений
Словарь терминов к разделу Биотехнология растений
In vitro – выращивание растительных объектов «в стекле» (пробирке, колбе, биореакторе) на искусственных питательных средах в асептических условиях (Бутенко, 1999).
In vivo – выращивание живого материала в естественных условиях (Шевелуха и др., 1998).
Амфимиксис – обычный тип полового процесса, при котором зародыш образуется в результате слияния женской и мужской гамет с последующей кариогамией (Гуляев, Мальченко, 1975).
Анеуплоид – ядро, клетка, организм с числом хромосом, отклоняющимся ОТ X Ш ОТ чисел, кратных X (Чайлахян и др., 1982).
Апомиксис – замена полового размножения не половым процессом, при котором образуется жизнеспособный зародыш и развивается новый организм без слияния мужской и женской гамет. Апомиксис подразделяют на партеногенез, апогамию и адвентивную эмбрионию (Гужов и др., 1999).
Ауксины – фитогормоны, преимущественно индольной природы: индолилуксусная кислота и ее производные, активирующие рост отрезков колеоптилей, стеблей и корней, вызывающие тропические изгибы, а также стимулирующие образование корней у черешков растений (Чайлахян и др.. 1982).
Биотехнология – (от греческого bios– жизнь, technc– искусство, мастерство и lygos– учение), использование биологических процессов и систем в различных областях сельского хозяйства, промышленности и медицины; научное направление, объединяющее возможности биологии и техники. Биотехнология наука о применении биологических процессов и систем в производстве (Пирузян, 1988).
Вектор (лат. vehere– вести) – вирус или плазмида, в которые включается ген для переноса в клетку (Рейвн и др., 1990).
Гаметогенез – процесс образования гамет. Мужские гаметы образуются вследствие микрогаметогенеза, женские – макрогаметогенеза (Гуляев, Мальченко. 1975).
Гаплоид – ядро, клетка, организм, характеризующиеся одним набором хромосом, представляющим половину полного набора, свойственного виду. Представлен в гаплофазе (символ n) (Чайлахян и др., 1982).
Генетическая инженерия – использование генетико-инженерных методов для создания организмов с новыми, полезными для человека свойствами (Гужов и др., 1999).
Генная инженерия – один из вариантов генетической инженерии, когда генетико–инженерные манипуляции осуществляют на уровне отдельных генов или их фрагментов (Гужов и др., 1999).
Гетерозис – увеличение мощности и жизнеспособности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами (Гужов и др.. 1999).
Гиббереллины – фитогормоны, преимущественно производные флюоренового ряда – гибберелловая кислота и другие гиббереллины, индуцирующие или активирующие рост стеблей растений, вызывающие прорастание семян и образование партенокарпических плодов, нарушающие период покоя у многих растений, а также индуцирующие цветение длиннодневных видов (Чайлахян и др., 1982).
Гипокотиль – часть зародыша или проростка между семядолями и зародышевым корешком (Рейвн и др., 1990).
Гистогенез процесс образования в культуре тканей и клеток тканевых элементов ксилемы (ксилемогенез), флоэмы (флоэмогенез) (Чайлахян и др., 1982).
Дедифференциация – переход специализированных клеток к пролиферации и неорганизованному каллусному росту (Бутенко, 1999)
Диплоид – ядро, клетка, организм, характеризующиеся двойным набором гомологичных хромосом, представленным числом, характерным для данного вида. Характерен для соматических клеток, находящихся в диплофазе (символ 2n) (Чайлахян н др., 1982).
Инокулюм – часть клеточной суспензии, используемая для переноса в свежую среду (Бутенко, 1999).
Интегумент – наружный слой или слои клеток, покрывающие нуцеллус семязачатка; развивается в семенную кожуру (Рейвн и др., 1990).
Каллус – ткань, возникшая путем неорганизованной пролиферации клеток органов растений (Чайлахян и др., 1982).
Культура (culture) – клетки или организмы, выращенные в искусственных условиях (Дрыгин и др., 1990).
Культура «привыкших» тканей – выращивание тканей, возникших путем дедифференциации или мутации клеток нормальных каллусных тканей. Основным признаком «привыкших» культур является способность к росту на питательной среде без фитогормонов (Чайлахян п др., 1982).
Культура суспензионная или культура клеток – выращивание отдельных клеток или небольших групп их во взвешенном состоянии в жидкой среде при использовании аппаратуры, обеспечивающей их аэрацию и перемешивание (Чайлахян и др., 1982).
Культура тканей растений – область биологии, изучающая клетки, ткани и органы, изолированные от растения и выращиваемые на искусственных питательных средах, in vitro(в стекле) (Чайлахян и др.. 1982).
Морфогенез – процесс формообразования, т. е. заложения, рост и развитие органов (органогенез), тканей (гистогенез) и клеток (цитогенез или клеточная дифференциронка) у растений (Чайлахян и др., 1982).
Морфогенез in vitro– развитие формы или структур при регенерации в культуре тканей (Чайлахян и др., 1982).
Нативный (от лат. nativus– врожденный) – естественный, натуральный, не поврежденный при исследовании.
