КАзАқстан республикасы білім, мәдениеТ және денсаулық сақтау министрліп сәкем сейфуллин атындағы


Іп vitro өсіндісінің жалпы ұстанымы



бет3/10
Дата23.01.2017
өлшемі1.69 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Іп vitro өсіндісінің жалпы ұстанымы. Оларды алдымен бұкіл жұмыс кезеңдерінің бәрінде де аса қатаң стерильділікті сақтау жатады. Бұл ұстанымның маңыздылығының себебі оқшауланған жасушаларды, ұлпаларды және мүшелерді өсірген-қоректік заттар ортасы көптеген микроорганизмдер үшін жайлы орта болып табылады, сонымен қатар, олар өсу қарқындлығы бойынша көптеген өсімдік объектілерін басып озады. Осыған байланысты қоректік ортаға микробтық жасушалардың немесе споралардьщ шамалы мөлшерін енгізсек немесе онда сақталған болса, ол міндетті түрде есірілетін өсімдік ұлпала ның, жасушаларыніың немесе оқшауланған мүшелердің тез ат болуына әкеп соқтырады.

Осындай қолайсыз құбылыстарды болдырмауға және толық тазалық сақтау үшін бұл объектілерді оқшаулау және өсіру жұмыстарын, микробиологиялық зертханалар тәрізді жабдықталған, арнаулы бөлмелерде жүргізеді және қолданылатын ыдыстарды, құралдарды және қоректік ортаны міндетті түрде стерилизациялау керек. Оқшауланатын ұлпалар мен мүшелердің өздері де стерилизациядан өтеді, ол үшін оларды белгілі бір уақытқа стерилизациялайтын сұйыққа (этил спирті, су тегінің тотығы, алмас ерітіндісі, хлорлы ізбес әгі және т. б. улы зат-

25

тар) батырады, сосын стерильді сумен қайта-қайта жуады. Бастысы мұндайда өңдеу тәртібі ауру туғызатын микробты толық жойып, өсімдік объектісінің тіршілік қабілеттілігін бұзбайтындай болуы керек. Көптеген жағдайларда бұл талаптар оңай орындалады, егер алғашқы материал ретінде стерильді жағдайда алдынала стерилизациядан өткен тұқымнан пайда болған өскіннің ұлпасын қолданса, олар өсіп тұрған өсімдік бөліктерінің қай-қайсысымен салыстырғанда да мұндай әсере төзімдірек келеді.



Өсімдік мүшелерін, ұлпаларын және жасушаларын өсіру технологиясының екінші маңызды ұсанымы әр түрлі объектілерге қолданылатын қоректік ортаның құрамының күрделілігі және әр алуандылығы. Оларда міндетті түрде өсімдікке қажет макро-және микроэлементтер, көмір суының органикалық көздері, сондай-ақ кейбір дәрмен-дәрілер мен фитогормондардын азырақ мөлшері болуы керек. Сонымен қоректік ортаның құрамының ерекшелігі әр объектінің ерекшелігіне және оны өсіру мақсатына байланысты, физиологиялық белсенді бөлігімен жән қарапайым қоректік заттардың жиынтығымен анықталынады. Мысалы, көптеген жағдайларда көміртегінің ең жақсы көзі бо лып өсімдіктердегі көмірсуының негізгі жылжымалы түрі сахароза, саналса, кейбір объектілер үшін моносахаридтер, глюкоза немесе фруктоза өте қолайлы.

Өсірілетін ұлпалардың азот кезіне де қатынастары өзгеше. Олардың ішіндегі ең тиімдісі, өсімдік үшін улы емес қосылыс нитрат болып саналады. Бірақ қоректік ортара аммоний азотның кішкене мөлшерін енгізсе кейбір өсімдіктер объектісі өсуін жақсартады. Осындай нәтижеге кейбір жағдайларда жекелеген амин қышқылдарын косқанда жетуге болады және де кейбір сбъектілер үшін соңғылар қоректік ортаның міндетті бөлігі боллып саналады.

Осыған жақын нәтиже дәрмен-дәрілермен жүргізілген зерт- теулерде де алынған болатын. Оқшауланып өсірілген көптеген өсімдік ұлпаларының дәрмен-дәрілерді синтездей алатын мүмкін-шіліктері болса дағы қоректік ортаны олармен байыту көптеген жағдайда жақсы нәтиже береді, ал кейде өте қажет те болады.

