Прописи основных питательных сред используемых при микроклональном размножении растений
Компонент | Состав питательных сред, мг/л | ||||
Knudson С | Murashige & Skoog | Harvais I A | Van Waes & Deberg | ||
BM 1 | BM 2 | ||||
Ca(NO3)2 *4H2О | |||||
(NH 4)2SO4 | |||||
KN03 | |||||
CaCl2 *2H 2 О | |||||
NH4NO3 | |||||
КH2РО4 | |||||
KCI | |||||
MgS04*7H2 О | |||||
FeSO4 *7H 2 0 | 27,95 | 27,95 | 27,95 | ||
Na2ЭДТА | 37,23 | 37,23 | 37,23 | ||
Хелат железа | 5 мл | ||||
CoCl2 *6 H 2 О | 0,025 | 0,02 | |||
ZnSO4 *7Н2О | 8,6 | 0,5 | |||
H3ВО3 | 6,2 | 0,5 | to | ||
MgS04*4H20 | 7,5 | 22,3 | 0,5 | ||
CuS04 *5Н2О | 0,025 | 0,5 | 0,025 | 0,025 | |
Na2 МoО4*2Н2О | 0,25 | 0,04 | 0,25 | 0,25 | |
KJ | 0,83 | 0,1 | |||
Глицин | |||||
Мезоинозит | |||||
Никотиновая кислота | 0,5 | ||||
Тиамин | 0,1 | 0,5 | 0,5 | ||
Пиридоксин | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
Фолиевая кислота | 0,5 | 0,5 | |||
Биотин | 0,05 | 0,05 | |||
Гидролизат казеина | |||||
L -глютамин | |||||
6-БАП | 0,2 | ||||
Сахароза | |||||
Картофельный экстракт | 100 мл | ||||
Агар - агар | |||||
pH среды | 4,8-5,2 | 5,7 | 6,0-6,4 | 5,8 | 5,8 |
3.2. Гормональная регуляция в культуре клеток и тканей «in vitro»
Фитогормоны – это биологические регуляторы роста и развития растений, осуществляющие взаимодействие клеток, тканей и органов, стимулирующие и ингибирующие морфогенетические и физиологические процессы в растительных организмах. Фитогормоны влияют на деление и рост клеток растяжением, состояние покоя, созревание, старение, формирование пола, устойчивость к стрессу, тропизмы, транспирацию; обеспечивают функциональную целостность растительного организма, закономерную последовательность фаз индивидуального развития.
По химической природе гормоны растений четко подразделяются на две группы: производные мевалоновой кислоты (гиббереллины, абсцизины, брассины, фузикокцин, цитокинины), производные аминокислот (ауксины –из триптофана, этилен – из метионина и аланина). Биосинтез фитогормонов происходит в определенных частях растений: в апексах побегов образуется ИУК– индолил-3-уксусная кислота, лист служит донором ключевого продукта синтеза гиббереллинов – каурена, а также абсцизовой кислоты, в апексах корней синтезируется кинетин, а в зоне растяжения корня – гиббереллины, источником зеатина является эндосперм прорастающих семян.
По функциональному действию различают 5 основных групп фитогормонов: ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизины и этилен. Ауксины в культуре тканей вызывают рост клеток растяжением, в больших концентрациях – деление клеток, в сочетании с цитокининами – органогенез. В биотехнологии применяют как природные ауксины (ИУК), так и синтетические [ИМК (индолил-З-масляная кислота), ИПК (индолил-З-пропионовая кисло-та), 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота), НУК(нафтилуксусная ки-слота)].
Цитокинины в сочетании с ауксинами индуцируют митозы, пролиферацию клеток, почек и побегов. К природным цитокининам относятся: зеатин, кинетин (6-фурфуриламинопурин), NN-дифенилмочевина (кокосовое молоко); к синтетическим – 6-БАП (6-бензиламинопурин).
Гиббереллины стимулируют рост клеток растяжением, а также синтез ауксинов и цитокининов. Сейчас известно около 60 видов гиббереллинов. В культуре ткани используется гибберелловая кислота.
Абсцизины (АБК – абсцизовая кислота) и этилен ингибируют ростовые процессы, деление клеток, в сочетании с цитокининами и хлорхолинхлоридом индуцируют органогенез (образование микроклубней).
Гормональная система тесно связана с генетическим аппаратом клетки. Фитогормоны не только влияют на степень метилирования ДНК и таким образом регулируют экспрессию генов, но и связываются с белками – репрессорами на опероне, что приводит к активации структурных генов и синтезу определенных ферментов. Следовательно, изменяя соотношение гормонов в питательных средах, можно в какой-то степени изменять и генетические программы клеток и тканей. Эти процессы известны как дедифференциация, ре-дифференциация и дифференциация клеток и тканей.
В растении фитогормоны находятся в тесном взаимодействии друг с другом: ИУК индуцирует синтез этилена и цитокининов, ГК увеличивает содержание ИУК, цитокинины усиливают синтез МУК, но снижают содержание свободной АБК, этилен тормозит транспорт ИУК и увеличивает содержание АБК.
В культуре ткани фитогормоны, добавленные в различных пропорциях, регулируют синтез эндогенных гормонов растений, что проявляется в разнообразных морфогенетических реакциях клеток и тканей.
В 1955 г. Скуг и Миллер предложили гипотезу гормональной регуляции в культуре клеток и тканей, которая сейчас известна, как правило Скуга-Миллера: если концентрация ауксинов и цитокининов в питательной среде относительно равны или концентрация ауксинов незначительно превосходит концентрацию цитокининов, то образуется каллус; если концентрация ауксинов значительно превосходит концентрацию цитокининов, то формируются корни; если концентрация ауксинов значительно меньше концентрации цитокининов, то образуются почки, побеги.
Фитогормоны способны изменять проницаемость клеточных мембран. Под действием ауксинов и гиббереллинов усиливается выброс протонов из клетки, что приводит к подкислению клеточной стенки и ослаблению связей между целлюлозными фибриллами в результате частичного кислотного гидролиза пектиновых веществ. Поэтому клеточная стенка становится более эластичной и под действием тургорного давления вакуоли клетка приобретает способность к растяжению.
Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1216;