AUKSYNY- związki organiczne, które charakteryzuje zdolność wywoływania wzrostu elongacyjnego (wydłużeniowego) komórek łodygi w sposób podobny do kwasu indolino-3-octowego

Działanie auksyn

1.pobudzają wzrost wydłużeniowy komórek

2.biorą udział w wygięciach fototropijnych(w kierunku źródła światła)

3.biorą udział w wygięciach grawitotropijnych ( w kierunku siły ciężkości) w korzeniu lub przeciwnie do niej w pędzie

4. biorą udział w zjawisku-plagiotropizmu -skośnym w stosunku do wektora grawitacji wzroście pędów bocznych i rozłogów; gałęzie rosnące plagiotropijnie mają tendencje do słabszego wzrostu i silniejszego owocowania w porównaniu do gałęzi rosnących ortotropijnie.

5.biorą udział w ustawieniu się liścia powierzchnią ku światłu i poprzecznie w stosunku do grawitacji

6.u wielu gatunków roślin w ściętych kawałkach pędów auksyny gromadzą się w ich podstawowej części i sprzyjają regeneracji korzeni

7.powodują zawiązywanie się korzeni bocznych i przybyszowych

8.uczestniczą w zjawisku dominacji wierzchołkowej, czyli w korelatywnym hamowaniu pąków pachwinowych

9.zapobiega opadaniu liści i owoców

10.zapoczątkowuję działalność kambium wiosną (współdziałają z giberelinami i cytokininami)

11.powodują powstawanie partenokarpicznych owoców

12.pobudzają podziały komórkowe (wspólnie z cytokininami)

Auksyny stosowane w kulturze in vitro: -IAA- kwas indolilo-3-octowy *NAA-kwas naftanylo-3-octowy *2,4-D kwas dichlorofenoksyoctowy *IBA- kwas indolilo-3-butylowy *2,4,5-T-kwas trichlorofenoksyoctowy

GIBERELINY-to duża grupa hormonów roślinnych, których budowa chemicznie oparta jest na diterpenowym 4-pierścieniowym związku giberelinie. Nazwa tych hormonów pochodzi od nazwy grzyba Giberella fujckurai u którego po raz pierwszy znaleziona gibereliny.

Działanie:

1. silnie stymulują wzrost międzywęźli i wydłużanie się pędów (niektórym karłowym mutantom można przywrócić normalny pokrój przez spryskiwanie ich roztworem giberlin)

2. u niektórych roślin pobudzają kwitnienie

3. u niektórych roślin mogą zastąpić działanie długiego dnia lub chłodu (fotoperiodyzm, jaryzacja)

4. w kwiatach rozdzielnopłciowych stymulują rozwój kwiatów męskich

5. pobudzają rozwój owocni ( w pewnych przypadkach mogą wywołać powstanie pozbawionych nasion owoców partenokarpicznych)

6. grają ważną rolę w przerywaniu stanu głębokiego spoczynku w narządach przetrwalnikowych ( nasionach, bulwach)

7. działają synergicznie z auksynami w pobudzaniu działalności kambium w drzewach iglastych i jabłoniach

Najczęściej stosowaną gibereliną w kulturach in vitro jest GA3.

CYTOKININY-są to związki organiczne, które przyśpieszają podziały komórkowe. Naturalne cytokininy stanowią jednorodną grupę związków- są pochodnymi adeniny

Działanie:

1. są niezbędnymi czynnikami podziałów komórkowych

2. pobudzają różnicowanie się chloroplastów

3. indukują rozwój pędów ( pobudzają np.wzrost pąków bocznych- zmieniają dominację wierzchołkową ) i rozgałęzianie się pędów (działają tu antagonistycznie do auksyn)

4. opóźniają procesy starzenia się zwłaszcza liści

5. mogą wpływać na proces translacji poprzez wbudowanie w cząsteczkę tRNA i Rrna, generalnie cytokininy występują w strukturze tych tRNA,w których sekwencja trzech zasad zaczyna się od uracylu

6. mogą występować w połączeniach z białkami (np.kompleks cytokinina-białko znajduję się na powierzchni membran chloroplastów - połączenie to może odgrywać istotną rolę w intensyfikacji procesu fosforylacji)

7. białka łączące się z cytokininą mogą spełniać rolę receptora-powstaje wtedy połączenie cytokinina-białko receptorowe)

cytokininy stosowane w kulturze In vitro: kinetyka, zeatyna, BAP-benzynoaminopuryna, BA-benzyloadenina, 2 i P- izopentenyloadenina

BRASINOSTEROIDY- związki biologicznie czynne wywodzące się z triterpenów, hydroksysteroidy-pochodne cholestanu. Wykazują duże podobieństwo do zwierzęcych hormonów steroidowych.

Działanie:

1. stymulują wzrost koleoptyli i pędów; są najaktywniejsze ze wszystkich regulatorów roślinnych w stymulacji wydłużania się łodyg

2. uruchamiają różnicowanie się izolowanych komórek mezofilu w elementy ksylemu

3. ich podanie na narząd-biorcę pobudza transport związków pokarmowych ku temu narządowi

INHIBITORY WZROSTU-są to związki organiczne, które w stężeniach fizjologicznych hamują takie procesy jak wydłużanie łodygi oraz jej wycinków, wzrost korzeni, kiełkowanie nasion, otwieranie pąków i kwitnienie. Hamowanie tych procesów ma charakter odwracalny, a więc obniżenie poziomu inhibitora w roślinach wznawia zahamowany poprzednio proces.

-ABA-kwas abscysynowy (dormina)

-jasmonidy

-etylen

kwas abscysynowy

1. hamuję wzrost pędów, koleoptyli, kiełkowania nasion, bulw i innych utworów przetrwanych

2. przyśpiesza kwitnienie , starzenie się organów roślinnych

3. indukuję zrzucanie liści, kwiatów i owoców, prawdopodobnie przez wzmożenie syntezy etylenu, który jest bezpośrednio odpowiedzialny za tworzenie się warstwy odcinającej

4. indukuje stan spoczynku zimowego pąków wielu drzew oraz stan spoczynku zimowego wielu gatunków nasion

5. stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych

6. hamuję fotosyntezę i syntezę chlorofilu oraz transport jonów przez błony

7. w warunkach stresowych nasila ekspresje genów dla białek m.in. uczestniczących w aklimatyzacji roślin

8. wzrost stężenia ABA towarzyszy niekorzystnym dla roślin zmianom w środowisku (susz, zranienia, zalania),co wpływa na zwiększanie odporności na stres

jasmonidy

1. hamują wzrost wydłużeniowy nadmiernych części roślin, kiełkowanie ziarna pyłku i nasion bogatych w tłuszcze

2. hamują embriogenezę, tworzenie się pąków kwiatowych

3. przyśpieszają starzenie się liści, powstanie warstwy odcinającej i opadanie liści

4. stymulują dojrzewanie owoców

5. stymulują zamykanie się aparatów szparkowych

6. pełnią rolę pośredników w reakcjach stresowych i mechanizmów obronnych roślin; wzrost ich stężenia w tkankach jest jedną z pierwszych odpowiedzi rośliny na stres

7. reakcja na stres

8. indukują syntezę wtórnych metabolitów roślinnych np.alkaloidów

9. kwas jasmonowy aktywuję ekspresję genów kodujących niektóre białka obronne np.osmotyny, oraz enzymy szlaku fenylopropoidowego biorące udział w biosyntezie fitoaleksyn

etylen

1. hamuję procesy i wzrost wydłużeniowy komórek

2. przyśpiesza procesy dojrzewania i starzenia się tkanki ( wydzielany jest np. podczas dojrzewania owoców i silnie ten proces stymuluje)

