Культуры

Под понятием «происхождение каллусной ткани» подразумевают видовое, органное, тканевое происхождение. Возникшая каллусная ткань будет отличаться в зависимости от вида растения, его физиологического состояния в момент изолирования экспланта для культивирования. Кроме того, органы или их фрагменты представляют собой «мозаику» тканей с клетками различной дифференциации, которые не все переходят к делению. Образование каллуса происходит в области первичных или вторичных меристем, а также из паренхимы (основная ткань, внутри которой дифференцируются высокоспециализированные (проводящие, механические) ткани), прилегающей к этим меристемам или к вторичным сосудистым тканям. Этот процесс зависит также от размера экспланта и составляющих клеток. Чем крупнее эксплант, тем более сложен и разнообразен набор клеток. Быстрее образуют каллус молодые ткани, чем зрелые, поэтому чаще для получения каллуса используют ткани и органы проростков. Многие ткани обладают физиологической полярностью. Например, на фрагментах стебля каллус более интенсивно образуется на той стороне экспланта, которая на растении обращена к корню, поэтому экспланты помещают на агар апикальной (верхушечной, конечной) стороной. Каллусные ткани в условиях in vitro можно выращивать неопределенно долго, периодически пересаживая их на свежую питательную среду. Каллусные культуры выращивают в чашках Петри, пробирках, колбах, флаконах. Каллусную ткань через 3-4 недели роста извлекают, нарезают на кусочки и пассируют (пересаживают) на свежую питательную среду, потому что ухудшаются питание и аэрация внутренних участков ткани, истощается питательная среда. Состав новой среды определяется целями эксперимента. Если нужно только поддерживать рост каллуса, то среда остается прежней.

В некоторых случаях, учитывая взаимодействие клеток между собой, применяют специальные методы выращивания каллуса. Так метод культуры «няньки», или «кормящего слоя», используется для стимуляции роста одного каллуса другим. При этом ткань пересаживается на фильтровальную бумагу, смоченную средой, и помещается на хорошо растущую клеточную массу того же вида растений. Иногда в одном культивируемом сосуде совместно выращивают ткани разных видов растений. В отдельных случаях прибегают к прививке тканей либо органа на ткань. Какие-то вещества, выделяемые хорошо растущими тканями или органами, стимулируют рост опытной каллусной ткани. Таким образом, основным типом культивируемых клеток всех высших растений являются каллусные клетки. Техника культивирования тканей растений позволяет получить длительную пересадочную каллусную культуру из любых живых клеток интактного растения.

Широкое культивирование каллусных тканей обусловлено их способностью к различным типам морфогенеза. Изменяя состав питательной среды, можно добиться того, что неорганизованно растущая каллусная ткань вновь вернется к эмбриональному состоянию и даст начало растению-регенеранту. Следовательно, можно получить целое растение даже из одной клетки, в этом проявляется уникальное свойство растительной клетки – тотипотентность.