12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция...
Transcript of 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция...
![Page 1: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/1.jpg)
КУЛЬТУРАКУЛЬТУРАИЗОЛИРОВАННЫХИЗОЛИРОВАННЫХ КЛЕТОККЛЕТОК ИИ
ТКАНЕЙТКАНЕЙ ВВ СЕЛЕКЦИИСЕЛЕКЦИИРАСТЕНИЙРАСТЕНИЙ
![Page 2: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/2.jpg)
Селекционная практика основывается на двухпринципиальных подходах:
1) создание генетического разнообразия. 2) отбор желаемых генотипов
Клеточные технологиипредлагают
принципиально новые путидля создания генетического
разнообразия и отбора форм сискомыми признаками
![Page 3: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/3.jpg)
Клеточная селекция
Соматическая гибридизация
Генетическая трансформация
Эмбриокультура
Экспериментальная гаплоидия
Клональное микроразмножениеновых сортов, гибридов, линий(включая созданиеискусственных семян)
Для создания генетическогоразнообразия и скринингагенотипов с важными
признаками
Для облегчения и ускоренияселекционного процесса
КлеточныеКлеточные технологиитехнологии вв селекцииселекции растенийрастений
![Page 4: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/4.jpg)
Выращивание зародышей на искусственнойпитательной среде называетсяэмбриокультурой
ПрактическиеПрактические аспектыаспекты использованияиспользованияэмбриокультурыэмбриокультуры::
получение межвидовых и межродовых гибридов
сохранение важного для селекции материала путемкультивирования in vitro потерявших всхожесть семян;
сокращение длительного селекционного процессапутем ускорения in vitro прохождения жизненногоцикла растения.
![Page 5: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/5.jpg)
Экспериментальнаягаплоидия
Андрогенез Гиногенез
ЭкспериментальнаяЭкспериментальная гаплоидиягаплоидия –– получениеполучениегаплоидныхгаплоидных растенийрастений вв условияхусловиях in vitroin vitro
![Page 6: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/6.jpg)
АндрогенезАндрогенез inin vitrovitro -- процесспроцесс образованияобразованиягаплоидногогаплоидного растениярастения изиз микроспорымикроспоры илииликлетокклеток пыльцевогопыльцевого зерназерна
![Page 7: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/7.jpg)
Например, методом андрогенеза в разных странах созданывысокоурожайные и устойчивые сорта риса и пшеницы.
![Page 8: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/8.jpg)
ГиногенезГиногенез inin vitrovitro - процесс образованиягаплоидного растения из клетокзародышевого мешка.
![Page 9: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/9.jpg)
отбор клеток устойчивых к гербицидам;
отбор клеток устойчивых к засолению;
отбор клеток устойчивых к экстремальнымтемпературам;
отбор клеток устойчивых к патогенам;
отбор клеток, характеризующихся повышеннымсинтезом незаменимых аминокислот.
ОсновныеОсновные направлениянаправленияклеточнойклеточной селекцииселекции in vitroin vitro::
![Page 10: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/10.jpg)
Соматическая гибридизация – это методполучения гибридных растений в результатеслияния протопластов, изолированных изсоматических клеток родительских форм
![Page 11: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/11.jpg)
Клетка, в которойслияния ядер не
произошло
![Page 12: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/12.jpg)
ГЕНЕТИЧЕСКАЯГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯТРАНСФОРМАЦИЯРАСТЕНИЙРАСТЕНИЙ
НАИБОЛЕЕНАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕВАЖНЫЕ ПРИКЛАДНЫЕПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫПРОБЛЕМЫ, , длядля решениярешения которыхкоторых осуществляетсяосуществляется
генетическаягенетическая трансформациятрансформация растенийрастений::
повышение устойчивости к биотическим иабиотическим стрессам;
улучшение качеств запасных белков зерна;
повышение эффективности азотфиксации ирасширение круга культурных растений, способных ксимбиотической фиксации азота;
создание сверхпродуцентов биологически активныхвеществ.
