Металл иондары кофактор рет i нде 3 страница
Суспензиядағы жасушаны агаризонды жазықтықта статистикалық тәсілмен өсірілген жасушамен салыстырғанда ерекшеліктері болады: жасуша популяциясы біртүрлі қоректік ортада, аэрацияда болады; экзогенді факторлардың жасушалардың өсуіне және метаболизміне әсер етуін оңай бақылауға болады; олар биохимиялық және молекулалық-биологиялық зерттеулер жасауға қолайлы болып келеді; олардан қалыпты жасуша популяцияларын алу мүмкіндігі жоғары.
Суспензионды жасушаларды алу.
Әдетте суспензионды жасушаны алу үшін каллусты ұлпалар қолданылады. Сұйық ортаға орналастырылған эксплантты өсімдікті алу мүмкін (мысалы, пыльниктерді). Экплант бетінде пайда болған каллусты жасушалар бөліне алады және ортаға өтіп суспезияның басталуына негіз болады. Бірақ бұл ұзақ әрі нәтижесі төмен процесс. Кейбір зерттеулер үшін қажет жасушаларды ферментті мацерация тәсілімен алады, мысалы: жапырақ мезофилінен, бірақ мұндай суспензияны ұзақ уақыт бойы сақтап қалу мүмкін емес.
Суспензионды жасушаларды алудың негізгі тәсілі тербелгіштегі сұйық ортада борпылдақ дифференциалданбаған каллусты өсіру болып табылады. Мұндай жағдайда каллус жеке жасушаларға және жасушалық агрекаттарға оңай ыдырайды. Борпылдақ каллусты арнайы осындай мақсаттар үшін 2,4-Д және құрамы азайған немесе цитокинині жоқ ортада өсіреді. Каллустың дезагрегациясына қоректік ортада 
болмауыда жақсы әсер етеді, бірақ мұның салдарынан өсімдік жасушаларын байланыстырушы негізгі материал – кальций пектинаты аз мөлшерде түзіледі. Кальций пектинатын каллусқа пектизамен әсер ету арқылы бөліп алуға болады.
|
|
|
Сұйық ортадағы каллусты ұлпалардың бөліктері араластырудың әсерінен жасушаларға және жасушалық агрегаттарға ыдырап алғашқы суспензияны түзеді. Каллустың ірі қалдықтары мен ірі жасуша агрегаттарынан құтылу үшін 1-2 қабат марлы немесе нейлон қолданып сүзеді немесе суспензияны тұндыру арқылы алады. Жасушалардың диссоциясына қоректік ортаның құрамы, аэрация және суспензияны араластыруда әсер етеді. Ешқандай әрекеттерге қарамастан суспензия ешқашан жалғыз жасушалардан тұратын бір түрде ғана болмайды.
43. Өсімдіктердің клеткалары мен ұлпа культураларын жасанды ортада өсіру барысында өтетін дифференциация, дедифференциация, морфогенез және регенерация процестері.
|
|
|
Каллус ұлпа клеткасын өсіру циклінде, бірнеше бөлінуден кейін өсуге кіріседі, жетілген каллус ұлпасы ретінде дифференциацияланады және деградацияланады. Қартаю, бөліну және одан әрі өсу қабілетінің жоғалуы, сондай - ақ каллус жасушаларының өлуі болмауы үшін, бастапқы каллус 28-30 күннен кейін жаңа қоректік ортаға тасымалдайды.
Маманданған бөлінбейтін жасушалардың пролиферацияға өтуі олардың дедифференциациясымен байланысты, басқаша айтқанда-мамандануын жоғалту.
Дедифференциациялау – бұл клеткалардың бөлінуге қабілетін сақтайтын, меристематикалық жағдайға қайтару.
Осы процестің негізінде дифференциациялық белсенді гендер жатыр. Жасушалардың қызметі мен құрылымы гендердің белсенділігімен анықталады. Егер жасушалардың қызметі мен құрылымы жағынан айырмашылықтары болса, онда олардың гендерінің экспрессиядағы айырмашылықтарына байланысты, яғни мамандану әртүрлі жасушалардағы әртүрлі гендердің қатысуымен қамтамасыз етіледі. Әдетте гендердің пуласының біраз бөлігі (5%) ғана белсенді болып келеді. Гендер берілген мүшеде, ұлпада, жасушада, Сонымен қатар тек белгілі бір жаста немесе сыртқы ортаның өзгерісінің әсеріне байланысты қызмет жасай бастаған гендер белсенді гендер құрамына кіреді.
|
|
|
Қызметтік мамандануына байланысты өсімдік ұлпалары мен жасушалары арасындағы физиологиялық және құрылымдық ерекшеліктердің пайда болуы дифференциация процесі деп аталады. Дифференциация ұғымы эмбриондық және меристемалық жасушалардың маманданған жасушаларға айналуын көрсетеді. Меристемалық жасушалар құрылымы мен қызметі жағынан бірдей және әртүрлі мүшелердің ұлпаларын қалыптастырып әртүрлі жолдармен дамиды.
