Питання для самоперевірки
1. Які основні складові частини поживних середовищ для культивування ізольованих клітин і тканин?
2. Які вуглеводи і для чого використовують в поживних середовищах?
3. Які гормони і для яких цілей використовують для приготування поживних середовищ?
4. Які тканини ростуть на поживних середовищах без гормонів?
5. В які поживні середовища вносять агар-агар і з чого його отримують?
6. На що впливає ауксин і кинетін при індукції морфогенезу?
10.5. Отримання і культивування калюсної тканини з коренеплодів моркви
Мета роботи: навчитися отримувати калюсні тканини з вегетативних органів рослин.
Матеріали: коренеплоди моркви; пробкобури, стерильний скальпель, стерильний пінцет, стерильна чашка Петрі, стерильні аркуші паперу, чашка Петрі
Реактиви: стерильне поживне середовище М-С з додаванням 2 мг 2,4-Д і 0,2 мг кінетіна на 1 л.
Пояснення. Утворення калюсу відбувається в області первинних або вторинних меристем, а також з паренхіми, прилеглої до цих меристем або вторинних судинних тканин. Ініціація калюсу з паренхіми або камбію активується наявністю в експлантах зрілої судинної тканини. Процес калюсоутворення залежить від розміру експлантів. Чим він більший, тим різноманітніше набір клітин. Первинний експлант зазвичай має розмір 5…10 мм3 і масу 20…100 мг.
Хід роботи
Відібрати здорові коренеплоди моркви, ретельно вимити щіткою з милом, потім відмити водопровідною водою і занурити для стерилізації в 96%-ний етанол на 5 хвилин без подальшої відмивки стерильною водою. У стерильних умовах відрізати верхню частину коренеплоду моркви і стерильним пробкобуром витягти циліндри з тканини. Експлант коренеплоду моркви повинен містити ксілему, флоемну паренхіму і камбій (рис.19). Циліндри, що виділені, помістити в стерильну чашку Петрі і розрізати на диски шириною 1…2 мм, зробити надсічки і перенести за допомогою пінцета на поживне середовище М-С, що містить 2,4-Д і кинетин. Культивувати у термостаті при температурі 25°С. Через три тижні розглянути калюсну тканину.
Рис. 19. Поперечний розріз моркви: 1 - перидерма, 2 - вторинна флоема, 3 - камбій, 4 - вторинна ксілема, 5 - первинна ксілема.
Питання для самоперевірки
1. На яких властивостях еукаріотичних клітин базується клітинна інженерія рослин?
2. Основні напрямки клітинної інженерії рослин.
3. Дати поняття експлантів і меристематичних тканини.
4. Охарактеризувати основні етапи вегетативного клонування рослин.
5. Охарактеризувати умови роботи при культивуванні вегетативних клонів рослин.
6. Особливості стерилізації експлантів і органів рослин.
7. Вимоги до поживних середовищ для культивування ізольованих культур клітин і тканин рослин.
8. Дати поняття калюсу. Механізм його утворення в природних умовах виростання рослин.
9. Фітогормони та їх функції.
10. Цикл розвитку калюсу.
11. Необхідні умови культивування калюсу в лабораторних умовах.
11. Екологічна біотехнологія
Екологічна біотехнологія – це специфічне застосування біотехнології для рішення проблем захисту навколишнього середовища від забруднень антропогенного характеру. Значення біотехнології в рішенні екологічних проблем у доступному для огляду майбутньому буде зберігатися і навіть зростати в зв'язку з технічним прогресом і збільшенням масштабів промислового виробництва, наслідком яких є посилення негативного тиску людини на рослинний і тваринний світ планети.
Розвиток екологічної біотехнології як науки йде в напрямках удосконалювання і створення нових методів, технологічних схем, устаткування і систем контролю та керування. Розробляються нові штами мікроорганізмів на основі методів генної інженерії. Поступово знаходяться рішення проблеми негативного впливу мінливості якості вхідного сировинного потоку на життєдіяльність мікроорганізмів в очисних реакторах. Конструктивне удосконалювання й оформлення реакційних пристроїв повинне сполучатися зі створенням оптимального якісного і кількісного складу мікробного співтовариства в них. Для видалення з промислових стоків азоту і фосфору потрібна розробка спеціальних типів біомаси фотосинтезуючих мікроорганізмів.
Існує проблема виділення металів з активного мулу біологічного очищення стічних вод. Чекає рішення проблема використання технології рекомбінатних плазмід в очищенні ґрунтів від хлорзаміщених пестицидів. Одержує розвиток технологія біопестицидів. Приладобудування повинне розглядатися як інтегральна частина екологічної біотехнології.
Потрібні дешеві і надійні датчики контролю біопроцесів, прості в обслуговуванні. Моделювання біотехнологічних апаратів багато в чому сприяє оптимізації біотехнологічних процесів, воно спрямоване на досягнення позитивних результатів при мінімальних витратах сировини, енергії і робочої сили.
Екологічну технологію людство використовує в таких напрямках:
біологічне очищення води, у тому числі очищення стічних вод;
утилізація і поховання твердих і рідких відходів промислового і сільськогосподарського виробництва;
захист від забруднень і поліпшення родючості ґрунту;
захист від забруднень атмосферного повітря.