Қоректік ортаның құрамында аса ерекше және айырбаста- лынбайтын рел фитогормондардың үлесіне тиеді, себебі мүшелерді немесе ұлпаларды оқшаулатқанда бұл заттардың келіп түсетін табиғи кездері бұзылады. Қоректік ортаға көбінесе ауксиндер мен цитокининдерді енгізу қажет болады және, көбінесе олардың концентрациясы мен арақатынасынан ұлпалар мен жасушалардың өсу үдерістерінің қарқындылығы және бағытты лығы анықталынады, ол жөнінде к е й і н толығырақ

26

айтылады. Кейбір объектілер үшін қоректік ортаға гиббереллин де енгізіледі. Қоректік ортаны дайындағанда табиғи фитогормондардан басқа олардың синтетикалық ұқсастарының. кең қолданылатынын анықтап кетуіміз керек және де кейбір жағдайларда олар өсу үдерістерін аса тиімді реттегіш немесе жеделдеткіш болып отыр. Табиғи және синтетикалық реттесушілерден басқа қоректік ортаға кейде өсімдік сығындысын кокос жаңғағының сұйық эндосперм (кокос сүтін) немесе жүгерінің пісіп жетілмеген дәнінің сығындысын қосады. Оларды енгізу арқылы физиологиялық белсенді заттардың, мүмкін әлі белгісіздерінің, жетіспейтін мөлшерін толықтырады, ал оларсыз жасанды қоректік ортада ұлпалар не өспейді, не өте нашар өседі.



Қорыта келгенде баса айтарымыз, бір өсімдіктің әр түрлі ұлпаларының немесе өсімдік түрлері әр түрлі болса, тіпті қоректік ортаның құрамына қоятын талаптары бірдей болмайды. Сондықтан әрбір жаңа объект үшін эмпиризм жолымен керекті заттар бөлігін және мөлшерін таңдап алуға немесе ең жақсы деген жағдайда; ертеректе қолданылған қоректік ортаны өзгертумен айналысуға тура келеді. Әр таңдап алынған ортаны не сұйық не тығыз түрінде қолдануға болады. Соңғы жағдайда оның құрамына қажетті бөліктерден басқа концентрациясы 0,8-1,5%-тік ағарды енгізеді.

Оқшауланған мүшелерді, ұлпаларды және жасушаларды өсірген кезде қоректік ортаның құрамын таңдап алу және тазалықты сақтаумен қатар температура режимін, ауаның ылғалдылығын, аэрациясын және жарық күшінің де қолайлылығын баса айту керек.

Көптеген зертханалардың тәжірибелері, географиялық шығу ортасы әр түрлі, өсімдіктердің көптеген түрлерінің ұлпалары мен жасушалары 25-26°С температурада, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 70% жуық, жарық 2-3 мың люкс шамасында болғанда өте жақсы өсетінін көрсетіп отыр. Әр түрлі өсімдік объектілерін сұйық қоректік ортада өсіргенде оларды қозғалту, жылжыту, былғау немесе ықтиярсыз аэрациялау арқылы оттегімен байытып отыру керек. Ақыр аяғында, дақыл өсірілетін бөлмелерде ауа тазалығын, оған улы газдар мен түтіндердің өтеуін қатаң сактау керек.

ОҚШАУЛАНҒАН МҮШЕЛЕРДІН, ҰЛПАЛАРДЫҢ ЖӘНЕ ЖАСУШАЛАРДЫҢ ӨСІНДІСІН ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСТАРЫНДА ЖӘНЕ ПРАҚТИКАЛЫҚ МАҚСАТТА

ПАЙДАЛАНУДЫҢ НЕПЗП БАҒЫТТАРЫ

Қазіргі кезде зерттеу зертханаларында және өндіріс жағ-дайларында оқшауланған мүшелер, ұлпалар және жасушалар

27

өсіндісімен жұмыстар әр түрлі бағытта жүргізілініп жатыр. Оларды негізгі екі түрге бөлуге болады.