Дедифференциациялау аяқталғаннан кейін каллус клеткасының одан әрі дамуы бірнеше бағытта жүре алады.
Бірінші, бұл күрделілік дәрежесі әртүрлі екіншілік дифференциация.
Екінші, жасушада тұрақты дедифференциация жағдайы ("тәуелділік"), демек, гормонсыз ортада өсу қабілеті қалыптасуы мүмкін.
|
|
|
Үшінші, каллус клеткасы оның қартаюы мен өлуімен аяқталатын, өзінің даму циклынан өтеді.
Ерекше қызығушылықты морфогенді процестерді көрсететін бірінші жол тудырады.
Каллус ұлпаларының культурасында морфогенезді – клеткалардың ұйымдастырылмаған массасынан ұйымдастырылған құрылымдардың пайда болуы деп атайды.
Морфогенез – in vitro культурасында – бұл клетканың генетикалық бағдарламасын ағзалардың, тіндердің және клеткалардың өсуі мен дамуы нәтижесінде жүзеге асыру.
In vitro морфогенез жолдары келесідей жіктелуі мүмкін:
1. Каллус клеткасын диффиренцияциялаудың ең қарапайым түрі – белгілі бір құрылымы бар және спецификалық функцияларды орындайтын, жеке диффиренциацияланған клеткалардың каллус ұлпасында түзілуі. Мысалы, екінші метаболиттер қоры бар – эпибласт клеткаларының түзілуі.
2. Гистологиялық дифференциалдау каллуста әртүрлі ұлпалардың түзілуімен аяқталады: талшықтар, трихом, ксилема элементтері (трахея және трахеидтер) және флоэмалар (сит тәрізді түтіктер және серіктес жасушалар).
Регенерация - бұл ағзаның зақымдалған немесе жоғалған бөлігін қалпына келтіру, бұл вегетативтік көбею және өсімдіктерді зақымданудан қорғау тәсілдерінің бірі болып табылады. Регенерацияның келесі түрлері бар.
I. Физиологиялық регенерация. Бөліктер табиғи тозған кезде қалпына келтіріледі,
II. Травматикалық регенерация.
1. Жасушалардың дифферецирленуінен туындаған Регенерация:
· жараны емдеу. Эпидермис және бастапқы қабық дифференцияланады, олардың жасушалары бөлісе бастайды және тығын айналады.
· каллус түзілуіне байланысты органогенез. Жасушалар дифференцияланады және бір-бірімен қосылған паренхимиялық жасушалардан каллус тінін түзе отырып, ұйымдастырылмаған бөлініске ауысады. Кейде жеке клеткалар адвентивті, яғни эмбриональды тіндерден, мүшелерден: тамырларға, қашуларға, жапырақтарға баста береді.
· соматикалық эмбриогенез. Жара бетінде каллус пайда болады. Бөлінуді бастаған каллус клеткаларынан соматикалық ұрықтар (эмбриоидтар) қалыптасады, олардың белгілі бір жағдайларда тұтас организм дамиды.
· каллус түзусіз бөліктерді қалпына келтіру.
2. Меристемалар деңгейіндегі Регенерация:
· апикальды меристемаларды қалпына келтіру. Өсу конусын ұзына бойлық кесу кезінде әрбір жартыдан жеке апекстерді қалпына келтіруі мүмкін.
· қазіргі ұрықтарынан органогенез. Жоғары өсімдіктерде жер үсті органдарын қалпына келтіру өршу апексінің басым әсерін жою кезінде пазушалық бүйрек өсуінің есебінен жүзеге асырылады.
45 . Өсімдіктерді сауықтырудың биотехнологиялық әдістері.
Көптеген пайдалы өсімдіктер толып жатқан вирустар, бактериялар және саңырауқұлақтар қоздыратын ауруларға шалдығады. Соның зардабынан жыл сайын олардың өнімі төмендеп, сапасы нашарлайды. Клондық микрокөбейту кезінде стерильденген экспланттарды асептикалық жағдайда өсірудің арқасында өсімдіктер бактериялық және саңырауқұлақтық патогендерден сауықтырылады, бірақ сыртқы залалсыздандыру эксплантты вирустан тазарта алмайды.
