WPŁYW HORMONÓW
NA RÓŻNICOWANIE
SIĘ ORGANÓW
Organogenez
a
Proces tworzenia się organów w wyniku
różnicowania się komórek i tkanek
Organogen
eza
Pośred
nia
Bezpośred
nia
Powstanie korzeni i pędów Korzenie i pędy
powstają
Poprzedza powstanie kallusa bezpośrednio bez
wytworzenia kallusa
Procesy niezbędne do zajścia organogenezy in vitro to
dedyferencjacja oraz redyferencjacja.
Totipotencja komórek
roślinnych
Totipotencjalne komórki mają nieograniczoną zdolność
do podziałów i odtwarzania poszczególnych organów czy
całego organizmu.
Każda komórka roślinna zawiera taki sam zestaw
informacji genetycznej. Podczas różnicowania się
komórek nie dochodzi do utraty materiału genetycznego
a jedynie do zablokowania ekspresji poszczególnych
genów.
Kalu
s
Kalus tytoniu
szlachetnego
Tkanka przyranna,
powstaje in vivo
wskutek uszkodzenia
mechanicznego lub
przez mikroorganizmy i
owady żerujące na
roślinie. In vitro w
tworzeniu kalusa mogą
brać udział wszystkie
tkanki będące na
powierzchni cięcia
eksplantatu lub tylko
niektóre z nich
Początkowo
niezróżnicowana
tkanka kalus
zbudowana jest z
komórek
parenchymatyczny
ch. Po pewnym
czasie trwania
kultury powstają
formacje tkanek
przewodzących
oraz centra
merystematyczne
Kalus powstający na korzeniu
marchwi
Auksyny i
cytokininy
AUKSYNY- to związki organiczne, które charakteryzuje
•zdolność do wywoływania wzrostu elongacyjnego komórek
łodygi.
•Auksyny tworzą się przede wszystkim w pąkach
wierzchołkowych
•oraz w najmłodszych liściach i tam zwykle jest ich najwyższe
stężenie
CYTOKININY- naturalne cytokininy są pochodnymi zasady
purynowej adeniny, są syntezowanie w różnych rodzajach tkanki
twórczej, ale głównym miejscem ich biosyntezy są merystemy
wierzchołkowe
•systemu korzeniowego, tkanka kalusowa
•oraz młode intensywnie rosnące owoce i
•nasiona .W obrębie roślin cytokininy charakteryzują się słabą
ruchliwością
Dziedziczenie zdolności do
regeneracji
Zdolność do
regeneracji
Cecha
jakościowa
Cecha
ilościowa
•Lucerna- o procesie
regeneracji decydują 2
współdziałające loci A/a,
B/b
•Różna odziedziczalność
i różna liczba poligenów
wpływająca na jej
zmienność całkowitą
Analiza
genomów
Porównanie profili ekspresji genów i białek z
kalusa embriogenicznego i tkanki bez potencjału
embriogenicznego.
Analiza mutantów o odmiennej reakcji lub
wykazujące zaburzenia rozwojowe i
funkcjonalne.
Metodyka
pracy
1 dzień:
•Sterylizacja narzędzi
•Przygotowanie pożywki
•Autoklawowanie
•Rozlanie pożywek do probówek
2 dzień:
•Izolacja hipokotyli, fragmentów korzenia i liścieni
•Umieszczenie eksplantatów na pożywkach w 3
powtórzeniach Warunki hodowli:
•4 tygodnie w komorze
•16 godzinny fotoperiod
•Tem. 24 C dzień 22 C w nocy
Wiersz 1 Wiersz 2 Wiersz 3 Wiersz 4
0
2
4
6
8
10
12
Kolumna 1
Kolumna 2
Kolumna 3
Wariant A -
kontrola
liścienie hipokotyle
korzenie
Wariant B -
NAA(1mg/l)
hipokotyl
korzeń
Wariant C -
BAP(1mg/l)
Wariant D -
NAA(1mg/l) +
BAP(1mg/l)
hipokot
yl
korze
ń
Wariant E -
NAA(1mg/l) +
BAP(0,1mg/l)
Wiersz 1 Wiersz 2 Wiersz 3 Wiersz 4
0
2
4
6
8
10
12
Kolumna 1
Kolumna 2
Kolumna 3
hipokotyl
korzeń
Organogenezę w kulturach in vitro możemy kontrolować
poprzez zawartość fitohormonów w pożywce.
Przy stymulacji eksplantatu dwoma hormonami
obserwujemy dominujący wpływ jednego z nich
występującego w wyższym stężeniu.
Auksyny i cytokininy stymulują odmienne kierunki
organogenezy.
Nie wszystkie eksplantaty są tak samo przydatne do
zakładania kultur in vitro.
Zastosowanie
praktyczne
hodowle twórcze
klonowanie roślin będących chimerami lub
roślin z dziedzicznie zróżnicowanymi
warstwami tkanek
mieszańce heterozyjne
kultury pąków
bocznych
kultury korzeni
włośnikowych