Біреуінде есіруге алынған мүшелерде немесе ұлпалар оқшауланғанға дейінгі жүрген, не басталынған морфогенез үдрістері жасанды қоректік ортада одан әрі қарай жалғаса береді. Мұндай түрге оқшауланған тамыр, төбе бүршіктері—мерис темалар, тұқымдар, жетілмеген ұрықтар, дән жатындары жатады. Екінші түрі тәсілдер мен технологиялық үдерістерден тұрады, мұнда оқшауланған ұлпалардың эксплантаттар деп аталатын. мамандандырылған жасушаларынан қаллус пайда болады. Осы ұлпа мезгіл-мезгіл жаңа қоректік ортаға ауыса, ұзақ өседі, өндірістік қондырғылар дәрілік және басқа да бағалы заттарды алуға қолданылуы мүмкін, сонымен қатар түрлі генетикалық манипуляциялар және селекциялык сұрыптау жүрзіп, кейіннен тұтас өсімдік алу үшін де қолданылады.

Төменде осы бағыттардың технологиясы мен маңызы қысқаша баяндалады.



Оқшауланған тамырлар өсіндісі. Жоғарыда айтылғандай тамырлар стерильді жағдайда қоректік ортада ойдағыдай өрілген алғашқы объектілердің бірі болып табылады. Алғашқы материал ретінде әдетте алдын ала стерилизацияланған тұқымнан стерильді жағдайда пайда 'болған өркеннің ұрықтық тамырының ұшы қолданылады. Кейіннен оқшауланған ұлпаларның өсуін тоқтатпас үшін мезгіл-мезгіл (7-10 күннен кейін) оларды жаңа қоректік

ортаға ауыстырып отырады және де тамыр ұшын алу орнын бірде негізгі тамырдан, бірде жанама тамырнан, сосын жанама тамырлары бар негізгі тамырдың кесіндіс алу арқылы алмастырып отырады. Оларды не тығыз (агарлы не сұйық ортада есіруге болады.

Елу жылдан бұрынырақ жүргізілген көптеген зерттеуле де өсімдіктен оқшауланған тамырлардың, өсуі неменеге байлнысты екендігі анықталынғанды және оларды өсіру әдістеме дайындалған болатын. Тамырдың оқшауланған өсіндісі ұзақ; өсуі үшін алдыменен қоректік ортада минералдық элементті мен көміртегі көзінен баска дәрмен-дәрілердің аз мөлшері болуы керек. Алғашқы табысты эксперименттерде олардың көзі ашытқы сығындысы болады. Ондағы физиологмялық белсенді, заттар жинағы мифтік “биос”, яғни — тіршілік “заты” деп ат лынды. Кейіннен бұл кешен тобының үш дәрмен-дәрісінен тұратыны анықталды: Олар: тиамин, пиридоксин жәие никоті қышқылы. Оларды қоректік ортаға

енгізу ашытқы сығындысын толығымен айырбастауға мүмкіншілік берді. Өсу биохимиясы үшін шешуші маңызы бар бұл нәтиже өз

кезінде өсімдік физиологиясының барлық оқулықтарына енгенін айта кетуіміз керек

28

Оқшауланған тамырлар үшін азоттың ең, қолайлы түрі нитраттар болып саналады. Аммоний түздары жоғары конценацияда уландырғыш болады, ал тұтас өсімдіктер табиғи жағдайда оларды жақсы сіңіреді. Жекелеген жағдайларда нитратрды аммонийлі азотпен жарым-жартылай айырбастау оқшауланған тамырлардың өсуіне жақсы әсер еткен. Амин кышқылына келетін болсақ, олар қоректік ортаның қажетті сыңары болып саналмайды, әйтсе де бір жылдық өсімдіктердің тамырларын өсіргенде кейбір амин қышқылдары біраз қажет болады. :Әсіресе, бұның триптофанға қатысы бар, себебі ол есімдіктердегі гетероауксиннің (ИУК) және басқа да индолдық қосылыстардың алғы заты болып саналады. Сонымен бірге қоректік ортаға индолилсірке қышқылын немесе оның ұқсастарын енгізу жақсы нәтиже көрсетпеген, тіпті тамырдың өсуіч тежеген. Алғы өсімдіктің түріне және көміртегіның көзіне байланысты олардың қатынастары да бірдей емес. Қос жарнақты өсімдікрдің көпшілігінің оқшауланған тамырлары қоректік ортада болғанда жақсы өседі, ал дара жарнақтылардың тамыры глюкозаны ұнатады, бұл мүмкін олардың ферменттік жүйелерінің екшеліктеріне байланысты болар. Әзірше, барлық өсімдіктердің қоректік орта құрамының толық табылмағанын және ошауланған тамырлардың ұзақ өсуін қамтамасыз ететін жағдайлардың анықталмағанын жасырмауымыз керек.