Вирустармен әдеттегі химиялық әдістермен күресуге болмайды, себебі олардың тіршідік әрекеті өздері ішіне енген қожа өсімдік жасушаларының метаболизмімен тығыз байланысты. Қазіргі уақытта 600-ден астам фитопатогендік вирустар белгілі. Олар адамға қауіпсіз болса да, екпе өсімдіктерді зақымдап, ауыл шаруашылығына үлкен зиян келтіреді. Мысалы, вирус ауруларының әрекетінен түсім шығыны картопта 25-88%, жүзімде-60% дейін, шиеде-35-96%, қара өрікте-5-95%, алмада-66% төмендейді де, ақырында бұл өсімдік сорттарының азғындауына әкеліп соғады. Мысалы, Францияда картоптың Бельде-Фонтанэ деген бағалы сорты вирусқа шалдығу себебінен мүлдем жоғалып кетті. Мұндай мысалдар басқа өсімдіктерде де кездеседі.
Апикальдық меристеманы өсіру.
Вирустар қоздыратын аурулармен күресудің негізгі жолы, ол аурудан таза, сауықтырылған көшет алу. Соңғы кезде вирусы жоқ картоп және басқа вегетативтік жолмен көбейетін өсімдіктерді алу үшін апикальдық меристеманы өсіру әдісімен бірге термоөндеуді, хемотерапияны және вирустарды сарапқа салуды табысты қолданылады.
Әдеттегі вирустан құтылу әдістерінен апикальдық меристеманы өсіру әдісінің негізгі айырмашылығы мынада. In vitro жағдайында регенерант өсімдіктері алынғанда, олар инфекцияға шалдықпайды. Бұл әдістің негізін қалаған француз ғалымдары П.Лимассе мен П.Корнуе. олар 1949 жылы көрсеткендей теңбіл кеселді темекінің жапырақтарында вирустың концентрациясы өсімдіктің ұшына жақындағанда төмендеген. Өркен ұштарының, яғни апикальдық меристемалардың жартысында вирус тіпті болмаған. Апикальдық меристеманы өсіру әдісін вегетативтік жолмен көбейетін өсімдіктерді бірінші пайдаланған 1952 жылы Г.Морель мен К.Мартин. олар бұл әдісті нарғызгүлді (георгин) теңбіл вирусынан сауықтыру үшін қолданған.
Вирустардың меристема ұлпасында көбеймеуінің себептері жөнінде әр түрлі пікірлер бар. Бір зерттеушілер болса меристемада вирустардың болмауын олардың бір жасушамен екінші жасуша арасында баяу қозғалысымен түсіндіреді. Себебі меристемада өткізгіш жүйесі жоқ, ал плазмодесмалар көлемі өте кішкене. Басқалары болса, бұл фактіні меристемаларға тән ерекше вирустық нуклеопротеидтің синтезін тежейтін метаболизммен түсіндіреді.
Жылумен өндегенде өсіп келе жатқан өркен ұштарында вирустың көбеюі күшті тежеледі, сондықтан жаңадан пайда болған меристема жасушаларында вирустың болмауы мүмкін. Жылумен өндеу нәтижеді болу үшін донорлық өсімдіктерді жоғары температурада (30-40°С) өсуге жақсы жағдай жасап ұзағырақ ұстау қажет. Сол кезед жаңадан өсіп шыққан өркендердің ұштары вирустан алас болады. Бірақ барлық өсімдіктер ұзақ мерзімді жылумен өндеуге шыдамайды. Олардың өсуі бәсең болады және басқа да жағымсыз өзгерістер байқалады. Танаптық және жеміс-көкөніс дақылдарын сауықтыру үшін термоөндеу, меристеманы өсіру және вирустық тестер арқасында сұрыптау тәсілдері қосыла аралас қолданылады.
46. Гаплоидтық технология әдістері және олардың өзара ерекшеліктері мен артықшылықтары.
Гаплоидтық технология.Гаплоидтық организмнің сомалық жасушаларында
сыңар хромосомалар жиынтығы (n) болады, яғни толық жиынтықтың (2n) тең жартысы. Гаплоидтарды дағдылы селекция әдістерімен шығару (түрішілік
және түраралық тозаңдану, рентген сәулесін түсіру және басқа стресс факторлармен ықпал ету) оңай емес және көп уақытты талап етеді. Ал аталық және аналық гаметофиттерді in vitro жағдайында өсіріп гаплоидтарды тез шығарып, селекция процесін жеңілдетуге болады. Бұл әдістер апомиксис процесіне негізделген. Апомиксис – организмдердің жыныссыз
жолмен көбеюі.
