Biotechnologia 6, kultury roślin


Biotechnologia 6

Problemy związane z mikrorozmnażaniem:

  1. Mutacje (niestabilność genotypu) związane z następującymi czynnikami:

    1. Wybranym rozmnażaniem in vitro

    2. Rodzajem stosowanego regulatora wzrostu

    3. Charakterem eksplantatu (tkanka różnicująca się lub różnicowana)

    4. Rodzajem genotypu

    5. Poziomem ploidalności

    6. Pochodzenie eksplantatu (z tkanki jednorodnej czy chilery)

  2. Indukcja organogenezy i zarodków somatycznych

  3. Ukorzenianie drzew i krzewów

  4. Wytwarzanie toksycznych związków, tzw. metabolitów wtórnych

  5. Przenoszenie do gleby (regeneracja korzeni, adaptacja liści do prawidłowej funkcji i nieaseptycznych warunków)

  6. Witryfikacje - choroba fizjologiczna (tylko w kulturach in vitro)

  7. Infekcje zewnętrzne

Ad.6 zaburzona gospodarka wodna i węglowodanowa (rośliny nie do uratowania) - silnie pogrubione liście

Uzyskiwanie in vitro roślin o nowych cechach

Wytworzenie cechy przeznaczonej do modyfikacji

Ustalenie szlaku przemian biotechnologicznych związanych z daną cechą

Określenie enzymów katalizujących kluczowe ogniwa szlaku metabolicznego

Identyfikacja genów kodujących główne enzymy kontrolujące dany szlak metaboliczny

Przeprowadzenie modyfikacji genetycznej:

Analiza ekspresji nowej cechy

Potwierdzenie technologicznej przydatności danego surowca

Badania związane z bioryzykiem i bezpieczeństwem konsumenta

Metody pozyskiwania roślin o nowych cechach:

  1. Selekcja

  2. Haploidyzacja

  3. Krzyżowanie generatywne i somatyczna hybrydyzacja - mieszance międzygatunkowe i międzyrodzajowe

  4. Transformacje - rośliny transgeniczne

Ad.1 selekcja w kulturach in vitro

Polega na identyfikacji i wyłonieniu określonych, poszukiwanych przez człowieka cech. Uzyskanie nowej odmiany w warunkach naturalnych z zastosowaniem tradycyjnych metod hodowli roślin wymaga długiego czasy (średnio 10-20 lat)

Alternatywna jest selekcja w kulturach in vitro. Prowadzi się ją w kulturach protoplastów, zawiesin komórkowych, mikrosporach, kalusie, zarodkach somatycznych lub zygotycznych, ziarnach pyłku, fragmentach organów oraz siewek.

Rodzaje zmienności:

Zmiany pojawiające się w materiale roślinnym mogą mieć podłoże genetyczne (dziedziczne) oraz epidemiczne (pozagenetyczne i niedziedziczne):

Podstawą selekcji w kulturach in vitro jest zmienność somaklonalna

0x08 graphic
0x08 graphic
Zamienność somaklonalna


Niedziedziczna

(w wyniku wpływu warunków kultury, regulatorów rozwoju…)

Możliwa do wykorzystania tylko w przypadku rozmnażanie wegetatywnego, np. dla ozdobnych

Dziedziczna

(Spontaniczna lub indukowana)

Mechanizm powstania tej zmienności taki sam jak w przypadku mutacji (dotyczy genomu jądrowego, plastydowego i mtochondrialnego)


Indukowanie zmienności somaklonalnej:

Selekcja i kontrola uzyskanych zmian

Uzyskane zmiany mogą mieć charakter letalny lub recesywny i prowadzić do wielu niepożądanych anomalii, stąd konieczność prowadzenia selekcji. Czynnik selekcyjny dodaje się do pożywki, na której znajduje się materiał roślinny. Rodzaj, stężenie i czas działania, rodzaj kultury, reakcja komórek na jego działanie decydują o skuteczności selekcji.

