- •Лекція 1. Вступна.
- •1. Предмет, завдання, класифікація.
- •2. Методи цитоембріології рослин.
- •2.1. Світлова мікроскопія.
- •2.2. Електронна мікроскопія.
- •2.3. Цитохімія.
- •2.4. Люмінесцентна (флуоресцентна) мікроскопія.
- •2.5. Культура тканин.
- •3. Етапи розвитку ембріології.
- •Лекція 2. Розвиток чоловічих генеративних структур
- •1. Розвиток стінки мікроспорангія.
- •II. Тип дводольних (відцентровий).
- •III.Тип однодольних (доцентровий).
- •3. Мікроспорогенез.
- •4. Розвиток чоловічого гаметофіта.
- •4.1. Ультраструктура і цитохімія вегетативної і генеративної клітини.
- •4.2. Функції вегетативної і генеративної клітини. Сперміогенез.
- •4.3. Оболонка пилковою зерна
- •4.4. Порушення нормального ходу розвитку пилкових зерен.
- •1. Порушення в мейозі:
- •4.5. Еволюція чоловічого гаметофіта.
- •Лекція 3 Жіночі генеративні структури
- •1. Розвиток і будова насіннєвого зачатка.
- •2. Типи гінецею і плацентація.
- •3. Типи насіннєвих зачатків
- •4. Типи жіночого археспорія і мегаспорогенез.
- •4.1. Типи жіночого археспорія.
- •4.2. Мегаснорогенез.
- •5. Розвиток жіночого гаметофіта - зародкового мішка.
- •5.1. Морфологія зародкового мішка Polygonum-типу
- •5.2.Ультраструктура і цитохімія зародкового мішка
- •6. Типи зародкових мішків.
- •6.1. Типи зародкових мішків.
- •6.2. Утворення гаусторій ембріональними структурами та аномалії у розвитку і будові зародкового мішка.
- •6.3. Еволюція жіночого гаметофіта
- •Лекція 5. Запилення і запліднення
- •5.1. Запилення.
- •5.1.1. Проростания пилкових зерен і ріст пилкових трубок
- •5.1.2. Ультраструктура і цитохімія пилкових трубок. Рух генеративної клітини, сперміїв і вегетативного ядра в пилковій трубці
- •5.2. Запліднення
- •5.2.1. Злиття гамет
- •5.2.2. Електронно-мікроскопічне та цитохімічне дослідження процесу запліднення
- •5.2.3. Біологічне значення подвійного запліднення. Запліднення яйцеклітини. Потрійне злиття.
- •Лекція 6. Розвиток ендосперму - ендоспермогенез
- •1. Типи ендосперму.
- •1.1. Розвиток ендосперму.
- •6.1.2. Каріологія і ультраструктура ендосперму.
- •6.2. Роль ендосперму та взаємодія між зародком і ендоспермом.
- •Лекція 7 розвиток зародка - ембріогенез
- •7.1. Передзародок – проембріо.
- •7.1.1. Типи розвитку зародка дводольних. Будова зрілого зародка.
- •Розвиток зародка злаків - Роасеае.
- •Ультраструктура зародка та біохімія зародка
- •Порушення нормального розвитку зародків
- •Утворення і проростання насіння.
- •Утворення плодів. Партенокарпія
- •Поліембріонія
- •Апоміксис
- •Класифікація апоміксису
- •Причини виникнення апоміксису
- •Апоміксис і його використання в селекції
2.5. Культура тканин.
Метод полягає в тому, що окремі органи (або їх частини), тканини і клітини переносять у пробірки, які містять рідки чи тверді (із агаром) поживні середовища у комбінації з мінеральними солями, вітамінами, фітогормонами і сахарозою. Вирощування проводять у строго контрольованих умовах, за умови повної стерильності.
Метод культури іn vitro сприяє розвитку експериментальної цитоембріології. На поживних середовищах успішно вирощують насіннєві зачатки і зародки, виділені на різних стадіях розвитку. Широко проводяться роботи по культивуванню пиляків і пророщуванню пилкових зерен різних стадій розвитку та пилкових трубок. Цей метод сприяє поглибленому дослідженню запліднення і особливостям взаємодії зародка і ендосперму в ході розвитку насіння. Даний метод є найбільш ефективним при подоланні міжвидової несумісності, при одержанні гібридних форм цінних сільськогосподарських рослин. Метод культивування використовують для вивчення функціональних особливостей ембріональних структур.