Қорыта айтатынымыз, оқшауланған тамыр өсіндісі практитикалық кең қолдау таппағаның бірақ әр түрлі өсімдіктердің тамыр жүйесінің өсуі мен метаболизмнің физиологиялық зерттулерінде, Сонымен қатар осы үдерістердің қоршаған факторларға байланыстылығың шешуде маңызды рөл атқарады. Одан басқа бұл әдіс бірге өсірілген әр түрлі өсімдіктердің тамырларының арасындағы өзара алмасуы мен арақатынасының сипатын білу үшін қолданылады. Сондай-ақ, тамыр мен микроорганизмдердің, соның ішінде түйнек бактериялары мен микориздік саңырауқұлақтардың арақатысын сипаттайды.

Сабақтық бүршіктер өсіндісі, негізінде, бұл алғашқыда әр түрлі метаболиттер мен физиологиялық белсенді заттардың тигізетін әсерін зерттеген кезде қолданылған болатын.Оқшауланған тамырлардағы сияқты, бастапқы материал ретінде алдын ала стерилизациядан еткен тұқымнан стерильді жағдайларда ересек өсімдіктердің төбе бүршіктері пайдаланылған, бірақ залалданған дақылдардың саны тым көп болғандықтан оларды ығынға шығаруға тура келеді. Қандай да бір бастапқы объектіден бөлініп алынған бүршікті барлық асептикалық жағдайларды сақтай отырып, минералдық элементтері, сахарозасы кейде глюкозасы, сонымен қатар дәрмен-дәрілері мен фигогор мондағы

29

бар агарлы коректік ортаға көшірілді. Дәрмен-дәрілрі мен фитогормондардың құрамын өзгерте отырып, зерттеушлер оқшауланғаң өркендердің вегетативтік өсуі үшін физиологиялық заттардың қайсысы қажет екенін анықтаған және де олардың қайсысы өсу нүктесінің генеративтік мүшелердің ұрығын қалыптастыруға себепкер болатынын анықтады. Өкініш орай, бұл заттардың таза күйіндегі әсерін шамалы уақыт қана байқауға мүмкіншілік туады, себебі өте аз уақытта өркенні бүршігінен жапырақтар іске кіріседі, сосын тамырлар да пайда бола бастайды. Осының нәтижесінде оқшауланған бүршікте ергежейлі өсімдіктер пайда болады, қоректі жағдайларды сақтағанда, олар пробиркада есіп, дамып, гүлдейді кейде, тіпті бір немесе бірнеше толық жарамды тұқым түзе алады.



Мұндай пробиркалық өсімдіктер, қалыпты жағдайда өскен осы түрдің есімдіктері мен сорттары сияқты фотопериодтық режимге өсу жылдамдығымен жауап береді. Қолайсыз фотопериодтық жағдайда олардың гүлденуін, әдетте, кез-келге бір гормонның әрекетімен шақыруға мүмкіншілік болмайді көбінесе физиологиялық белсенді заттардың жиынтығымен әсер ету қажеттігі туып отыр, соның өзінде ылғида болымды нәтиж бола бермеген. Осы зерттеулерден және өсімдіктерді өсіру тәжірибелерінің негізінде М. X. Чайлахян және басқа ғалымда (1988) мынадай қорытынды жасаған: өсімдік ағзасының генративтік даму жолына өтуді реттеуге қатысатын заттар өсу нүктесінің флоральдық морфогенезін жеделдетумен қатар өсу үдеріске басыңқы да әсер етеді деген. Осы зерттеудің маңызды нәтижесінің бірі оқшауланған бүршіктердің өсуі үшін гиббереллин мен цитокининдердің, ал пайда болған өркендерді тамыландыру үшін — ауксиндердің белгілі бір арақатынаста кішкентай мөлшері керек екенін анықтау болып табылады. Бұл нәтижелер тұқым шаруашылығында бағалы ауыл шаруашылығы дақылдарын кебейту үшін микроклондық әдістің теориялы және әдістемелек негіздерін жасауға ықпал болды. Бұларға алдымен картоп, жидек, кейбір жеміс дақылдары, сонымен бірі көптеген сәндік өсімдіктері жатады. Бұл әдістің басты маңызы аталынған дақылдардың бағалы сорттарын көбейту үдерісінде өнімді күрт кемітіп, өсімдік шаруашылығына зор зиян келтіреті вирустың індетінен құтылуға мүмкіншілік береді, онымен күресуде, басқа тәсілдердің тиімділігі шамалы болып шықты. Бұл әдіспен вирусты індеттен құтылудың себебі өсімдік кұрылаты жасушаның меристемасында, әдетте вирус бөлшектерінің болмауынан. Бұл мүмкіншілікті алғаш рет француз ғалымы. Жорж Морель 1952 жылы іске асырды. Ол картоптың және бірнеш өсімдік дақылдарының меристемасын өсіретін қоректік ерітінділерін

