3. Культура изолированных пыльников и микроспор, способы получения, значение.

Великолепной моделью для изучения основных закономерностей и особенностей морфогенеза in vivo и in vitro может служить пыльник. Принципиально важно то, что для этой генеративной структуры характерны основные морфогенетические процессы, свойственные растению в целом (например, чередование поколений). С другой стороны, несмотря на то, что пыльник - сложная интегрированная система, с методологической точки зрения это, несомненно, более простая модель для исследования процессов морфогенеза in vivo и in vitro, поэтому при изучении пыльника легче выявить и моделировать отдельные морфогенетические процессы и их. Если морфогенез пыльника in vivo изучен достаточно, то в морфогенезе пыльника in vitro, и особенно у злаков, еще многое не исследовано. В то же время важность изучения морфогенеза пыльника in vitro определяется тем, что спорогенные клетки пыльника в условиях культуры в полной мере проявляют свой морфогенетический потенциал, вплоть до развития из них способных к репродукции растений, причем контролируемые условия позволяют управлять этим процессом. Основной метод изучения морфогенетического потенциала пыльника -метод культуры изолированных пыльников. Этот метод в то же время - один из наиболее перспективных нетрадиционных подходов в современных генетико-селекционных и биотехнологических исследованиях, способствующий значительному сокращению сроков выведения линий и сортов экономически важных культур, более легкому обнаружению рецессивных мутантов, селектированию клеточных линий, устойчивых к патогенам, экстремальным условиям, засухе, засолению Метод культуры изолированных пыльников основан на использовании явления андрогенеза in vitro - формирования гаплоидного растения-регенеранта из микроспоры или клеток пыльцевого зерна. Различают прямой и непрямой андрогенез in vitro. При прямом андроге-незе in vitro образование гаплоидного растения происходит за счет морфоген-ных микроспор и/или клеток пыльцевого зерна, развивающихся в эмбриоиды. Прямой андрогенез in vitro связан с явлением эмбриоидогенеза как типа бесполого размножения растенийв свою очередь, эмбриоидогенез рассматривается как путь морфогенеза в культуре пыльников (Круглова с соавт., 1995). При непрямом андрогенезе in vitro морфогенные микроспоры и/или клетки пыльцевого зерна образуют недифференцированный каллус, который после переноса на среду, индуцирующую органогенез, дает начало растениям-регенерантам различной степени плоидности. Непрямой андрогенез in vitro связан с явлением гемморизогенеза как типа бесполого размножения растений (Батыгина, 1990; Batygina, 1990), в то же время каллусогенез рассматривается как путь морфогенеза в культуре пыльников (Круглова, Горбунова, 1997). Следует подчеркнуть, что эмбриоидогенез, несомненно, является более выгодным способом получения гаплоидов in vitro (Суханов, 1983; Ни, 1986; Горбунова, 1993), поскольку он не связан со сложным многоступенчатым процессом морфогенеза через каллус в случае гемморизогенеза, требующим трудоемкой процедуры пересадок, и предлагает работу с генетически однородным материалом. Однако не исключено, что в дальнейшем для более эффективного получения регенерантов можно будет сочетать оба пути, т.е. из одной микроспоры и/или пыльцевого зерна сначала получить каллус, а затем вызвать образование массового количества эмбриоидов.

БИЛЕТ №8