Cultura de calus este un țesut proliferativ neorganizat care provine din celule dediferențiate. "Calus calus" poate fi format pe planta atunci când este rănit. Acesta este un proces natural care poate fi observat în natură. La locul rănirii, o parte din țesut își pierde legăturile anterioare cu corpul, pentru a le restabili, este necesară creșterea masei celulare. Același lucru se întâmplă pe bucăți izolate de țesut (explante) în cultură in vitro.
Atunci când o bucată de țesut sau organ de plante este plasată pe un mediu nutritiv cu compoziția corespunzătoare, celulele somatice pot fi dediferențiate prin formarea țesutului de calus (Figura 4.9, Figura 4.10).
Fig. 4.9. Obținerea de țesut de calus din diverse explante: fragmente de tulpină, rădăcină, frunze, petale, stamine
Fig. 4.10. Calusul format în cultura embrionilor imaturi de orz (a, b) și de grâu (în) (foto N. Zobova)
Prima etapă a dedifferențierii celulei este asociată cu intrarea sa în ciclul celular, care apare sub acțiunea fitohormonelor - auxine și citokinine. Trei faze ale creșterii celulare: 1 - diviziune, 2 - întindere, 3 - diferențiere (îngroșarea membranei celulare secundare și pierderea capacității de divizare). Pentru ca celulele diferențiate să dobândească din nou capacitatea de a diviza, este necesar ca dediferențiarea să aibă loc, adică celulele trebuie să revină la starea meristematică.
Reproducerea celulelor dediferențiate duce la o creștere anorganică, neorganizată, având ca rezultat formarea țesutului de calus. Astfel, transformarea unei celule specializate în calus este asociată cu inducerea diviziunii celulare, abilitatea la care a pierdut în procesul de diferențiere.
Dacă dedifferentiation diviziunii celulare specializate cauzate de inducție sub influența tsitogormonov, The dedifferentiation de divizarea celulelor meristematice este asociat cu diviziuni de oprire, celule despecialization și numai după aceea - cu inducerea diviziune, ceea ce duce la calus.
Unele citokinine din mediu (nucleul parenchimului de tutun) blochează ciclul celular, celulele doar îmbătrânesc, ca și fără hormoni, dar nu cresc; și în cotiledoane de floarea soarelui în aceleași condiții se formează calus.
De obicei, inducerea țesutului de calus necesită prezența a doi hormoni: auxine (dediferențierea și prepararea pentru fisiune) și citokinine (proliferare-diviziune).
Dar, de exemplu, embrionii maturi și imaturi de grâu și orz dau formare de calus numai cu auxine (2,4-D).
Probabil, acest lucru se datorează prezenței în acest din urmă a unui număr suficient de citokinine endogene, așa cum reiese din germinarea lor pe mediul MS fără hormoni, adică există o creștere a masei de tulpină și rădăcină - un proces activat de citokinine. Există suficiente date experimentale privind influența fitohormonilor endogeni, adică starea hormonală a plantei donatoare, asupra procesului de inducere a calusului în cultura țesuturilor izolate de plante.
Există dovezi că nu numai auxine și citochinine induce diviziunea celulară, având ca rezultat formarea de calus, dar, de asemenea, așa-numitele elicitori (din engleză Aleși -. Alegeți) - substanțele metabolice care induc sistemul de apărare a plantelor. Elicitori - un BAS, gene derepressiruyuschie și, ca o consecință a activarea diviziunii celulare, o dedifferentiation relativ rapidă a celulelor specializate, însoțite de activarea sintezei proteinelor.
Se remarcă faptul că deteriorarea pereților celulelor din țesuturi de plante produse de degradare acționează ca hormoni care sunt distribuite în întreaga plantă, se leagă la receptori specifici de pe membranele celulare si initiaza o cascada de mecanisme de aparare - astfel de molecule sunt numite elicitori endogene.
Efectul cauzat de acțiunea acelorași hormoni poate fi diferit în funcție de caracteristicile fiziologice ale țesutului țintă.
Competența sa în exemplele examinate este determinată de gradul de diferențiere a celulelor.
Tranziția unei celule in vitro de la o stare diferențiată la dediferențiere și diviziunea celulară activă se datorează unei modificări a activității genetice (variabilitatea epigenică). Activarea unor gene și reprimarea altora conduce la o schimbare în compoziția proteică a celulelor. În celulele de calus, apar proteine specifice și simultan dispar sau scăderea cantității de proteine caracteristice celulelor fotosintetice ale frunzei. În plantele dicotiledonale, procesul de represiune și depresie genetică care stă la baza diferențierii este mai ușor decât în cazul monocotilor.
Pentru a evita îmbătrânirea, pierderea capacității de a diviza și a muri de celule calus, calusul primar după 4-6 săptămâni este transferat într-un mediu nutritiv proaspăt (trecere). Cu pasaj regulat, abilitatea de a diviza poate fi menținută timp de decenii. Cultura țesutului de morcov de calus, obținută de Gotre acum 50 de ani, continuă să crească în colecție.
NA Voinov, TG Volova
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: