Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ККР по БТ растений и животных (1-60).doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
14.08.2019
Размер:
3.5 Mб
Скачать

1.Предмет та методи біотехнології рослин як науки

Биотехнология как наука сформировалась в последние десятилетия (70-90-е годы) на основе развития молекулярной биологии, клеточной и генной инженерии, широкого использования методов биохимии, биоорганической химии и других наук. Основой биотехнологии являются биологические процессы, с помощью которых решаются многие практические вопросы по увеличению производства продовольствия, повышение эффективности здравоохранения, производства сырья, создания и использования рентабельных возобновляемых источников энергии, безотходных производств, улучшение экологических условий окружающей среды.

Большое будущее имеет сельскохозяйственная биотехнология прежде всего для создания новых высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, биологических средств защиты растений, производства пищевых продуктов и кормов, регуляторов роста, различных биопрепаратов, утилизации побочной продукции растениеводства и производства из нее биогаза, бактериального протеина, топлива, высококачественных и экологически чистых органических удобрений.

На современном этапе развития для интенсификации селекции эффективно использование таких биотехнологических методов: культура изолированных тканей, клеток и органов растений, клеточная селекция и генная инженерия. Они дают возможность за короткий срок создать и размножить ценный исходный высокопроизводительный материал, гетерозисных гибриды и сорта сельскохозяйственных растений. Разработка основ метода культуры тканей растительных организмов имеет сравнительно короткую историю и начинается с исследований, выполненных Габерландт в 1902 году. Однако каждое открытие, сделанное в этой области, нашло применение в прикладных исследованиях. Все проблемы, которые решаются в культуре in vitro, можно разделить на три основные группы:

1. сохранение генетической информации клеток (микроклональное размножение и депонирование, культура зародышей, пыльников и семенных зачатков)

2. изменение генетической информации путем мутагенеза под воздействием физических и химических факторов (культура каллуса, суспензий, протопластов)

3. перенос и интеграция генетической информации (генно-инженерное конструирование растений с новыми признаками, соматическая гибридизация).

2.Отримання гаплоїдів на базі клітин чоловічого гаметофіту.

Гаплоидные растения имеют важное значение для селекции, т.к. открывают возможности для ускоренного получения гомозиготных генетически стабильных линий. Для увеличения эффективности индуцирования гаплоидов используют следующие методы:

  1. Андрогенез в культуре пыльника и пыльцы

  2. Элиминация хромосом в гибридном зародыше

  3. Псевдогамия – развитие гаплоидного зародыша после оплодотворения инородной пыльцой без оплодотворения яйцеклетки, или же гиногенез развитие изолированного семязачатка.

В основе метода культуры изолированных пыльников лежит феномен андрогенеза in vitro – процесса образования гаплоидного растения-регенеранта из спорогенной клетки пыльника. Достоверно установлено, что спорогенные клетки пыльника способны в условиях in vitro переключать программу своего развития обычного гаметофитного пути на принципиально иной – спорофитный путь. Таким образом, спорогенные клетки в полной мере проявляют свой морфогенетический потенциал, вплоть до развития целого растения-регенеранта, при чем контролируемые условия позволяют управлять этим процессом. Процесс культивирования пыльников связан с реализацией двух путей спорофитного морфогенеза in vitro - калуссогена и соматического эмброгенеза.

Получение гаплоидных растений из изолированных пыльников может идти по двум направлениям: прямая регенерация соматических зародышей и косвенная – через каллусогенез. В первом случае внутри пыльников из отдельных пыльцевых зерен формируются проэмбриональные структуры, которые при определенных условиях культивирования развиваются в эмриоиды, дающие начало гаплоидным растениям. Во втором – пыльца делится, но клетки, возникающие в результате деления, быстро увеличиваются в размерах и, разрывая оболочку пыльцевого зерна, образуют каллус. В результате дальнейшего морфогенеза из этих каллусных клеток регенерируют растения. При этом растения могут иметь разную степень плоидности – ди-, поли-, анеуплоидные.