Тінді өсіру әдісі өсімдіктер физиологиясы, биохимиясы және генетикасының практикалық мәселелерін шешуге мүмкіндік беретін қазіргі биотехнологияның негізгі құралдарының бірі болып табылады. Материалды жасанды өсіру белгілі бір шарттарды сақтай отырып жүзеге асырылады: зарарсыздандыру, температураны бақылау және арнайы қоректік ортаға әсер ету.
Эссенция
Тінді өсіру әдісі – оларды ұзақ уақыт сақтау және/немесе қоректік ортада зертханалық жағдайда жасанды өсіру. Бұл технология өсімдіктердің, адамдар мен жануарлардың денесінен тыс жасушалардағы әртүрлі процестерді зерттеудің биологиялық моделін жасауға мүмкіндік береді.
Өсімдік ұлпаларының дақылдарының көбеюі тотипотенция қасиетіне – жасушалардың тұтас организмге айналу қабілетіне негізделген. Жануарларда бұл ұрықтанған жұмыртқаларда ғана жүзеге асады (целентераттардың кейбір түрлерін қоспағанда).
Даму тарихы
Өсімдік ұлпаларын өсірудің алғашқы әрекеттерін 19-20 ғасырлар тоғысында неміс ғалымдары жасаған. Сәтсіз болғанына қарамастан, бірқатар идеялар тұжырымдалып, кейінірек расталды.
1922 жылы В. Роббинс пен В. Котте бір-бірінен тәуелсіз жүгері мен қызанақ тамырларының ұштарын жасанды қоректік ортада өсіре алды. Жасуша және тіндерді өсіру әдістерін егжей-тегжейлі зерттеу 1930 жылдары басталды. 20 ғасыр Р. Готр және Ф. Уайт ұлпа дақылдарын жаңа қоректік ортаға кезеңді түрде трансплантациялау арқылы олардың шексіз өсетінін дәлелдеді.
1959 жылға қарай зертханалық жағдайда өсімдіктің 142 түрі өсірілді. ХХ ғасырдың екінші жартысында. дисперсті (бөлінген) жасушаларды пайдалану да басталды.
Тест материалының түрлері
Өсімдік ұлпаларының 2 негізгі түрі бар:
- Тірі организмге тән белгілерді сақтай отырып және бұзбай өндірілген.
- Негізгі тіннен ыдырау (химиялық, ферментативті немесе механикалық) арқылы алынған. Бір немесе бірнеше жасуша мәдениетінен түзілуі мүмкін.
Өсіру әдісі бойынша келесі әдістер ерекшеленеді:
- «қоректену қабатында» тіндердің өсуін ынталандыратын зат бір өсімдік түрінің жасушаларын бөлу арқылы бөлінеді;
- өсірілген жасушалардың жанындағы медбике тінін пайдалану;
- оқшауланған бөлінетін жасушалар тобынан қоректік ортаны пайдалану;
- композициясы қаныққан микротамшыда жеке дара жасушаларды өсіру.
Бір ұяшықтан өсіру белгілі бір қиындықтарға толы. Оларды бөлуге жасанды түрде «мәжбүрлеу» үшін олар көршілес белсенді жұмыс істейтін жасушалардан сигнал алуы керек.
Физиологиялық зерттеулерге арналған тіндердің негізгі түрлерінің бірі сыртқы қолайсыз факторлардың әсерінен (әдетте механикалық жарақат) пайда болатын каллус болып табылады. Олар бастапқы тінге тән ерекше қасиеттерді жоғалту қабілетіне ие. Нәтижесінде каллус жасушалары белсенді түрде бөліне бастайды және өсімдік бөліктері пайда болады.
Қажетті шарттар
Ұлпа мен жасуша өсіру әдісінің сәттілігі келесі факторларға байланысты:
- Стерилділікке сәйкестік. Трансплантациялау үшін ультракүлгін шамдармен жабдықталған тазартылған ауасы бар арнайы қораптар қолданылады. Құралдар мен материалдар, киімдер мен қызметкерлердің қолдары асептикалық өңдеуден өтуі керек.
- Құрамында көміртегі мен энергия көздері (әдетте сахароза және глюкоза), микро және макронутриенттер, өсу реттегіштері (ауксиндер, цитокининдер), витаминдер (тиамин, рибофлавин, аскорбин және пантотен қышқылы және т.б.) бар арнайы таңдалған қоректік орталарды пайдалану.).
- Температураға (18-30 ° C), жарық жағдайларына және ылғалдылыққа (60-70%) сәйкестік. Каллус тінінің дақылдарының көпшілігі қоршаған ортаның жарық астында өсіріледі, өйткені оларда хлоропластар жоқ, бірақ кейбір өсімдіктер артқы жарықтандыруды қажет етеді.
Қазір дайынкоммерциялық құрамдар (Мурасиге мен Ског, Гамборг пен Эвелег, Уайт, Као мен Михайлюк және т.б.).
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Жасуша және тіндерді өсіру әдісінің артықшылықтары:
- алынған нәтижелердің жақсы қайталануы;
- жасушааралық әсерлесуді реттеу;
- реагенттерді аз тұтыну;
- жасуша сызықтарының генетикалық біртектілігі;
- өсу процесін механикаландыру мүмкіндігі;
- тор жағдайларын бақылау;
- тірі дақылдарды төмен температурада сақтау.
Бұл биотехнологияның кемшілігі:
- қатаң асептика шарттарын сақтау керек;
- жасуша қасиеттерінің тұрақсыздығы және олардың жағымсыз араласу мүмкіндігі;
- химиялық заттардың жоғары құны;
- тірі ағзадағы өсірілген ұлпалар мен жасушалардың толық емес эквиваленттілігі.
Қолданба
Зерттеу үшін қолданылатын тіндерді өсіру әдісі:
- клетка ішіндегі процестер (ДНҚ, РНҚ және белоктардың синтезі, зат алмасу және оған дәрілік заттардың көмегімен әсері);
- жасушааралық реакциялар (заттардың жасуша мембранасынан өтуі, гормон-рецепторлық кешеннің жұмысы, жасушалардың бір-біріне жабысу қабілеті, гистологиялық құрылымдардың түзілуі);
- қоршаған ортамен әрекеттесу (қоректік заттардың сіңуі, инфекциялардың берілуі, шығу және даму процестеріісіктер және басқалар);
- жасушалармен генетикалық манипуляциялардың нәтижелері.
Әзірлеуде осы технология қолданылатын биология мен фармакологияның перспективалы бағыттары:
- тиімді гербицидтерді, агротехникалық дақылдардың өсу реттегіштерін, дәрілік заттарды (алкалоидтар, стероидтар және т.б.) өндірісінде қолдануға арналған биологиялық белсенді қосылыстарды алу;
- бағытталған мутагенез, жаңа гибридтерді өсіру, постгамоздық үйлесімсіздікті жеңу;
- клондық көбею, бұл генетикалық жағынан бірдей өсімдіктердің көп мөлшерін алуға мүмкіндік береді;
- вирусқа төзімді және вируссыз өсімдіктерді өсіру;
- генефондты криоконсервациялау;
- тіндерді реконструкциялау, дің жасушаларының көздерін жасау (тіндік инженерия).