![Page 13: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/13.jpg)
МЕТОДМЕТОД АГРОБАКТЕРИАЛЬНОЙАГРОБАКТЕРИАЛЬНОЙТРАНСФОРМАЦИИТРАНСФОРМАЦИИ
![Page 14: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/14.jpg)
БАЛЛИСТИЧЕСКИЙБАЛЛИСТИЧЕСКИЙ МЕТОДМЕТОД
![Page 15: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/15.jpg)
ИспользованиеИспользование методаметодакультурыкультуры клетокклеток, , тканейтканей ииоргановорганов растенийрастений длядлясохранениясохранения генофондагенофонда
![Page 16: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/16.jpg)
ДляДля сохранениясохранения генофондагенофондамогутмогут бытьбыть использованыиспользованы::
протопласты;суспензионные культуры клеток;каллусные культуры;пыльца и пыльники;культуры меристем побегов;зародыши;асептически выращиваемые целыерастения.
![Page 17: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/17.jpg)
МЕТОДИЧЕСКИЕМЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫПОДХОДЫ, , используемыеиспользуемые длядля решениярешения
проблемыпроблемы сохранениясохранения генофондагенофонда
хранение биологическихобъектов, не нарушаяпроцессов роста
(пересадочные коллекции)
хранение при замедленииили полной остановке
роста(депонирование коллекций,
криосохранение)
![Page 18: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/18.jpg)
НедостаткиНедостатки пересадочныхпересадочныхколлекцийколлекций::
1) при субкультивировании возможныизменения коллекционных объектов;
2) трудоемкость;3) необходимость значительных затрат;4) при длительном субкультивированииснижается способность крегенерации.
![Page 19: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/19.jpg)
ДепонированиеДепонирование коллекцийколлекций(сохранение коллекций без частых
пересадок)
3
РазрабатываемыеРазрабатываемые способыспособы депонированиядепонированияколлекцийколлекций направленынаправлены нана удлинениеудлинение периодапериода
междумежду пересадкамипересадками объектовобъектов
3
![Page 20: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/20.jpg)
Существует несколько способов, лимитирующих рост in vitro:
снижение температуры, при которой происходиткультивирование (1-10ºС;
внесение в среду для культивирования соединений, способных замедлять рост. Это могут быть вещества, оказывающие осмотическое действие (маннит, сорбит, повышение концентрации сахарозы) или веществагормональной природы (абсцизовая кислота, гидразидмалеиновой кислоты, диметилгидразид янтарной кислоты);
изменение состава атмосферного воздуха, с которымсоприкасается культура (гипоксия, снижение атмосферногодавления до 0,5 мм рт.ст).
![Page 21: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/21.jpg)
КриосохранениеКриосохранение(сохранение объектов при температуре
жидкого азота)
ПРЕИМУЩЕСТВАПРЕИМУЩЕСТВА::обеспечение наиболее длительного
сохранения коллекционных объектов;
значительная экономия затрат посравнению с депонированием, и тем болеепересадочными коллекциями;
полная сохранность образца и всех егосвойств
![Page 22: 12 growth develop biotech - bio.bsu.by · Клеточнаяселекция Соматическаягибридизация Генетическаятрансформация Эмбриокультура](https://reader033.fdocuments.in/reader033/viewer/2022042916/5f5615533fc3cc6a7c059a6a/html5/thumbnails/22.jpg)
СхемаСхема криосохранениякриосохранениякультурыкультуры растительныхрастительныхклетокклеток::1 – подготовка культуры; 2 – концентрированиекультуры; 3 – добавлениекриопротектора; 4 – перенос в ампулы; 5 – программноезамораживание; 6 – помещение в жидкийазот; 7 – оттаивание; 8 – перенос на чашкиПетри; 9 – удалениекриопротектора; 10 – возобновление роста
1 2 3
5 4
6 7 8
10 9