Створення штучних асоціацій клітин вищих рослин

Створення штучних асоціацій – новий, порівняно молодий напрям клітинної інженерії з вивчення нових клітин і клітинних систем шляхом введення мікроорганізмів в клітини або в популяції культивованих клітин рослин. Експериментальні клітинні системи називаються асоціаціями.

Асоціації можуть бути як внутрішньоклітинні (ендосимбіотичного типу), так і міжклітинні (екзосимбіотичного типу).

В першому випадку мікроорганізми вводять в ізольовані протопласти вищих рослин. В другому – спільно культивують клітини і тканини рослин з мікроорганізмами.

При створенні асоціацій передбачається, що клітини і їх популяції повинні набувати нових властивостей, обумовлених присутністю в них мікроорганізмів.

Цілі створення популяцій:

1. Експериментальна перевірка гіпотези теорії симбіотичного походження еукаріотичної клітини, яке, за припущенням, проходило через стадії ендо- і екзосимбіозу. Реконструкція окремих стадій еволюційного процесу симбіогенезу.

2. Моделювання природних симбіотичних відносин рослин і мікроорганізмів, які відіграють величезну роль в процесі фіксації атмосферного азоту (забезпечення зв’язаним азотом природних екосистем, а також агроценозів).

3. Підвищення продуктивності рослинних клітин-продуцентів економічно важливих речовин.

4. Одержання рослин з новими властивостями, за умов, що відносини, які складаються між клітинами партнерів при спільному вирощування, зберігаються в рослинах-регенерантах. В літературі обговорюється можливість покращення таким чином сільськогосподарських рослин, а також одержання рослин зі здатністю до автономної фіксації азоту.

Перші дві цілі мають значення для вирішення теоретичних питань біології, останні дві носять яскраво виражений прикладний характер.