Технология клонального микроразмножения

Одна из особенностей живых организмов – способность к размножению. Существует два основных способа размножения: половое и бесполое. Для каждого из них характерно значительное разнообразие форм. Половое – это размножение, при котором новый организм развивается из зиготы, образующейся в результате оплодотворения, т. е. слияния ядер мужской и женской половых клеток.

Вегетативное размножение – образование нового организма из части материнского. Таким образом могут размножаться микроорганизмы, почти все растения и некоторые животные (губки, мшанки, кишечнополостные, простейшие).

Бесполое размножение – характеризуется отсутствием полового процесса; такое размножение свойственно одноклеточным и многоклеточным растительным и животным организмам.

Клональное микроразмножение - получение in vitro организмов неполовым путём, генетически идентичных исходному.

Обязательное условие клонального микроразмножения – использование объектов, полностью сохраняющих генетическую стабильность на всех этапах процесса, от экспланта до растений в поле. Такому требованию удовлетворяют стеблевые апексы и пазушные почки органов стеблевого происхождения, т. е. меристематические ткани. Их устойчивость к генетическим изменениям, вероятно, связана с высокой активностью систем репарации ДНК, а также негативной селекцией изменённых клеток.

Для получений клонов можно использовать любую клетку, ткань или орган растения. Вызывая последовательно дедифференцировку клеток экспланта и вторичную дифференцировку каллусных клеток, можно добиться регенерации растения. Однако проще и удобнее использовать для клонирования меристематические ткани, так как они обладают генетической стабильностью и позволяют получать оздоровленные растения. Реализовать тотипотентность in vitro можно индукцией в каллусных тканях или культивируемых клетках цепи событий. Это образование меристематических очагов, развитие на их основе стеблевых апексов; появление побегов, которые после укоренения развиваются в целое растение (индукция побегов). Различают 4 этапа технологии клонального микроразмножения:

1. Получение хорошо растущей стерильной культуры. На этом этапе необходимо правильно выбрать растение-донор, получить свободную от инфекции культуру, добиться её выживания и быстрого роста на питательной среде. Это достигается путём получения хорошо растущей стерильной культуры, в которой на эксплантах (кусочках листа) формируется большое количество почек (рис. 3.6).

Рис. 3. 6. Эксплант в стадии Рис. 3. 7. Почки прорастающие