3. pobudza rozwój warstwy odcinającej, powodującej opadanie liści, kwiatów i owoców

Embriogeneza somatyczna-pozwala na uniezależnienie produkcji cennego mat.siewnego od czynników klimatycznych-umożliwia przyspieszenie tworzenia nasion u roślin charakteryzujących się długim cyklem ich produkcji-somatyczne zarodki mogą być bezpośrednio lub po wysuszeniu i/lub otoczkowaniu wkorzystywane jako tzw.sztuczne nasiona. Embriogeneza In vivo:-zygotyczna(z zapłodnionej komórki jajowej)-apomiktyczna(z niezapłodnionych kom.woreczka zalążkowego)-somatyczna(z kom.somatycznych,kalus).Embriogeneza In vitro:-somatyczna(z kom.somatycznych)-gametyczna(z mikrospor-z izolowanych połączonych gamet).W procesie som.embriogenezy roślin 2-liściennych występują podobne stadia rozwojowe take jak wczesno-późno-środkowoglobularne,wczesno- i późnosercowate torpedy i liścieniowe.Etapy embriogenezy:globularne-sercowate-torpedo-liścieniowe.Embriogeneza zygotyczna- zrodki zyg.in vivorozwijają sięw woreczku zalążkowym w wyniku fuzji gamet-2ozwijają suspensory-3.globularne stadia są mniejsze-4.merystem wierzchołkowy z zygotycznych jest lepiej rozwinęty-5.zarodki zyg.wytwarzają jeden liścień-6.rozwój bielma-7.otoczone okrywą nasienną.Embriogenezasomatyczna-1.zarodki som.rozwijają się w war.in vitro-2.brak suspensoria-3.większe-4.słabiej rozwinięty-5.powyżej 2 liścieni-6.brak tworzenia bielma-7. brak okrywy nasiennej.Geneza zarodków powst. W wyniku embriogenezy som.-1.poj.komórka-zarodek:-wiekszość zarodków somatycznych wywodzi się bezpośrednio z poj.komórki-jest to możliwe gdy eksplantatami są zarodki zygot.komórki ośrodka,synergidy2.poj.komórka-PEM-zarodek:pojedyńcza kom dzieląc siedoprowadza do wytworzenia niewielkiej grupy zw.p roembriogeniczną masą komórek_PEM.cechą charakterystyczną komórek tworzących PEM jest,to że nie rozłączają po podziałach i wszystkie wchodzą w skł.PEM-u uczestniczą w formowaniu jednego lub kilku zarodków somatycznych-jest to możliwe w przypadku zawiesin komórkowych,kultur kalusa lub protoplastów.Bezpośrednia embriogeneza somatyczna-zarodki som formują się bezpośrednio tylko z tych komórek roślinnych ,które SA kompletne w momencie izolowania z rośliny macierzystej czyli z proembriogenicznie zdeteminowanychkomórek-PEDCs-charakteryzują się one małymi rozmiarami,gęstą cytoplazmą,malymi wakuolami, dużym jądrem , wyraźnymi jąderkami i plastydami.Duza aktywność podziałowa.Po przeniesieniu na pożywkę Pedes następują naturalne zdolności embriogennych komórek i rozpoczynają się intensywne podziały.Bodzcem wyzwalającym proces embriogenezy bezpośredniej jest egzogenna auksyna. Mechanizm działania hormonów roślinnych :odpowiedzi szybki(receptory)-odpowiednio powolne(efekt wpływu hormonu na ekspresje genomu).Mikrorozmnażanie roślin-pozwala rozmnożyć w war In vitro materiał roślinny z niewielkich fragmentów roślin tkanek lub pojedynczych komórek i