Нуцеллус (лат. nucellaорешек) – ткань, образующая основную массу молодого семязачатка, в которой развивается зародышевый мешок (Рейвн н др., 1990).
Органогенез in vitro– образование органов в культуре ткани и клеток denovo, а не из предшествующих инициалей, корней и почек (Чайлахян и др., 1982).
Партеногенез (греч. parthenos– девственница, genus– происхождение) – развитие зародыша без оплодотворения (Тырнов, 2000).
Плазмиды – внехромосомные, автономно реплицирующиеся в клетках бактерий фрагменты ДНК (Атанасон. 1993).
Поликросс – множественное скрещивание (Гуляеп, Мальченко, 1975).
Полиплоидия – увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом в клетке свыше диплоидного (Чайлахян и др.. 1982).
Прокариоты – организмы (бактерии и сине–зеленые водоросли), у которых генетический материал представлен молекулой (молекулами) ДНК, прямо включенной в цитоплазму в виде одного или нескольких нуклеотидов (Гуляев, Мальченко, 1983).
Пролиферация – новообразование клеток и тканей путем размножения уже существующих (Чайлахян и др., 1982).
Протопласт – у растений клетка, лишенная оболочки (Рейвн и др., 1990).
Регуляторы роста и развития – органические соединения иного типа, чем питательные вещества, вызывающие стимуляцию или ингибирование процессов роста и развития растений. Регуляторами роста и развития являются как природные вещества, так и синтетические препараты, применяемые при обработке сельскохозяйственных культур (Чайлахян и др., 1982).
Ростовые вещества – фитогормоны, стимулирующие роет растений: ауксины, гиббереллнны, цитокинины, а также природные соединения негормональной природы, стимулирующие рост растений: некоторые фенолы, производные мочевины, витамины и другие вещества (Чайлахян и др., 1982).
Сельскохозяйственная биотехнология – любая технология, использующая живые организмы или их части для создания или модификации продуктов, улучшения растений или животных, а также создания микроорганизмов для специального применения (James. 1991).
Сомаклональные вариации и варианты – фенотипическое выражение непостоянства ядерного и органелльных цитоплазматических геномов культивируемых клеток. От истинных генных мутаций отличаются большей частотой возникновения и комплексностью изменений (изменения в структуре генов, хромосом, геномов) (Бутенко, 1999).
Соматический эмбриогенез – процесс образования зародышеподобных структур (эмбриоидов) в культуре ткани и клеток путем, напоминающим нормальный зиготический эмбриогенез (Чайлахян и др., 1982).
Субкультивирование – перенос транспланта или инокулюма в культуральный сосуд на свежую питательную среду (Бутенко. 1999).
Тетраплоид организм, имеющий в клетках тела четыре основных набора хромосом – 4х. Если генотип тетраплоида представлен удвоенным диплоидным набором хромосом одного и того же вида – автотетраплоид, если тетраплоид произошел вследствие соединения и удвоения геномов различных видов аллотетраплоид или амфидиплоид (Гуляев, Мальченко, 1975).
Тотипотентность – свойство соматических клеток растений полностью реализовать свой потенциал развития, т. е. реализовать омнипотентность ядра с образованием целого организма (Чайлахян и др., 1982).
Трансплант – часть каллусной ткани, используемая для переноса на свежую среду (Бутенко, 1999).
Трансплантат – часть каллусной ткани, используемая для переноса на свежую Среду (Чайлахян и др., 1982).
Фитогормоны, или гормоны растений – соединения, образующиеся в малых количествах в одной части растения, обычно транспортирующиеся в другую его часть и вызывающие специфический ростовой или формообразовательный эффект (Чайлахян и др., 1982).
Цибрид – растение, полученное при слиянии изолированного протопласта с инактивированным ядром или с энуклеированным протопластом (Бутенко. 1999).
Цитокинины – фитогормоны, главным образом производные пуринов, активирующие деление клеток и прорастание семян, а также способствующие заложению почек у целых растений и в культуре изолированных растительных тканей (Чайлахян и др., 1982).
Эксплант – фрагмент ткани или органа, инкубируемый на питательной среде самостоятельно или используемый для получения первичного каллуса (Бутенко, 1999).
Экспрессия гена – проявление генетической информации, записанной в гене, в форме рибонуклеиновой кислоты, белка и фенотипического признака (Шевелуха и др.. 1998).
Эмбриогенез– развитие зародыша (Рейвн и др., 1990).
Эукариоты – организмы, клетки которых имеют ядро, органеллы, ограниченные мембранами, и хромосомы, состоящие на ДНК и белков (Рейвн и др., 1990).
Ювенильный период – характеризуется формированием вегетативных органов (листьев, стеблей, корней). Его иногда называют виргинальным (девственным), отмечая тем самым неподготовленность растений к плодоношению (Куперман. 1977).
Яровизация – ускоренное развитие озимых форм однолетних и двулетних растений при предварительном воздействии на них определенного периода низких положительных температур (Чайлахян и др., 1982).
Автор статьи и фото в статье: Ляпустина Е.В.
bio-x.ru