Аталық гаметофитті (тозаңқаптар мен тозаң) in vitro жағдайында өсіріп, гаплоидтық өсімдіктерді алу андрогенез деп аталады. Аналық гаметофитті (ұрық бүршіктер) өсіру арқылы гаплоидтық өсімдік алу гиногенез деп талады. Сонымен қатар гаплоидтарды, аталық немесе аналық хромосомалары жойылып кететін будан ұрықты in vitro жағдайында өсіріп алуға болады. кейде гаплоидтық өсімдік псевдогамия арқасында пайда болады, яғни ұрықтанбаған жұмыртқа жасушасынан ұрық дамиды.
Тозаңқаптар мен тозаңдарды өсіріп гаплоидтарды алу. Бірінші рет сасық меңдуананың тозаңқаптарын in vitro жағдайында өсіріп, Индияда С.Гуха мен
С.Махешвари 1964 жылы гаплоидтық өсімдіктерді алады. Содан кейін осы тәжірибені француз ғалымы К.Нич 1967 жылы темеккінің тозаңқаптарын өсіріп қайталады. Содан бері осы әдіспен гаплоидтар 200- ден астам өсімдік түрлерінен алынды, соның ішінде: бидай, арпа, қара бидай, күріш, картоп, рапс, т.б. ауыл шаруашылық дақылдары.
47.Протопласттарды бөліп алу, өзара құйылыстыру және өсіру технологиялары.
Клеткалық инженерия – клеткаларды өсіру,оларды будандастыру және қайта құрастыру арқылы клетканың мүлдем жаңа типін жасау әдістерін негізінде қалыптасқан биотехнологияның саласы.Клеткаларды жасанды жолдармен будандастырғ,анда,сомалық(жыныстық емес) клеткаларды бір-біріне қосқанда будан геном түзіледі.Будандастырудың бұл тәсілінің мәні мынада:аталық және аналық клеткалар ретінде жыныстық клеткалар (гаметалар) емес өсімдіктің дене (сомалық)клеткалары қосылады.Олардың алдын – ала протопластарын бөліп алады,белгілі жағдайда олар бір-бірімен қиылысады.Пайда болған сомалық будан клеткалардан кейін регенерация арқылы будан өсімдіктер өсіп шығады.
Протопластарды қосу арқылы будандастыруды әртүрлі атайды:сомалық будандастыру,парасексуальды будандастыру,жыныстық емес будандастыру.Сон-да да, көбінесе бірінші термин қолданылады,ал пайда болған будан сомалық будан деп аталады.
Клетканы қайта құрастыру (реконструкция)-клетканың құрамына кіретін ядроны,цитоплазманы,митохондрияларды,хлоропластарды,хромосоларды бір клеткадан басқа клеткаға көшіру негізінде мүлдем жаңа клетканы жасау.Осындай әрекеттер нәтижесінде ядролық және цитоплазмалық гендер тіркестігі әдеттегідей емес,тіпті өзгеше клеткалар пайда болуы мүмкін.Одан да артық ғалымдарды қызықтыратыны,ол жеке хромосомаларды тасымалдау арқылы анеуплойдтық линияларды алу мүмкіншілігі.
Қазіргі уақытта протопластарды бөліп алу үшін ферменттердің қоспасын пайдаланады.Бұл қоспаның құрамында ферменттердің үш түрі болады:олар пектиназа,целлюлоза,гемицеллюлаза.Олар клетка қабығының негізгі компо-ненттерін ыдыратады.Бұл ферменттерді кейбір бактериялар мен саңырауқұлақтар өздерін өсірген сұйық ортаға бөліп шығарады,сонымен қатар оларды ұлудың ас қорыту сөлінен бөліп алады. Қазіргі уақытта пептиназалық және целлюлазалық әсері бар бірталай стандарттық бірнеше ферменттер бар.Олардың фирмалық аттары әртүрлі,атап айтқанда мыналар:
Целлюллюлаза:
Гемицеллюлаза:
Пектиназа:
Ферменттік ерітінділерді арнайы сүзгіден өткізу арқылы залалсыздандыра-ды.Клетка түрінде құрылымы мен құрамы жағынан айырмашылық болғандық-тан,қолданылатын ферменттердің комбинациялары мен мөлшерінің ара қатынасы бірдей болмайды.Әр-бір ұлпа үшін ферменттердің құрамы,концентрациясы мен ара қатынасы және өңдеу уақыты бөлек іріктеліп алынады.Бөлініп алынған протпластар ферменттік ерітіндіде мейлінше аз уақыт болуы керек,одан кейін ұқыпты түрде жуылуы қажет.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 404; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!