Основы клеточной инженерии растений. Практикум

Требования к отчету по лабораторной работе. Лабораторные записи необходимо вести аккуратно, в соответствии с порядком выполнения лабораторной работы. Заносить тему, цель, материалы и оборудование, необходимые в лабораторной работе, основные этапы проведения опытов и результаты в виде тезисов, либо в табличном или графическом виде, а также с необходимыми рисунками.

Лабораторная работа № 13. Получение и культивирование каллусной ткани из зародышей пшеницы

Цель работы. Получение каллусной ткани из зародышей пшеницы в условиях in vitro.

Материалы и оборудование: зрелые зерновки пшеницы, пробирки со стерильной средой Гамборга с добавлением 5 мг на литр ИУК, стерильный пинцет, скальпель, кисточка, стаканчик с этанолом, 4 % хлорамин, чашка Петри, кафельная плитка, колба со стерильной водой, спиртовка, спички.

Порядок работы:

1.Семена пшеницы промыть водой с мылом, затем водопроводной водой, ополоснуть дистиллированной водой.

2.Поместить в чашку Петри, залить этанолом на 5 минут, этанол слить в стаканчик, залить хлорамином на 15 минут, трижды промыть стерильной дистиллированной водой, выдерживая по 5 минут в каждой смене.

3.Зерновку пинцетом поместить на плитку, вычленить зародыш, разрезать его поперек на 2 части. Верхнюю половинку зародыша, обращенную в зерновке

кцентру, поместить срезом на поверхность питательной среды в пробирке.

4.Поместить в климокамеру при температуре 25оС. Через три недели рассмотреть, зарисовать результаты.

5.Результаты эксперимента оценить по следующим показателям: интенсивность (частота) каллусообразования, т.е. подсчитать количество полученных каллусов.

6.Определить прирост сырой биомассы каллусной ткани. Для чего через 10 дней от начала пассирования, каллусы взвесить на торсионных весах. Прирост каллусной ткани вычислить по формуле:

41

W1 – W0 / W0,

где W1 — конечный вес каллуса, W0 — начальный вес каллуса.

7. Результаты оформить в виде таблицы.

8. Сделать соответствующие выводы.

Требования к отчету по лабораторной работе. Лабораторные записи необходимо вести аккуратно, в соответствии с порядком выполнения лабораторной работы. Заносить тему, цель, материалы и оборудование, необходимые в лабораторной работе, основные этапы проведения опытов и результаты в виде тезисов, либо в табличном или графическом виде, а также с необходимыми рисунками.

42

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Ауксины — фитогормоны (ИУК, НУК, 2,4-Д), активизирующие рост стеблей и корней, стимулирующие образование корней у проростков.

Апекс — верхушечная часть стебля или корня.

Гиббереллины — фитогормоны (ГК и др.), активизирующие рост стеблей, вызывающие прорастание семян.

Дедифференциация — переход специализированных клеток к пролиферации и неорганизованному каллусному росту (утрата клетками специализации).

Дифференциация — комплекс процессов, приводящих к различиям между клетками.

Инокулюм — часть клеточной суспензии, используемая для переноса на свежую питательную среду.

Каллус — группа дедифференцированных клеток, возникших in vivo или in vitro путем неорганизованной пролиферации.

Клон — совокупность клеток или молекул, идентичных одной родоначальной клетке или молекуле.

Клональное микроразмножение или микроклональное размножение —

получение in vitro неполовым путем растений, генетически идентичных исходному (метод вегетативного размножения растений в культуре in vitro).

Культура тканей in vitro — выращивание в длительной пересадочной культуре тканей, возникших путем пролиферации клеток изолированных сегментов разных органов или самих органов растений.

Меристема — образовательная ткань с мелкими, активно делящимися клетками.

Органогенез — процесс возникновения в неорганизованной растущей массе каллусных клеток зачатков органов (корней, листовых зачатков и побегов).

Пролиферация — новообразование клеток и тканей путем размножения уже существующих.

Регенерация — восстановление целостного организма из клетки, ткани, органа.

Ростовой цикл — рост популяции клеток в цикле периодического выращивания, характеризующийся сигмоидальной (S-образной) кривой.

Субкультивирование — процесс переноса транспланта или инокулюма в культуральный сосуд на свежую питательную среду.

43

Тотипотентность — свойство соматических клеток полностью реализовать генетический потенциал целого организма.

Трансплант — часть каллусной ткани, используемая для переноса на свежую питательную среду.

Фазы ростового цикла: латентная (лаг-фаза), экспоненциальная (лог-фаза, фаза логарифмического роста), замедления роста, стационарная, деградации.

Фитогормоны — (гормоны растений) — биологически активные соединения, образующиеся в растениях в малых количествах, вызывающие специфический ростовой или формообразовательный эффект.

Цикл выращивания — период от помещения клеточного инокулюма или каллусного транспланта на питательную среду до последующего субкультивирования.

Цитокинины — фитогормоны (кинетин, 6-БАП), активизирующие развитие меристем, стимулирующие образование почек.

Эксплант — фрагмент ткани или органа, инкубируемый на питательной среде самостоятельно или используемый для получения первичного каллуса.

In vitro — выращивание растительных объектов «в стекле» (пробирке, колбе, биореакторе) на искусственных питательных средах, в асептических условиях.

44

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биотехнология. Культуры растительных клеток [Электронный ресурс]. —

Режим доступа: http://www.biotechnolog.ru (дата обращения: 02.12.2011).

2.Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. — М., ФБК-ПРЕСС, 1999.

3.Вечканов Е. М., Сорокина И. А. Основы клеточной инженерии: Учебное пособие. — Ростов-н/Д, 2012. — 136 с.

4.Деменко В. И. Укоренение — ключевой этап размножения растений in vitro / В. И. Деменко, К. А. Шестибратов, В. Г. Лебедев // Известия ТСХА. —

2010. — Вып. 1. — С. 73–85.

5.Клунова С.М., Егорова Т. А., Живухина Е. А. Биотехнология: учебник для высш. пед. проф. образования / С. М. Клунова, Т. А. Егорова, Е. А. Живухина. — М.: Издательский центр «Академия», 2010. — 256 с.

6.Лутова Л. А., Матвеева Т. В. Генная и клеточная инженерия в биотехнологии высших и низших растений. — СПб., 2016.

7.Биотехнология: теория и практика (учебное пособие) / Н. В. Загоскина, Л. В. Назаренко, Е. А. Калашникова, Е. А. Живухина; под ред. Н. В. Загоскиной. — М.: Из-во Оникс, 2009. — 496 с.

8.Тихомирова Л. И. Биотехнология растений: лабораторный практикум: учеб. пособие / Л. И. Тихомирова; АлтГУ. — Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2013. — 63 с.

9.Хлебова Л. П. Практикум по биотехнологии. Культура клеток, тканей и органов: учебное пособие / Л. П. Хлебова, Е. С. Яценко, Н. Ю. Сперанская. — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2016. — 137 с.

10.Сельскохозяйственная биотехнология: учебник / В. С. Шевелуха, Е. А. Калашникова, С. В. Дегтярев, Е. З. Кочиева и др. — М., 2008. — 710 с.

45