Методы создания клеточных культур растений

Понятие «культура растительных клеток, тканей и органов» применяют к таким асептически выращенным частям растений, как:

• изолированные эмбрионы,

• изолированные органы (кончики корней, меристемы побегов, зачатки листьев, части молодых цветков и плодов),

• каллусная ткань,

• суспензионная культура,

• культура протопластов.

Основной тип культивируемых растительных клеток - это каллус. Гораздо реже культивируются опухолевые клетки растений разного происхождения. Культуры опухолевых клеток в независимости от метода культивирования будут мало отличаться от культур каллусных клеток на морфологическом уровне. Существенное физиологическое отличие между ними - это гормональная независимость опухолевых клеток, которая позволяет им делиться и расти на питательных средах без добавления фитогормонов либо их аналогов. Тем не менее, у опухолевых клеток отсутствует способность давать начало нормально организованным структурам. Иногда они могут формировать тератомы (деформированные органоподобные структуры), которые не развиваются нормально.

Клетки каллуса в трансплантационной культуре могут спонтанно приобретать гормональную независимость. Природа данной независимости от ауксина и цитокинина, наиболее часто используемых при выращивании культур растительных клеток, может быть генетической (результатом мутации) либо эпигенетической (результатом экспрессии генов, которые определяют гормональную независимость клетки). Благодаря генетической независимости от гормонов клетки каллуса могут вести себя как опухолевые клетки; обладая эпигенетической независимостью, они утрачивают данный признак в серии трансформаций клетка-растение-клетка.

Каллусная клетка, после деления которой формируется каллусная ткань, либо каллус, является одним из типов клеточной дифференцировки, которая характерна для высшего растения. Для растения каллус — это ткань, возникающая в исключительных обстоятельствах (чаще всего вследствие травмы) и функционирующая короткое время. Данная ткань будет защищать травмированный участок, накапливать питательные вещества для анатомической регенерации либо формирования утраченного органа.

Для того, чтобы получить культивируемые клетки каллуса in vitro фрагменты тканей различных органов высших растений (экспланты) помещаются на искусственную питательную среду в пробирки, колбы и чашки Петри. Для получения первичного каллуса и поддержания культуры трансплантата необходимы строгие стерильные условия. Для этого посредством стерильных растворов, в которых содержатся хлор либо ртуть (гипохлориты, сулема, диацид), к которым для лучшего смачивания добавляют детергенты, экспланты стерилизуют, затем тщательно отмывают их от использованного раствора стерильной водой.
[...]

1. Культура клеток растений / М.: Наука, 1981.

2. Методы культивирования клеток / Л.: Наука, 1988.

3. Першина Л.А. Методы культивирования in vitro в биотехнологии растений / Л.А. Першина. Новосибирск: Из-во НГУ, 2000.

4. Темников Д.А. Основы культивирования клеток / Д. А. Темников, В. Г. Винтер. Обучающий интернет-курс. Бюл. «Клеточные культуры», 2003.

5. Цыренов В.Ж. Культивирование изолированных клеток и тканей растений / В.Ж. Цыренов. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003.