BIOTECHNOLOGIA ROŚLIN

Kultury in vitro - kultury (hodowla) roślin, organów roślinnych, części tych organów, tkanek roślinnych lub komórek w szklanych naczyniach, na sztucznych pożywkach w warunkach aseptycznych (sterylnych).

Hodowla kalusowa:

W naczyniu szklanym umieszcza się pożywkę stałą (woda, sole mineralne, sacharoza,, ponieważ rośliny tak hodowane są heterotroficzne). Na pożywce umieszcza się tkankę kalusową, przyranną (odróżnicowanie komórki totipotencjalne)

Mikrorozmnażanie - kolonialne rozmnażanie somatyczne in vitro w szkle

Warunki prowadzenia in vitro:

1. sterylność:

Sprzęt / miejsce / część kultury	Metoda sterylizacji
szkło laboratoryjne	wysoka temperatura (105° - 180°)
narzędzia metalowe	lampka spirytusowa, ogrzewanie bezpośrednio w płomieniu palnika
laboratorium	promieniowanie UV
pożywki	autoklawowanie (temp. 121°C), czasem sączenie przez sączki bakteryjne
eksplantaty	roztwory etanolu, podchlorynu sodu (lub wapnia), chlorku rtęciowego

2. odpowiednie pożywki: stałe lub płynne z dodatkiem fitohormonów (regulatorów wzrostu)

3. odpowiednia temperatura: 18° - 28° + klimatyzacja :)

4. odpowiednia wilgotność dzięki klimatyzacji

5. oświetlenie - rodzaj i natężenie światła, fotoperiodyzm („udawanie” dnia i nocy)

FITOALEKSYNY - niskocząsteczkowe związki przeciwdrobnoustrojowe, syntetyzowane i gromadzone przez roślinę, np. szikonina (naftochinon), kwas rozmarynowy (ma właściwości przeciwreumatyczne), berberyna. Są wytwarzane pod wpływem elicytorów.

ELICYTORY
BIOTYCZNE	ABIOTCZNE
grzyby bakterie substancje wielkocząsteczkowe pochodzące od grzybów i bakterii (np. chityna)	sole metali ciężkich inhibitory oddychania

Inżynieria genetyczna roślin:

1. transformacja genomu roślinnego

2. transformacja genomu plastydowego

3. rozmnażanie w roślinie transgenicznego wirusa roślinnego

Rośliny transgeniczne:

1. modyfikacja Bt (białko toksyczne) uodparnia kukurydzę na szkodniki owadzie (omacnicę prosowiankę)

2. odporność na herbicydy (np. soja)

3. spada zużycie chemicznych środków ochrony roślin

TRANSFORMACJA GENOMU JĄDROWEGO:

Bakteria glebowa - Agrobacterium tumefaciens (G -) powoduje powstanie narośli tumorowych na szyjkach korzeniowych roślin nago- i okrytonasiennych dwuliściennych. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest transformacja genetyczna wywołana wbudowaniem odcinka T-DNA plazmidu T bakterii do genomu jądrowego rośliny.

Wykorzystuje się to wycinając T-DNA i wbudowując je do DNA rośliny produkującej określony metabolit wtórny np. opiny. W ten sposób komórka produkująca dany metabolit jest namnażana otrzymujemy więcej metabolitu.

Bakteria Agrobacterium rhizogenes powoduje powstawanie korzeni włośnikowatych (transformowanych) w miejscu zakażenia poprzez transfer T-DNA plazmidu R_i do genomu jądrowego rośliny. Jest to przydatne w syntezie metabolitów wtórnych.

Hodowla in vitro korzeni włośnikowych:

• nie potrzebne są regulatory wzrostu

• wydajna produkcja metabolitów wtórnych

• większa stabilność genetyczna niż w przypadku hodowli kalusowych czy zawiesinowych

ZALETY BIOTECHNOLOGII ROŚLIN:

• uzyskujemy klonalne rośliny bez względu na klimat, porę roku

• produkcja związków leczniczych w wyniku biosyntezy lub biotransformacji

• namnażanie roślin chronionych

• otrzymywanie białek terapeutycznych (Agrobacterium)

---