otrzymać tym sposobem duż ilość sadzonek w stosunkowo krótkim czasie-wykorzystuje się tu tkanki merystematyczne skł.się z młodych szybko dzielących się komórek.Pozbawione sa one patogenów grzybowych wirusów,daja początek zdrowym roślinom .Mikrorozmnazanie o vitro:-rozmnażanie cennych materiałow występujących w nielicznych egzemplarzach-materiałow matecznych-tworzenie klonów z materiałów mieszańcowych-produkcja zdrowego materiału-sadzonek In vitro-sztucznych nasion.Organogeneza pośrednia-proces formowania de novo zawiązków organów przybyszowych z kom.kalusa powstającego wtórnie na eksplantacje roślinnym-żywe kom wyizolowane z rośliny dawcy, a nie mające kompetencji morfologicznej pod wpływem asymilatów ultuiry In vitro podlega odróżnicowaniu do stanu merystematycznego.Eksplantat-kalus-organ.Kultury i vitro niedojrzałych zarodków mieszańcowych-otrzymywanie mieszańców wewnątrz i międzygatunkowych-trudności z kiełkowaniem nasion otrzymanych w wyniku kontrolowanego zapylenia-otrzymanie mieszańców międzyrodzajowych np.Salix x Populus.Krzyzowanie oddalone-kultura In vitro niedojrzałych zarodków.Bariery krzyżowania gatunków:1.izolacyjne:-oddalenie geograficzne-różne okresy kwitnienia.2.prezygotyczne-ujawniające się po zapyleniu przed zapłodnieniem3.postzygotyczne-ujawniające się po zapłodnieniu.Bariery prezygotyczne:-brak lub bardzo słabe kiełkowanie ziaren pyłkowych na obcym znamieniu-niemożność wniknięcia łagiewek pyłkowych do szyjki słupka;obcięcie lub skrócenie szyjki słupka i pyłek nanieść na zalążnię-słabszy wzrost łagiewek pyłkowych i ich zatrzymanie w szyjce słupku-brak wnikania łagiewek pyłkowych do zalążków pomimo ich obecności w zalążni.Bariery postzygotyczne:-brak rozwoju zarodka-nietypowy rozwój zarodka wskutek pojedynczego zapłodnienia*obumieranie zarodka we wczesnej fazie rozwojowej*powstawanie nietypowych nasion-sterylność roślin mieszańcowych.Kolchicyna-niszczy wrzeciona przedziałowe,podany w odpowiednim momencie :-wczesna anafaza-wadliwy wzrost i rozwój roślin mieszańcowych.Hybrydyzacja somatyczna-fuzja protoplastów pochodzących z 2 różnych gatunków.Prąd elektryczny 10000 V/cm3-w postaci impulsu powoduje destabilizację błon, w wyniku czego otwierają się kanały,protoplasty są dipolami.Glkol polietylowy(PEG) destabilizuje błony, pod wpływem kontaktu z błoną otwierają się kanały.Efektem fuzji protoplastów są hybrydy somatyczne.Indukcja roślin haploidalnych-Haploidy-rośliny o zredukowanej do połowy liczbie chromosomów w komórkach somatycznych.Haploidy:1.euhaploidy(monoloidy,polihaploidy:allopolihaploidy,autopolihaploidy)2.Aneuhaploidy(disamiczne,nullisamiczne,addycyjne,substytucyjne,nieregularne).Disamiczne-dodatkowy chromosom tego samego gatunku.Nullisamiczne-o 1 chromosom mniej tego samego gatunku.Addycyjne-dodatkowy chromosom innego gatunku. Substytucyjne-chromosom jednego gatunku zastąpiony chromosomem innego gatunku

