Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Температуру, интенсивность и качество света, продолжительность светового дня и влажность регулируют, выращивая культуры в специальных помещениях. Все процедуры проводят в стерильных условиях, так как в культурах могут поселиться бактерии и грибы, растущие быстрее и, следовательно, способные выйти победителями в конкуренции с растениями. Саму растительную ткань стерилизуют, обрабатывая ее поверхность разведенным белильным раствором; остальные материалы также стерилизуют перед употреблением. При работе со всей установкой следует постоянно обеспечивать стерильность, как это делают при микробиологических исследованиях (разд. 12.3).
На рис. 21.12 кратко охарактеризованы основные методы выращивания новых растений с использованием культуры тканей. Фрагменты, взятые от растения, подлежащего размножению, называют эксплантатами. Самый обычный метод состоит в использовании меристематической ткани из верхушечных или пазушных почек. Меристемой называют ткань, в которой клетки все еще продолжают делиться. Другой способ состоит в создании каллуса из немеристематической ткани (рис. 21.13). Каллус — это масса недифференцированных (неспециализированных) клеток. Рост корней или побегов из каллуса или из немеристематической ткани можно стимулировать добавлением ауксинов или цитокининов. На рис. 21.13 видны молодые проростки, возникающие из каллуса. Иногда появляются не побеги и не корни, а зародыши; если поместить их на агаровое желе, они могут дать начало маленьким растеньицам. На рис. 21.11 показаны дальнейшие стадии этого процесса.
Растения, свободные от вирусов
Вирусы могут распространиться по всему растению, и предотвратить их переход с одного растения на другое при размножении традиционными
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
52 Глава 21
Рис. 21.12. Методы получения клонов от одного исход- жидкая
ного растения. культуральная среда
Рис. 21.13. Крошечные растения табака, развившиеся из культуры каллусной ткани на стерильном агаре.
методами очень трудно. Однако обычно вирусы не проникают в верхушечную меристему. Поэтому для получения растений, свободных от вирусов, методом клонирования можно использовать меристемы. Тепловая обработка меристем позволяет повысить уверенность в отсутствии вирусов. Следует создавать фонды меристем, свободных от вирусов, с тем чтобы можно бьшо по мере надобности получать новые растения. Это позволяет снизить расходы по созданию защищенных от инфекций теплиц и служит более надежным способом предотвращения распространения болезней, чем традиционные методы. Так размножают картофель, плодовые деревья, некоторые луковичные и декоративные растения.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Размножение
53
Получение безвирусного карто(реля
Культуру ткани используют в широких масштабах для разведения декоративных растений, плодовых деревьев и в плантационных хозяйствах, выращивающих такие культуры, как масличная и финиковая пальмы, сахарный тростник или бананы; однако в отношении сельскохозяйственных культур этот метод применяли мало. Единственное исключение составляет картофель (табл. 21.1). Одной из причин этого была возможность получить таким образом растения, свободные от вирусов. Повторные пересевы меристемы позволяют получать большое число маленьких растений, используемых затем для получения мини-клубней, величиной с горошину (рис. 21.14), которые можно высевать подобно семенам. Одно растение способно давать в ГОД свыше полумиллиона мини-клубней. Это позволяет ускорить процесс интродукции новых
Рис. 21.14. Мини-клубни картофеля выглядят совершено так же. как обычные клубни, только размеры их не больше размеров горошины.
сортов картофеля, обладающих, например, устойчивостью к серьезной вирусной болезни — скручиванию листьев.
Таблица 21.1. Сравнение традиционных методов размножения клубней картофеля с методом культуры ткани (микроразмножение)
Традиционный
Культура ткани
Первый год
Клубень массой 100 г
I
I зрелое растение
Клубни общей массой 1600 г
Второй год
16 зрелых растений
Клубень массой 100 г Одно исходное растение
10 почек помещено в культуру ткани
T
Увеличение числа побегов
65 000 мини-клубней, каждый из которых может дать 10 растений
Возможно получение 650 000 растений
5% потерь при высаживании в почву 617 500 зрелых растений
16 ХІ600 г = 25,6 кг 617 500х 500 клубней весом по 500 г = 308 750 кг
(По данным табл. 12.3 в кн. Molecular Biotechnology, 2nd cd,, S. D. Primrose (1991), Blackwell, reproduced from Mantell et al. (1985).)
БОТАНИКА_
Картофель считается одним из важнейших культурных растений. Он занимает четвертое место в мире среди сельскохозяйственной продукции после таких злаков, как рис, пшеница и кукуруза. В последнее время его популярность растет в азиатских странах. До недавнего времени можно было интродуцировать новые сорта только путем кроссбридинга растений с желаемыми признаками. Однако существует несколько подвидов картофеля и не все они скрещиваются между собой. Среди тех, которые скрещиваются, некоторые дают только стерильные гибриды. Кроме того, выведение стабильного нового сорта путем повторных генетических скрещиваний занимает обычно 10-15 лет.