Ad.2 Haploidyzacja:

Haploidy w kulturach in vitro można otrzymać w wyniku kilku procesów:

  1. Androgenezy in vitro - kultury mikrospor i pylników

  2. Ginogenezy in vitro - kultury niezapłodnionych zalążków i zalążni

  3. Eliminacji chromosomów - kultury mieszańców międzygatunkowych i między rodzajowych

Androgeneza

Wydajna metoda pozyskiwania haploidów z gamet męskich. Obecnie na dużą skalę uzyskuje się haploidy roślin zbożowych: jęczmienia zwyczajnego, kukurydzy zwyczajnej, pszenicy zwyczajnej, ryżu siewnego. Również inne rośliny takie jak: ziemniak, papryka.

Gynogeneza:

Uzyskuje się haploidy w wyniku rozwoju komórek gametofitu żeńskiego (tj. woreczka zalążkowego) oraz w kulturach niezapłodnionych zalążków i zalążni.

  1. Partenogeneza in vitro - rozwój niezapłodnionej komórki jajowej

  2. Apogamia in vitro - rozwój synergid lub antypody, często praktykuje się zapylenie zdegenerowanym pyłkiem (promienie x lub gamma)

Przykłady z partenogenezy → burak zwyczajny, cebula uprawna, sałata siewna

Poprzez apogamię - grusza i jabłoń domowa, melon, ogórek siewny, petunia ogrodowa

Ad.3 krzyżowanie generatywne i hybrydyzacja somatyczna (patrz pozyskiwanie protoplastów)

Mieszance płciowe - powstają jako skutek krzyżowania generatywnego czyli po krzyżowym zapyleniu in vitro lub in vivo dwóch odległych taksonów. Mieszance mogą dalej rozwijać się wyłącznie w warunkach in vitro. Po regeneracji mieszańca są zazwyczaj niepłodne, stąd poddaje się je kolchicynowaniu (celem duplikacji genomu) lub rozmnaża się wegetatywnie. Mieszance płciowe wykorzystuje się do otrzymywania nowych gatunków, odmian lub linii hodowlanych, nieistniejących w naturze.

Przykłady: pszenżyto, truskawka, (Fragaria x ananasa), jeżyna bezkońcowa, goździk ogrodowy

Ad.4 Rośliny transgeniczne:

Metody wprowadzania obcych genów

Mikrowstrzeliwanie

Cel zabiegów:

Odporność na wirusy:

Odporność na owady i nicienie:

Odporność na bakterie i grzyby:

http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Leki_Biochemia/index.php?option=com_content&view=article&id=16&Itemid=27



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
kolokwium in vitro 2006, KULTURY ROŚLIN
KULTURY ROŚLIN zaliczenie
fizjo kolos 2, Biotechnologia, Fizjologia roślin
zastosowanie roślinnych kultur in vitro w biotechnologii, architektura krajobrazu
Kolokwia,egzaminy, Coll4biot07, Biotechnologia roślin ogrodniczych, kultury in vitro
Kolokwia,egzaminy, Coll4biotzaoczni07, Biotechnologia roślin ogrodniczych, kultury in vitro
Kultury in vitro roslin rozmnazanie klonalne
Biotech roślin w ochronie życia człowieka
biotechnologia roślin egzamin
zagadnienia Biot. roslin, Biotechnologia roślin
uzupełniony test na biotechnologię, 1 Rośliny transgeniczne mogą też być odporne na herbicyd niesel
inicjacja kultur kalusowych roslin
Hodowle tkankowe Kultura organów roślinnych
biotechnologia roslinna test id 89112
Anatomia - zagadnienia na egzamin, Biotechnologia II UP, Anatomia i fizjologia roślin
Fizjologia3, biotechnologia 2 sem rok2, pobrane z góry DS 7, z góry, Rok II, Fizjologia roślin
Biotechnologia -W, Kamiladanucie II, Biotechnologia roślin
biotechno 2, biotechnologia roślinna

więcej podobnych podstron