Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Используя культуру ткани, можно получать в массовых количествах как дикорастущие родичи картофеля, так и культурные сорта. Теперь новые сорта картофеля селекционеры способны создавать очень быстро путем переноса полезных генов от, например, дикорастущих родичей культурного сорта или даже от совершенно неродственных растений в отдельные клетки, используя методы генетической инженерии. В наиболее распространенном методе в качестве вектора используют Agrobacterium (см. гл. 25). Затем из трансформированных клеток в культуре ткани можно выращивать небольшие растения и далее размножать их, как было описано выше. Таким образом ген, контролирующий один из белков оболочки вируса, вызывающего скручивание листьев картофеля, был введен в сорта картофеля Дезирэ и Пентленд Скуайр, что эквивалентно вакцинации против этого вируса. Хотя при этом картофель все же может заразиться, однако в таком картофеле вирус размножается гораздо медленнее, чем обычно, и у растения либо наблюдаются незначительные проявления болезни, либо их нет вовсе.
Другой метод, с успехом применяемый к картофелю, состоит в слиянии двух соматических (неполовых) клеток от разных сортов. Для этого у клеток сначала удаляют клеточные стенки, чтобы получить голые протопласты. Образующиеся в результате слияния протопластов соматические гибриды можно выращивать в культуре ткани. Это могут быть гибриды между двумя сортами, которые не удалось бы скрестить половым путем ввиду их несовместимости. Таким образом из дикорастущего картофеля были получены промышленные сорта, устойчивые к вирусу скручивания листьев и к холоду.
ММА им. И.М. Сеченова
Преимущества метода культуры ткани
1. Быстрое размножение. На образующихся при клонировании побегах обычным порядком развиваются почки. Эти почки можно использовать для генерации новых побегов с помощью того же метода культуры ткани. Путем непрерывного повторного клонирования почек число по*тенциальных растений умножается на каждой стадии. В результате в течение определенного периода от одного побега можно получить тысячи или даже миллионы растений. Это намного быстрее, чем при использовании традиционных методов разведения, так что новые сорта могут быть интродуцированы на несколько лет раньше.
2. Генетическое единообразие. Растения, получаемые при использовании метода культуры ткани, генетически идентичны; иными словами, все они обладают желаемыми признаками исходного растения и размножаются в чистоте. Такие растения (т. е. растения, гомозиготные по желаемым признакам) очень трудно получить при половом размножении.
3. Здоровые растения. Как уже объяснялось выше, используя для размножения мери-стематические ткани, можно избежать вирусных болезней. Поскольку все процедуры проводятся в стерильных условиях, растения не подвержены опасности заражения поверхностными бактериями и грибами, среди которых могут быть и болезнетворные формы.
4. Культура ткани требует относительно немного места по сравнению с выращиванием растений в теплицах или на полях.
5. Метод культуры ткани не зависит от сезонных изменений погодных условий, т. е. растения с заданными свойствами можно получать в любое время года, тогда, когда их можно продать дороже всего.
6. Возможен более тщательный контроль за развитием растений, что гарантирует единообразие продукта, предлагаемого покупателю.
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
54 Глава 21
БОТАНИКА
7. Некоторые растения, например бананы, стерильны и их можно размножать только бесполым путем.
8. Семена некоторых растений, например определенных орхидных, трудно проращивать. Их надежнее размножать бесполым путем.
9. Культура ткани в сочетании с методами генетической инженерии позволяет получать трансгенные растения (см. разд. 25.4).
10. Поскольку культуры ткани не громоздки, их экономично транспортировать по воздуху, что расширяет возможности международной торговли.
Недостатки метода культуры ткани
1. Метод требует больших затрат рабочей силы и менее удобен, чем высеивание семян. Кроме того, он требует достаточно высокой квалификации. Его применение в широких масштабах порождает определенные проблемы в плане организации и обучения персонала. При этом значительно возрастает и стоимость полученного продукта. Обычно применение этого процесса экономически выгодно только для дорогих культур, таких как декоративные растения, и нерентабелен для дешевых культур, например моркови.
2. Необходимость поддерживать стерильные условия. Это еще больше повышает расходы и усложняет весь процесс.
3. Растения, полученные из культур каллуса, иногда претерпевают генетические изменения. Небольшая доля этих изменений может оказаться коммерчески выгодной, но в большинстве случаев они нежелательны.
4. Поскольку клоны генетически идентичны, сельскохозяйственные культуры сильно подвержены заражению новыми болезнями и очень чувствительны к изменениям условий среды. Эти факторы могут полностью уничтожить некоторые культуры.
ММА им. И.М. Сеченова
_Размножение 55
