ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ДИФФЕРЕНЦАЦИЯ И КАЛЛУСОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ 8
1.1 Концепция дифференциации клеток высших организмов 8
1.2 Модельные системы в культуре клеток 10
1.3 Иммунологический метод - доказательство изменений в белковом спектре 16
1.4 Каллусные клетки в культуре in vitro 19
ГЛАВА 2. АСПЕКТЫ РЕГУЛЯЦИИ МОРФОГЕНЕЗА
2.1 Морфогенез в культуре клеток растений 29
2. 2 Механизм морфогенеза 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 49
Прогресс в биохимии и физиологии растений, достигнутый в последние 50 лет, тесно связан с применением новых методов исследования дифференциации морфогенеза. Внедрение этих методов позволило расширить и углубить наши представления о механизмах, лежащих в основе важнейших физиологических процессов, а также изучить тонкую структуру растительной клетки. Возможность одновременного изучения структуры и функции клетки, привела значительным успехам в таких областях исследования, как фотосинтез, рост, транспорт органических веществ и минеральных ионов и других разделах физиологии растений.
Характерное для наших дней быстрое развитие биологии выдвигает новые подходы к явлениям, что способствует появлению оригинальных методов исследования, а также использованию разнообразных химических, физических и математических методов [3].
Изыскание путей компенсации дефицита лекарственных растений привело к разработке принципиально новых биотехнологических методов получения отдельных биологически активных соединений растительного происхождения, на основе использования культуры изолированных тканей и клеток, растущих на искусственных питательных средах в асептических условиях. Интерес к этому методу непрерывно растет, так как в настоящее время доказано, что клеточные технологии имеют неоспоримые преимущества для производства, создания новых форм, селекции и получения сверхпродуцентов экономически важных веществ. Помимо способности клеток синтезировать биологически активные вещества самого различного типа действия - клетки и ткани могут быть использованы для биотрансформации ряда соединений, как источник получения совершенно новых веществ [3-6].
Растения являются ценным источником многих биологически активных веществ, составляющих основу отдельных жизненно важных 3
лекарственных препаратов. В последнее десятилетие в промышленно развитых странах наблюдается тенденция к использованию естественных биологически активных веществ вместо синтетических. Это служит важным стимулом для более широкого изучения лекарственных растений и с точки зрения биотехнологии.
Целью данного исследования является изучение закономерностей биохимических методов морфогенеза и дифференциации в культуре клеток растения.
Задачи:
1. Изучить имеющиеся литературные данные по теме исследования.
2. Рассмотреть культуру изолированных клеток.
3. Охарактеризовать иммунологический метод .
4. Исследовать морфогенез в культуре клеток растений.
5. Выделить механизмы морфогенеза.
Объект исследования: культура клеток растений.
Предмет исследования: дифференциация и морфогенез в культуре клеток растений.
Биотехнология растений основана на методах культуры клеток и тканей. Культуры клеток, тканей и органов растений называется выращивание отдельных клеток, а также тканей и органов на искусственной питательной среде в асептических условиях. Этот метод лежит в основе изучения биологии клетки, существующей вне организма [14].
Культура клеток высших растений может рассматриваться с трёх точек зрения - как уникальная биологическая система, как модель в физиологии, биохимии и генетике растений и, как инструмент для разнообразных исследований и биотехнологии [9].
Популяция растительных клеток, выращиваемые в искусственных условиях, присущи специфические особенности, благодаря которым культура клеток и тканей растений представляет новую экспериментально созданную биологическую систему. Отличия культивируемых клеток от клеток организма, часто специально усиленные путём создания биохимических мутантов, гибридных или трансформированных клеток, помогают глубже проникнуть в механизмы процессов, происходящих в растении [15].
В настоящее время в связи с глобальными изменениями экологической обстановки крайне необходимо разработать быстрые и эффективные технологии селекции сельскохозяйственных культур на устойчивость к экстремальным факторам (засуха, болезни и др.) окружающей среды.
На современном этапе практически исчерпаны возможности увеличения продуктивности и адаптивности сельскохозяйственных растений методами традиционной селекции и генетики. В ХХХ веке в обеспечении продуктами питания растущего быстрыми темпами населения Земли решающую роль будут иметь современные усовершенствованные биотехнологические методы и методологии создания новых форм и сортов важных сельскохозяйственных культур [15].
На основе изучения физиолого-биохимических и цитоэмбриологических особенностей процессов морфогенеза и регенерации растений в культуре микроспop in vitro разработана и усовершенствована гаплоидная биотехнология, которая может быть успешно использовано в практической селекции зерновых культур, клеточной селекции и генетической инженерии растений [27].