Allopolihaploidy- org o zwielokrotnionej liczbie chromosomów, poliploid który ma co najmniej więcej niż chromosomy z dwóch org.

Androgeneza apomiktyczna- kiedy zarodek powstaje z dzielącego się jądra komórkowego w cytoplazmie komórki jajowej

Apomiksja- tworzenie się zarodków (nasion) bez zapłodnienia

Aprogamia- powstawanie zarodka haploidalnego z innej komórki woreczka zalążkowego nie komórka jajowa (synargida lub antypoda)

Chemiczne, fizyczne, krzyżowanie oddalone- dotyczy to pyłku, traktujemy pyłek czynnikiem chemicznym jest promieniowanie gamma. Chodzi o to aby pyłek nie utracił zdolności kiełkowania w łagiewce ale jądra plemnik tracą właściwe łączenie się z jądrem komórki jajowej. Co się dzieje? Zapylamy pyłkiem znamię słupka przyjmuje pyłek. Jądro dzieli się i powstaje haploid . pyłek nie może wnikać.

Depresja wsobna- z każdym pokoleniem spada plon rośliny potomne są słabe ich wigor jest słabszy, rozwiązaniem jest podwojone haploidy

Dihaploid- to haploid który powstał z osobnika tetraploidalnego

Euhaploidy- organizmy które mają połowę liczby chromosomów z org wyjściowego

Haploiploidyzacja melonu- przez 36tyg= 9miesięcy otrzymamy podwójne haploidy DH

Krzyżowanie oddalone- tu w sposób naturalny pyłek jest pozbawiony wnikania. Zarodek rozwija się bez bielma więc trzeba go wyizolować i położyć na pożywkę

Moniploidy- haploidy powstałe z org diploidalnych mają pojedynczy zestaw chromosomów w swoich komórkach somatycznych, tylko jeden allel dla jednej cechy, zawsze są sterylne

Partnerogeneza haploidalna indukowana- rozwój zarodka haploidalnego z niezapłodnionej komórki jajowej. Komórka jajowa musi być zaindukowana

Podwojonyhaploid- który po procesie haploityzacji ma podwojoną liczbę chromosomów (Dh)

Poliembrionia rzekoma- rozwój zarodków z niezapłodnionej komórki jajowej lub innej komórki zalążkowej w dodatkowym woreczku zalążkowym

Polihaploidy- są to org haploidalne które powstają z org poliploidalnych wyróżniamy dwie grupy allo i autoploidy. Mogą być sterylne albo płodne. Jeżeli był heksaploid (nie parzysty) to będzie sterylny.

Semigamia- rozwój zarodka haploidalnego posiadającego komórki haploidalne męskie i żeńskie zarodek mozaikowaty

Trihaploid- haploid powstały z heksaploidu

Wektor transformacji- niewielka cząsteczka DNA mająca zdolność przenoszenia obcego DNA obcego DNA oraz zdolność do autonomicznej replikacji, plazmidy są doskonałymi sektorami transformacji mają zdolności do replikacji.

Wektory- priokariotyczne, eukariotyczne, wahadłowe

Woreczek zalążkowy: 8komorowy, antypody synergidy, wtórne jądro zalążka zarodkowego, woreczek zalążkowy- gamet żeńskich

Ziarno pyłku- gametofit męski

Bez metody in vitro nie możliwość uzyskania haploidów

Haploidyzacja: *spontaniczna, *indukowana

Indukowana: *apomiksja: partnerogeneza haploidalna indukowana (chemicznie, fizycznie krzyżowanie oddalone), aprogamia, semigamia, androgeneza, poliembrionia rzekoma

*eliminacja chromosomów: z zarodka mieszańcowego (metoda bulbosowa), chemicznie (PEP, CIPC)

*androgeneza in vitro: izolowane mikrospory (z prakulturą w pylniku, bez prakultury), pylniki, pojedyncze kwiaty

*ginogeneza in vitro: zalążnie, zalążki

Eliminacje chromosomów: metoda chemiczna- jest bardzo kłopotliwa niestosowana raczej związki PVP CIPC to zw które eliminują chromosomy losowo ale nie koniecznie w takiej ilości jak my chcemy, powstają aneuhaploidy- nie mają praktycznego zastosowania