Метод ферментативної мацерації насіннєвих зачатків. Мацеруючими речовинами є ферменти - пектиназа і цитаза, які діють специфічно, руйнують міжклітинну речовину і не впливають на внутрішню структуру клітини.
Насіннєві зачатки, попередньо зафіксовані і промиті проточною водою, переносять у пробірки із ферментом (цитазою), який у 2-3 рази перевищує обсяг тканин. По мірі руйнування міжклітинної речовини насіннєві зачатки розпадаються на окремі клітини.
Після закінчення мацерації суспензію центрифугують. Відмиті дистильованою водою клітини фарбують у тих же пробірках.
При виготовленні препаратів для мікроскопічного аналізу на предметне скло, в краплю гліцерину, наносять незначну кількість суспензії і накривають покривним скельцем. Підраховують від 40 до 100 зародкових мішків.
3. Етапи розвитку ембріології.
Цитоембріологія рослин відокремилась у самостійну наукову дисципліну у другій половині 19 століття. В середині 19 століття уже були з'ясовані основні риси будови і функцій генеративних органів квіткових рослин, встановлено проростання пилкових зерен і утворення пилкової трубки, що доростає до зародкового мішка, вивчені перші етапи формування зародка. Деталі будови і розвитку чоловічого і жіночого гаметофітів залишались ще недостатньо вивченими.
Ембріологи другої половини 19 і початку 20 століття спрямували дослідження в цьому напрямі (В. Гофмейстер, В. Вармінг, Е. Страсбургер, М. їрейб, Л. Гиньяр, І. Ганштейн та ін.).
Е. Страсбургер (1877) вперше дослідив розвиток зародкового мішка. Запропонована ним термінологія збереглася досі. Він описав двоклітинні пилкові зерна, але допустив помилку у визначенні вегетативної і генеративної клітин. Страсбургер перший описав процес запліднення у рослин на прикладі голонасінних, але припустився помилки, вважаючи, що два спермії у пилковій трубці розчинюються і дифузно, через оболонку пилкової трубки, входять до яйцеклітини. Потім знову відновлюються і один з них запліднює яйцеклітину.
Л. Гиньяр досліджував запліднення у покритонасінних рослин і описав злиття одного із сперміїв з яйцеклітиною.
Згодом роботами Е. Страсбургера (1875) і Л. Гиньяра (1886) було чітко встановлено, що у пилковій трубці знаходяться два спермії, котрі виникають при поділі генеративної клітини. Один із сперміїв зливається з ядром яйцеклітини. Доля іншого спермія до кінця 19 століття залишалась нез’ясованою.
С.Г. Навашин (1898) - російський вчений, який працював у Київському університеті, виявив присутність обох сперміїв у зародковому мішку. Вивчаючи запліднення у Lilium martagon С.Г. Навашин встановив, що другий спермій також приймає участь у заплідненні: він зливається з верхнім полярним ядром. Об'єднання одного спермія із ядром яйцеклітини, а другого - з полярним ядром або ядром центральної клітини, що виникає внаслідок злиття двох полярних ядер, одержало назву подвійного запліднення.
С.Г. Навашин створив у Києві школу ембріологів і цитологів, його учнями були: Н. Цингер, Г. Левитський, В. Фінн, Е. Модилевський, М. Навашин, М. Чернояров та ін.
Найбільш вагомий вклад у розвиток цитоембріології на Україні в цей період зробили К. Модилевський (1929) і В. Фінн (1941). Е. Модилевський детально охарактеризував різні типи зародкових мішків і дав їх класифікацію. Його роботи були присвячені вивченню мейозу, апоміксису, гаплоїдії, амфіплоїдії.
В. Фінн вивчав чоловічий гаметофіт. Він вперше переконливо, на великому фактичному матеріалі, доказав наявність клітин сперміїв (1928-1941) для покритонасінних рослин.
Особливо помітні зміни відбулися в цитоембріології починаючи з 60 років 20 століття, коли, поруч з морфолого-описовим методом, стали застосовувати й інші сучасні методи дослідження. Широке розповсюдження одержав експеримент. Все це дозволило, одночасно і паралельно, вивчати морфологію і функцію основних ембріональних процесів.
Великі й потужні школи цитоембріологів працюючі, зараз у Франції, Італії, США, Індії, Нідерландах, Росії. На Україні школу ембріологів очолює член-кор. НАНУ, докт. біол. наук, професор Е.Л. Кордюм.
