При мікроклональному розмноженні рослин

Генетична стабільність

Мікроклональне розмноження рослин – важливий метод масового вегетативного розмноження цінних з харчової, медичної, технічної та естетичної точок зору рослин. На сьогодні у світі широко клонують суницю, картоплю, орхідею, гвоздику, герберу, плодові, ягідні, різні деревні та лікарські рослини. При масовому виробництві рослин важливе значення має генетична стабільність садивного матеріалу після всіх етапів мікроклонального розмноження.

Для позначення рослин, отриманих безстатевим шляхом, у 1903 р. американець К.Уебер запропонував термін «клон» (від гр. klon – гілка, пагін, паросток) – ряд послідовних поколінь генетично однорідних організмів, які утворюються в результаті вегетативного розмноження від одного загального предка. Наприклад, отримують лінію безвірусних мери клонів гвоздики – потомство однієї меристеми (плакат). Для мікроорганізмів клон – це сукупність нащадків однієї клітини-родоначальниці.

Сучасне уявлення про генетичний статус клонових рослин, відповідно до чіткої регенераційної здатності тотипотентних клітин, передбачає отримання шляхом мітозу рослин, генетично ідентичних клітинам експланту материнської рослини. Практика виявила можливість появи змінених форм. Виділяють три основні категорії змін:

1. Генетичні, пов’язані з плоїдністю, а також з хромосомними і генними мутаціями.

2. Фенотипічні – пов’язані з морфологічними і анатомічними характеристиками рослин.

3. Онтогенетичні – результат дезорганізації тканинних шарів у химерних рослин або спонтанного зміщення груп клітин у вигляді ініціації росту адвентивних органів з різних шарів тканини.

Частота виникнення відхилень коливається залежно від вище згаданої категорії, а також від виду рослини (від 0,03 до 15%) (таблиця)

Таблиця

Частота появи відхилень у деяких ягідних культур,

розмножених методом культури тканин (Висоцький В.А., 1995)

Тип відхилень	Культура	Частота відхилень, %
Хлоротичність	Суниця	0,03-7,00
Мозаїка листків	Малина, ожина	0,05-0,50
Карликовість	Суниця	1,0
Дрібні листки	Малина, ожина	0,01

Генетична стабільність рослинного матеріалу ін вітро залежить від моделі розмноження. Найменша вірогідність виникнення генетичних змін спостерігається при масовому клонуванні рослин з нормальних меристем материнської рослини. Такі рослини називають «мериклонами» – клонами, які отримані з меристем рослини-донора.

Бажано уникати розмноження рослин через калусну тканину. Тривале пересаджування калусу призведе до виникнення у клітинах різних явищ: зміна плоїдності, структурні перебудови хромосом, накопичення генних мутацій, зменшення або втрата морфогенетичного потенціалу. Саме тому регенерація рослин з казусної тканини часто призводить до виникнення організмів зміненої морфології (низькорослі, неправильне жилкування і розташування листків), зниженої життєздатності.

Крім того, у системі калус-пагін організована структура пагона може відіграти своєрідну роль «органу-няньки» і впливати на процес органогенезу, стимулюючи меристематизацію калусних клітин, які, в свою чергу, можуть давати початок органам із зміненими властивостями. Такий підхід використовується для отримання сомаклональних варіантів рослин, про що йтиме мова далі.

Аналіз сучасних досліджень дозволяє зробити висновок, що для зниження частоти появи змінених форм у процесі мікророзмноження рослин необхідно:

- розмноження проводити на основі проліферації пазухових меристем;

- в процесі культивування вилучати всі бруньки казусного походження;

- вести розмноження по окремих мери клонах, щоб полегшити контроль за походженням рослин;

- регулярно перевіряти біологічні характеристики вибіркових екземплярів мериклонів.

Таким чином, навіть один цінний селекційний екземпляр можна зберегти і отримати велику кількість генетично ідентичних йому клонів рослин шляхом мікророзмноження.

Дата добавления: 2014-01-07