Metoda bulbosowa- uzyskuje się w sposób masowy zarodki jęczmienia, po zapyleniu pyłku hordeum bulbosum po ok. 6-7 tyg eliminują chromosomy i powstają chromosomy hordeum vulgare

Androgeneza in vitro- jest metodą rewalescyjną jest to rozwój zarodka haploidalngo z męskich komórek generatywnych w warunkach in vitro, ma zastosowanie do wszystkich gatunków jest to metoda bardzo wydajna stosunkowo prosta, nie wymaga izolacji zarodków. Męskimi komórkami są mikrospory one są źródłem zarodków, mikrospory są to komórki postnejotyczne, na pożywki możemy wykładać te części które mają mikrospory czyli pylniki czasami gdy pylniki są małe wykładamy całe kwiaty, najlepsza jest kultura somatyczna mikrospor. Mikrospory pod wpływem czynników działających w pożywce zaczynają się dzielić i powstają gametyczne liczba chromosomów. Jak wykładamy pylniki lub całe kwiaty to mikrospory są razem z komórkami somatycznymi - istnieje niebezpieczeństwo że komórki generatywne mogą zostać zdominowane przez namnażające się komórki somatyczne. Z drugiej strony mikrospory z pylników korzystają z tkanek tapetum dzięki tej tkance się rozwijają. Tkanka tapetum jest bardzo ważna. Niektóre mikrospory rozwijają się i dlatego potrzebna jest jej tkanka tapetum i muszą mieć one te tkanki przez pewien okres i jest to nazywane prakulturom w pylniku. Jest szereg czynników które wpływają na tą kulturę.

Gymogeneza in vitro- rozwój zarodków haploidalnych z żeńskich komórek rozrodczych. Komórki woreczka zalążkowego i niezapłodniona komórka jajowa synergidy rzadko antypoda. Nie możliwa jest izolacja woreczków zalążkowych to wykłada się na pożywki zalążki ewentualnie nie możliwa jest izolacja zalążków ze względu na ich rozmiary więc korzysta się z możliwości wykładania całych zalążni.

Czynnikami które decydują o skuteczności androgenezy lub ginogenezy in vitro: *rośliny dawcy eksplantatów (gatunek ploidalności genotypu, warunki wzrostu stan fizjologiczny) *działania różnymi czynnikami na roślinę dawcę lub na eksplantaty (czynniki chemiczne, fizyczne np. szok termiczny) *sposób przeprowadzenia kultury (całe pylniki zalążnie- stadium rozwojowe położenia, uwolnienie mikrospory pojedyncze zalążki, metody łączone) *warunki kultury (pożywka- skład konsystencja, wartość osmatyczna, temperatura, światło

-rzadko stosuje się czynniki chemiczne gdyż materiał genetyczny może być zmieniony, *skuteczność jest najwyższa gdy możemy prowadzić kulturę mikrospor *skład pożywki musi uwzględniać wszystkie potrzeby pokarmowe np. wolnych aminokwasów, *konsystencja płynna gdyż wtedy mikrospory mają lepszy dostęp do pożywki niekiedy stałe są lepsze, *światło w ciemności gdyż to są typowe warunki dla mikrospor, w stadium sercowatym wykłada się na światło jeżeli jest bez kallusa *temperatura sprawa typowo gatunkowa kultury pylników są w wyższych temp 28⁰C

Podstawowymi korzyściami wynikającymi z wprowadzenia systemu haploidalnego do hodowli są: *skrócenie czasu produkcji linii homozygotycznych *zwiększenie efektywności selekcji i pożądanych rekombinantów *utrwalanie addytywnej zmienności w czystych liniach

Inżynieria genetyczna- to zespół technik umożliwiających swobodne przenoszenie genów z dowolnego organizmu do każdego innego czyli określony organizm ma wytwarzać polipeptyd który w naturze jest produkowany przez inny organizm

