
- •Предмет, завдання і методологія біотехнології рослин
- •Історія розвитку методу культури клітин, тканин та органів рослин
- •Організація і обладнання біотехнологічної лабораторії
- •Посуд, інструменти і матеріали
- •Миття посуду
- •Методи стерилізації посуду
- •Методи стерилізації інструментів
- •Контрольні запитання і завдання
- •Живлення культури тканин
- •Мінеральне живлення
- •Вуглеводневе живлення
- •Вітаміни
- •Стимулятори росту
- •Фітогормони
- •Рослинні екстракти
- •РН – середовища
- •Приготування живильних середовищ
- •Стерилізація живильних середовищ
- •Стерилізація рослинного матеріалу
- •Контрольні запитання і завдання
- •Культура ізольованих органів і зародків
- •Контрольні запитання і завдання
- •Культура ізольованих клітин і тканин
- •Культура калюсних тканин
- •Особливості калюсних клітин
- •Генетика калюсних клітин
- •Культура клітинних суспензій
- •Культивування ізольованих клітин
- •Методи оцінки результатів
- •Мікроклональне розмноження рослин
- •Методи мікроклонального розмноження рослин
- •Етапи мікроклонального розмноження рослин
- •Контрольні запитання і завдання
- •Кріоконсервація клітин рослин
- •Контрольні запитання і завдання
- •Клітинна селекція
- •Спонтанні та індуковані мутанти
- •Контрольні запитання і завдання
- •Культура рослинних клітин і речовини вторинного синтезу
- •Фактори, які впливають на вихід продуктів
- •Компоненти середовища
- •Фізичні фактори
- •Селекція і відбір
- •Утворення вторинних речовин в культурах рослинних тканин
- •Глікозиди
- •Контрольні запитання і завдання
- •Культура ізольованих протопластів і соматична гібридизація
- •Виділення і очистка ізольованих протопластів картоплі
- •Виділення протопластів із мезофілу листка
- •Виділення протопластів із культури клітин
- •Культивування ізольованих протопластів
- •Умови культивування протопластів
- •Злиття ізольованих протопластів
- •Селекція соматичних гібридів
- •Генетична трансформація
- •Вектори для генетичної трансформації рослин
- •Плазміди агробактерій як вектори для трансформації
- •Вектори на основі днк-вмісних вірусів рослин
- •Методи перенесення чужинних генів у рослини
- •Трансгени і екологія
- •Контрольні запитання і завдання
- •Практичний курс Приготування і стерилізація живильних середовищ
- •Таблиця 8
- •Робота 1. Приготування маточних розчинів для середовища Мурасиге і Скуга (мс)
- •Робота 2. Приготування середовища Мурасиге і Скуга (мс). Стерилізація середовища автоклавуванням
- •Робота 3. Стерилізація рідких середовищ пропусканням через бактеріальний фільтр (холодна стерилізація)
- •Стерилізація рослинного матеріалу Робота 4. Стерилізація насіння і вирощування асептичних рослин
- •Робота 5. Стерилізація бульб, коренеплодів і кореневищ
- •Робота 6. Стерилізація листків
- •Робота 7. Стерилізація меристем
- •Калюсна культура Робота 8. Отримання первинного калюсу із різних експлантатів асептичних рослин
- •Робота 9. Дослідження явища фізіологічної полярності
- •Робота 10. Отримання перевивної калюсної культури
- •Робота 11. Дослідження впливу співвідношення ауксин:цитокінін у живильному середовищі на ріст калюсної тканини та її тип
- •КлітиннА суспензіЯ Робота 12. Отримання клітинної суспензії з калюсної тканини
- •Мікроклональне розмноження рослин Робота 13. Мікроклональне розмноження рослин живцями
- •Робота 14. Стебловий органогенез із листкових дисків тютюну
- •Таблиця 15 Середовища для мікроклонального розмноження тютюну та моркви (1 л середовища)
- •Робота 15. Ризогенез із листкових дисків тютюну
- •Робота 16. Прямий ембріогенез
- •Хід роботи
- •Робота 17. Непрямий ембріогенез
- •Культура ізольованих протопластів вищих рослин Робота 18. Виділення і культивування ізольованих протопластів вищих рослин
- •Словник термінів
- •Список літератури
Організація і обладнання біотехнологічної лабораторії
Культивування рослинних клітин, тканин і органів вимагає дотримання умов стерильності. Ця основна технологічна умова і визначає особливості організації та оснащення лабораторії, де культивують рослинні тканини.
У такій лабораторії мають бути приміщення для проведення наступних операцій:
1) миття і стерилізації посуду;
2) приготування, стерилізації і зберігання живильних середовищ;
3) ізолювання і перевивання культур в асептичних умовах;
4) вирощування культур в термостатованих умовах;
5) біохімічного аналізу матеріалу, кількісного обліку результатів, мікроскопіювання тканин і клітин і т.д., залежно від цілей роботи.
У мийній кімнаті мають бути глибокі раковини з кислотостійкого матеріалу і крани з гарячою і холодною водою, стелажі для сушіння посуду, шафи для зберігання посуду, апарати для дистиляції води та бідистилятори.
Живильні середовища готують в окремій кімнаті, в якій є лабораторні столи, шафи для зберігання реактивів, холодильники для зберігання концентрованих розчинів живильних середовищ, аналітичні, технічні і торсійні ваги, рН-метри, електричні або газові плити, водяні бані, магнітні змішувачі.
Кімната для стерилізації середовищ, інструментів і посуду обладнується автоклавами вертикальними (ВК-60, ВК-75), горизонтальними (ГК-100, АГ-100) і сушильними шафами для стерилізації сухим жаром.
Для проведення робіт в асептичних умовах використовують ламінарний бокс, в який нагнітається стерильне повітря, що проходить через бактеріальні фільтри. Ламінари розміщують в окремій кімнаті. Якщо немає ламінарних боксів, то обладнують спеціальну кімнату-бокс - операційну. Стіни такої кімнати облицьовують кахлем, підлогу застилають лінолеумом. Двері операційної повинні герметично зачинятися і перед ними має бути тамбур (передбоксник). В бокс повинно надходити стерильне кондиціоноване повітря. Бокс оснащують бактерицидними лампами. В операційній кімнаті розміщують покриті легкомиючим матеріалом столи, медичні шафи, бінокулярні мікроскопи, потрібні інструменти, спиртівки.
Ізольовані тканини культивують у термостатованому приміщенні (культуральній) з кондиціонованим повітрям, регульованою температурою (22-280С) і вологістю повітря (70-80%). Регулювання світлового режиму забезпечують за допомогою реле часу.
Лабораторні приміщення оснащують обладнанням, необхідним для біохімічних, гісто- і цитогенетичних та інших досліджень, пов’язаних з основними роботами по вирощуванню рослинних тканин.
Посуд, інструменти і матеріали
Посуд, який використовують при роботі з культурою ізольованих тканин можна розділити на 3 групи:
1. Посуд для приготування і зберігання живильних средовищ: бутлі з темного скла, колби Ерленмейера, колби мірні, колби Бунзена, колби плоскодонні, стакани хімічні, циліндри мірні, піпетки Мора, піпетки градуйовані, часові скельця, лінійки, скляні палички різних розмірів, фільтри Зейтца, скляні та мембранні фільтри.
2. Посуд для вирощування ізольованих тканин: бутлі для культивування клітинних суспензій, колби Ерленмейера, колби Ерленмейера широкогорлі, чашки Петрі різного діаметра, пробірки біологічні, флакони, скельця предметні з ямкою і без ямки, скельця покривні.
3. Посуд, який використовується при пересаджуванні тканин: стакани з кришкою, чашки Петрі, колби Ерленмейера, піпетки, стакани фарфорові для стерилізації інструментів.
Для ізолювання і пересадки тканин на середовища, як правило, використовують скальпелі, пінцети анатомічні, очні пінцети, довгі пінцети з тонкими кінцями, ножиці, пробкові свердла різного діаметра, леза для безпечних бритв і корцанги для їх утримання, металічні петлі, голки анатомічні.
Для роботи з культурою тканин потрібні ряд допоміжних матеріалів: вата, марля, нейлонова тканина, целофан, алюмінієва фольга, обгортковий папір, пергаментний папір, фільтрувальний папір, гумові кільця. Вату використовують для виготовлення пробок, ватних тампонів для піпеток, протирання робочих поверхонь при стерилізації. Марля необхідна для обгортання ватних пробок, фільтрування середовищ, виготовлення мішечків. Для фільтрування клітинних суспензій необхідна нейлонова тканина різної щільності. Із целофану роблять ковпачки для запобігання середовищ від висихання, які закріпляють гумовими кільцями. Алюмінієвою фольгою зручно закривати культуральні посудини замість ватних пробок. Для загортання посуду при стерилізації в автоклаві потрібний обгортковий або пергаментний папір. На фільтрувальному папері підсушують рослинний матеріал після стерилізації.