30

таңдап алды және олардың оқшаулау әдістемесін дайындады. Ұсынылған ерітінділердің ерекшеліктерінің бірі — олардың құрамында калий мен аммоний иондарының мөлшерінің артатындығы және жеделдетуші ретінде гиббереллин қышқылының енгізілгені. Өсімдікті вирусты індеттен арылтудан басқа бұл әдістің тағы да басқа құнды жақтары бар. Бұл әдіс өте жоғары көбейту коэффициентін қамтамасыз етеді және бұл жұмысты өсіру бөлмесінің кішкентай көлемін пайдаланып, жыл бойы жүргізуге болады.



Оқшауланған ұрықтарды өсіру ертеден бері эмбриогенездің жекелеген кезеңдерін өткізгенде қандай қоректік және физиоло-ялық белсенді заттардың керек екеніні білу үшін, сонымен қатар бұл үдеріске температураның және басқа да факторлардың ерін зерттеуге пайдалана бастаған. Жүргізілген алдыңғы екі бағыттағы зерттеулерде анықталғаны; ұрық неғүрлым ертерек оқшауланса, соғүрлым эндоспермнен, түйіннің ұлпасынан және аналық өсімдіктің басқа да мүшелерінен оған келетін заттар кешенін толық алмастыра алатын қоректік ортаны таңдап алу қиынға соғатыны.

Өсімдіктердін, кейбір түрлерінің дифференциаланбаған ұрығына қажет қоректі ортаны таңдап алу қиындығын, тұқым бүршігін өзі жабысқан ұлпаның кішкене бөлігімен бірге өсіру арқылы жеңуге болады. Кейде қоректік ортаға түйінді тұқым бүршігімен бірге орналастырады. Мұндайда екі жасушалы ұрықты немесе тіпті зиготаны пісіп жетілуіне дейін жеткізуге болады.

Қейбір жеміс дақылдарының оқшауланған ұрығымен жүргізілген зерттеулер оларға төмен температураның индуктивті әсері керек екенін анықтады. Мұндай әсерсіз қоректіқ ортада ірілген ұрықтардан қалыпсыз, нашар өсетін өсімдіктер пайда болған. Іп vitro арқылы өсіру тәсілі мынаны дәлелдеді: күздік дақылдарды төмен температурамен яровизациялау әсерін' бүкіл тұқым емес, тек оның ұрығы ғана қабылдайды.

Эмбриогенездің физиологиясы мен биохимиясын зерттеген-алынған нәтижелер оқшауланған ұрықтарды жасанды қоректік ортада өсірудің практикалық негізіне салынды. Бұл әдіс көбінесе өсімдіктердің алыс туыстарын будандастырғанда қажетті, себебі сыйыспайтын ата-ана жұбынан ұрықтану үдерсінде жетілмеген немесе ақаулы тұқым әндосперм пайда болады. Осындай жетілмеген тұқымдар алдын-ала шығын болады және түсіп қалады немесе аналық есімдікте пісіп жетсе де өне алмайды. Осындай оқшауланған ұрықты немесе толық тұқымды, құрамы белгілі қоректік ортада, стерильді жағдайда өсіру, әдеттегі

31

өскіндерді алып, олардан бағалы буданды өсімдіктер алуға мүмкіншілік жасайды.



Эмбриогенездің бүлінуі және тіршілік қабілеттілігі

төмен тұқымның пайда болуы кейде өсімдікті жерлестіргенде, оларға тән емес экологиялық жағдаймен әсер еткенде де болуы мүм- кін. Мұндай есімдіктерді сақтауға, олардың ұрпағын ұрықта өсіруге іп vitro әдесі көмектеседі.