Organizm modyfikowany genetycznie (GMO) organizm inny niż org człowieka w którym materiał genetyczny został zmieniony w sposób niezachodzący w warunkach naturalnych wskutek krzyżowania lub naturalnej rekombinacji

Schemat postępowania: *identyfikacja genu kodującego interesujący nas polipeptyd *przeniesienie zidentyfikowanego genu z org w którym występuje naturalnie do org w którym chcemy go umieścić (transformacja)

Metody wprowadzania obcego DNA do rośliny: *transformacja bezpośrednia- bezwektorowa (transformacja protoplastów, mikrowstrzeliwanie, mikroiniekcja, metoda węglikowa) *transformacja pośrednia- wektorowa

Transformacja protoplastów- polega na wprowadzaniu obcego DNA bezpośrednio do protoplastów do jakiejś tkanki. Może to być dwiema metodami *elektroporacja- polega na tym że w 1-ym układzie umieszcza protoplast i wyizolowane DNA w zbuforowanej pożywce cały układ poddaje się wysokiemu napięciu 10000V/m te impulsy powodują destabilizację błony i na zasadzie dyfuzji i przyciągania DNA wnika do wnętrza DNA. DNA może ulec integracji DNA protoplastu. Protoplasty te wykłada się na pożywki i regeneruje rośliny. Protoplasty w którym nie ma DNA usuwamy robimy selekcję. Przy DNA mamy jakiś gen markerowy lub antybiotyk *PEG- ma masę cząsteczkową 20 gilogaułodonów które działają na zasadzie ich prąd.

Mikrowstrzeliwanie- mikrobombarding polega na wprowadzaniu obcego DNA naniesionego na mikropocisk wstrzeliwane bezpośrednio do tkanki roślinnej za pomocą urządzenia nazywanego armatką genową, działkiem genetycznym, aparatem do mikrowstrzeliwania, strzelba genowa

Mikropociski- są mikroskopijne opiłki metali szlachetnych lub półszlachetnych złoto platyna odfrom. Opiłki pokrywa się warstwą DNA następnie umieszcza się w zbiorniku w nabój pod działaniem siły wstrzeliwuje się DNA. Wstrzeliwuje się na ślepo, często dochodzi do mikrouszkodzeń które szybko się regenerują, metoda jest skuteczna wprowadza się gen markerowy, jedyna metoda transformowania roślin jednoliściennych ryż pszenica kukurydza, do niedawna nie działał system metodą wektorową w roślinach jednoliściennych.

Mikroiniekcje- mikrowstrzykiwaniu polega na wstrzykiwaniu bezpośrednio do jądra komórkowego- to jest an cienkiej kapilarze. Metoda bezkonkurencyjna jeżeli chodzi o precyzję. Jest możliwe wyłączenie w przypadku dużych jąder komórkowych porównywalne z komórkami jajowymi ssaków coś takiego ma kukurydza metoda stosowana w przypadku zwierząt

Węglikowa- kryształki węglika krzemu bardzo podobna do metody transformacji protoplastów tworzy się zawiesinę komórkową w tej zawiesinie umieszcza się DNA następnie dodaje się kryształki węglika krzemu i cały ten układ poddaje się mechanicznemu wytrząsaniu. Kryształki robą mikrouszkodzenia i wnika do DNA do układu. Nie stosowana. Wadą tej metody jest to że nie mamy protoplastów tylko ściany komórkowe które są przeszkodą bo są sztywne, tworzą się agregaty komórkowe kryształki węglika krzemu wytwarzają duże szkody duże uszkodzenia

Transformacja pośrednia składa się z trzech etapów: 1otrzymanie pożądanego odcinka DNA z materiału genetycznego dawcy 2wprowadzenie obcego DNA do wektora 3wprowadzenie wektora niosącego w sobie DNA dawcy do komórek biorcy w taki sposób by DNA dawcy połączyło się trwale z DNA biorcy

