35.6: Культура ткани растений
Культура тканей растений широко используется как в первичной, так и в прикладной науке. Применения варьируются от исследований развития растений до исследований функциональных генов, улучшения сельскохозяйственных культур, коммерческого микроразмножения, уничтожения вирусов и сохранения редких видов.
Культура растительной ткани зависит от способности растительной ткани дать начало полностью новому растению, если ему предоставлена питательная среда и подходящая среда. Эта способность растительных клеток или тканей называется «тотипотентностью».
Основные этапы культивирования тканей растений состоят из четырех этапов:
- Выберите здоровое материнское растение (эксплант).
- Устранение любых микробных загрязнений с любых открытых поверхностей эксплантатов.
- Засейте эксплантат подходящей питательной средой.
- Инкубация эксплантата в контролируемой среде с соответствующей температурой, влажностью, качеством воздуха и освещением.
Существует также четыре различных типа культур тканей растений, которые можно выбрать в зависимости от целей культуры или вида растений:
- клеточная культура (например, гаметические клетки, клеточная суспензия и культура протопластов).
- культура ткани (каллус и дифференцированные ткани).
- органная культура (любые органы, такие как корни, побеги и пыльники).
Одним из популярных применений культур тканей растений является клональное размножение in vitro, также известное как микроразмножение. Культура тканей растений в этом случае может помочь в воспроизводстве растений, у которых есть проблемы с прорастанием семян (непослушные растения) или у которых короткосемянная жизнеспособность. Хотя микроразмножение может применяться к любым видам, оно рекомендуется для коммерчески важных растений или растений, находящихся под угрозой исчезновения. Например, микроразмножение широко используется для выращивания орхидей, таких как Paphiopedilum delenatii - вид, произрастающий в Гималаях. Эти орхидеи традиционно размножаются семенами. Однако зрелым орхидеям требуется около 2-3 лет, чтобы их произвести. Таким образом, культивирование тканей растений стало идеальным методом защиты этого вида от исчезновения и достижения коммерческой жизнеспособности.
Микроразмножение может осуществляться тремя разными способами:
- используя верхушечную или пазушную почку.
- используя придаточную почку.
- путем формирования соматического зародыша с использованием родительских соматических клеток растений.
Успех каждого из методов зависит от генетического фона, питательной среды и условий инкубации.
