Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Розы обычно размножают одним из вариантов этого метода — так называемой окулировкой, при которой в качестве привоя используют не побег, а почку. Новые сорта создают путем полового размножения, однако, как и в случае плодовых деревьев, получить таким способом
Размножение 49
чистый сорт не удается. Поэтому для сохранения желаемых сортов приходится прибегать к тем или иным способам вегетативного размножения.
21.3.3. Размножение отводками
Отводками размножают растения, выбрасывающие плети, или усы, например землянику. Усы пришпиливают, пока они еще сохраняют связь с родительским растением, а после того, как на них образуются собственные корни, отрезают от него.
21.3.4. Культура ткани, или микрорепродукция
Микрорепродукцией называют размножение, или клонирование, растений с помощью культуры ткани. Приставка «микро» указывает на то, что в качестве исходного материала обычно используют мелкие объекты — либо отдельные клетки, либо маленькие кусочки ткани. Этот материал выращивают на специальных культураль-ных средах и поэтому называют культурой ткани. В основе культивирования лежат эксперименты, показавшие, что кусочки ткани, отделенные от растений, можно заставить расти в растворе, содержащем питательные вещества и некоторые растительные гормоны, в частности ауксины и цитокинины. Гормоны необходимы для поддержания непрерывного деления клеток. В настоящее время культуру ткани широко используют для сохранения выведенных сортов растений (рис. 21.11).
Тотипотентность
В начале шестидесятых годов прошлого века было показано, что ядра зрелых растительных клеток содержат всю информацию, необходимую для кодирования целого организма. Проф. Ф. Стьюард из Корнеллского университета (США) показал, что зрелые клетки моркови, помещенные в подходящий культуральный раствор, можно вновь заставить делиться и образовывать новые растения моркови. Эти клетки назвали тотипотентными, поскольку они, даже после достижения зрелости и специализации, сохраняют способность при наличии подходящих условий начать делиться, образуя новые растения.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
50 Глава 21
Рис. 21.11. Культура ткани. Л. Растение первоцвета с хорошо развитыми листьями, которые можно разрезать на много мелких частей для клонирования. Б. Фрагменты листа перенесены на агар с соблюдением стерильности. В. Один из фрагментов листа, на котором образовался каллус и новый побег. Г. Побег отделили от фрагмента листа и поместили на достаточно толстый слой агара, чтобы стимулировать рост корней. Д. Молодые клоны перенесли в рыхлую культуральную среду, чтобы усилить развитие корней. Е. Идентичные растения, полученные из одного фрагмента листа путем клонирования.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Преимущества культуры ткани
Ниже перечислены некоторые из важных достоинств метода культуры ткани. Более подробные сведения изложены в конце этого раздела.
1. В ряде случаев можно быстро размножить растения с желаемыми признаками, получая много идентичных копий. Этого нелегко добиться, используя традиционные методы, основанные на половом размножении, особенно если растения адаптированы к перекрестному опылению и аутбридингу (см. далее). Метод культуры ткани имеет важное значение при выращивании ряда зерновых и других сельскохозяйственных растений. Он позволяет быстро размножать новые сорта, полученные путем скрещивания растений.
2. Используя культуру ткани, можно генетически изменять («трансформировать») клетки и выращивать из них целые растения, известные под названием трансгенных (см. разд. 25.2.1).
3. Культивирование клеток не требует много места.
4. Условия культуры ткани исключают возможность заражения растений какими-либо болезнями. Вирусы устраняют описанными ниже методами.
5. Разработаны новые методы создания гибридов путем слияния протопластов, т. е. клеток, освобожденных от своих оболочек. Таким способом удалось получить межвидовые гибриды (например, гибрид картофеля и томата).
6. Эти методы могут оказаться эффективными для получения из растений ценных химических веществ, например лекарств.
Описание метода
Культуральная среда обычно содержит соответствующие питательные вещества и гормоны (см. разд. 16.2). Стандартная среда должна содержать неорганические ионы, необходимые для роста растений, в том числе азот, магний, железо и калий (см. табл. 7.7). Кроме того, нужны сахароза, как источник энергии, и витамины. Эти химические вещества обычно смешивают с агаром, получая желеобразную питательную среду, сходную с той, которую используют для выращива-
_Размножение 51
ния бактерий и грибов. В культуральной среде должны содержаться незаменимые гормоны — ауксин, стимулирующий рост корней, а также рост клеток в продольном направлении, и цито-кинин, стимулирующий рост побегов и клеточное деление. Различные соотношения ауксина и цитокинина оказывают разное влияние на характер развития неспециализированных клеток. Культуру ткани выращивают на поверхности агара в колбах или в чашках Петри.