Cechy dobrego wektora: *dobrze poznany biologicznie i genetycznie *zawiera pojedyncze miejsca restrykcyjne rozpoznawane przez przynajmniej jeden enzym restrykcji *posiada geny tzn markerów selektywnych *miejsce restrykcyjne nie może znajdować się w pobliżu genów markerów selektywnych *posiada co najmniej jedną sekwencję startu replikacji *posiada gen tzn replikacji luźnej *nie zawiera genów stanowiących zagrożenie dla człowieka lub środowiska

Metoda transformacji roślin za pomocą Agrobacterium (bakterie glebowe patogeniczne u roślin dwuliściennych wywołują choroby): *Agrobacterium tumefaciens plazmid Ti, choroba guzowatość korzeni *Agrobacterium rhizogenes: plazmid Ri, choroba włosowatość korzeni. Naturalny system jest oparty na tym że w plazmidach znajdują się geny które kodują substancje które tworzą Opiny- to substancje niezbędne do życia bakterii ale same bakterie produkować ich nie mogą bakterie w okolicy zranień wnikają w te okolice i w naturalny sposób przekazują fragmenty wtedy produkowane są opiny.

Schemat budowy plazmidu Ti i Ri: LB i RB, T-DNA, Rejon vir, ori, KO, tra

Rejon vir- wirujące rejony odpowiedzialne za infekowanie komórek roślinnych

Ori- miejsce inicjacji replikacji bardzo ważny miejsce rozpoczęcia replikacji plazmidu

KO- katabolizm Opin nie ma dużego znaczenia

Tra- odporność na antybiotyk na tetracyklinę

T-DNA- przenoszony który z obu stron ograniczony jest sekwencjami granicznymi LB i RB, obszar przenoszony ulega integracji z genomem komórki macierzystej

Cechy charakterystyczne T-DNA: *ma zdolność integracji z genomem rośliny *za przemieszczanie i integrację T-DNA odpowiedzialne są sekwencje graniczne (LB i RB) które mają identyczną budowę i wyróżniają się zachowawczą lokalizacją we wszystkich typach plazmidów Agrobacterium *usunięcie fragmentu DNA plazmidowego z obszaru między sekwencjami granicznymi i wstawienie w to miejsce DNA dawcy nie zakłóca procesów przeniesienia i integracji T-DNA z DNA rośliny *stanowi 5-10% DNA plazmidu

Zastosowanie inżynierii genetycznej w hodowli roślin uprawnych: *wprowadzenie do genomu roślin uprawnych genów odporności na herbicydy insekty wirusy i grzyby a następnie wprowadzenie z nich odpornych linii użytkowych *wprowadzenie do genomu roślin uprawnych genów zwiększających ich tolerancję na stres i niekorzystne warunki środowiska np. zasolenie jony metali ciężkich niskie temp, susza *zwiększenie wartości żywieniowych i technologicznych roślin uprawnych *obniżenie energochłonności produkcji roślinnej dzięki rozszerzeniu biologicznego wiązania azotu atmosferycznego przez rośliny uprawne i tym samym zmniejszenie zależności plonowania od nawożenia mineralnego.

Największym zainteresowaniem cieszą się rośliny odporne na herbicydy i szkodniki 71% upraw transgenicznych stanowią rośliny odporne na herbicydy, 22% upraw transgenicznych stanowią rośliny odporne na owady błonkoskrzydłe

Odmiany roślin oddanych do uprawy transgenicznej w 2006r jest to 109 odmian: kukurydza- 38, bawełna-17odmian, rzepak- 15, soja- 7

Cechy wprowadzone: odporność na herbicydy, odporność na herbicydy i owady, odporność na owady, odporność na herbicydy płonność, przedłużenie trwałości, poprawa jakości surowca, odporność na wirusy.

Firmy sponsorujące badania: Monsanto- kukurydza pszenica bawełna, Bayer- kukurydza, Dow Agro Science, Aventis.

---