Бұл әдісті тұқымның ұзақ тыныштық күйін бұзу үшін, әсресе, бұл есу ингибиторларының абсциз қышқылы эндоспермд немесе жарнақтарында жоғары мөлшерде болуының салдарынан болғанда қолданады. Мұндайда, ұрықты оқшаулап алып стерильді жағдайда қоректік ортада есіру, тыныштық күйдегі тұқымнан өскін алуды әжептәуір жеделдетеді. Одан басқа ұрық арқылы өсіру әдісі, ұзақ уақыт сақталған, тіршілік қабілеттілігі кейде өте төмен болатын тұқымның есуіне қажетті жағдай жасайды. Қалыпты жағдайда мүндай тұқымдар өскін бермейді ал дәрмен-дәрі мен фитогормондары бар жасанды қоректік ортада олардан өскін алып осы жолмен өсімдіктің бағалы түрі немесе сортын сақтап қалуға болады.

Оқшауланған ұрықтан немесе тұқымнан тіршілік қабілеттілігі бар өсімдіктерді алудан басқа жасанды қоректік ортада стерильді жағдайда репродуктивті органдардың басқаларын да өсіруте болады. Мысалы, бірнеше тәжірибелер тозаңдарды ұрығын оқшаулап өсіріп, одан толық піскен тозаң алуға болатынын және оқшауланған түйіндерде тұқым жатынышын қалыптасатының көрсетті.

Үнділік, кейіннен басқа да ғалымдардың бірнеше зерттелерінде пробиркаларда стерильді қоректік ортада ұрықтандырудың мүмкін екені дәлелденді.

Мұндай зерттеулердің маңызы біздің ұрықтану және тұқым- қалыптасу жөніндегі білімімізді кеңейтумен ғана шектелмейді, сонымен бірге олардың селекциялық жұмыстарда, соның ішін де, өсімдіктің алыс түрлерінің будандаспайтының жеңудің күшті жолдарын тауып беруінде.



КАЛЛУСТЫ ҰЛПАНЫҢ ПАЙДА БОЛУЫ, ӨСУІ

ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ПАЙДАЛАНУДЫҢ НЕГІЗП ЖОЛДАРЫ.

Каллусты ұлпа мамандандырылған ұлпалардың дедиффе- ренциялануын нәтижесінде пайда болады және олардың бөлін- гіштігі мен бытыраңқы өсетінін қабылдап алады. Қалыпты жағ- дайда бұл үдеріс сабақтардың немесе тамырлардың механикалық зақымданғанында өтеді. Пайда болған каллусты ұлпаның өмірі ұзақ емес, бірақ болған зақымның жазылуын қамтамасы етеді.Сонымен бірге, онда бүлінген анатомиялық құрылымы және

32-

жоғалған қалпына келтіру үшін керек қоректік заттар жи-



налады

Тұрақты ұлпалардың бөлінуі және каллус құруы, әрі за-

қымның тітіркендіруінің, әрі зақымдалған жасушадан шыкқан заттардың әсерінен, сонымен қатар зақымдалған жерге фито-ондардың және физиологиялық белсенді заттардың ағып келуінің нәтижесінде болады. Тегінде, мұндай каллус пайда болу үдерісі қоректік ортаға стерильді жағдайда мамандандырылған ұлпаның кішкене бөлігін орналастырса да өтеді. Бірақ эксплантатта физиологиялық белсенді заттар шамалы болғандықтан, қоректік ортаның құрамына қажетті компоненттерден басқа каллусогенезді индукциялайтын фитогормондар — ауксиндер мен фитогормондар кіреді. Сонымен қатар объектінің ерекшеліктеріне қарай белсенді үдетуші әсерді бұл үдерісте олардың әр түрлі аналогтары жүргізеді. Мысалы, көптеген жағдайда бұл үдерісте ауксинге ұқсас әсерді, астық дақылдарында арамшөптерге қарсы кең қолданатын дихлорфеноксірке қышқылы (2,4 Д) атқара алар еді.

Байқаулар мынаны көрсетіп отыр: мамандандырылған ұлпалардың бөлінерінен бұрын әдетте, олардың құрамындағы ци-топлазма үлкейеді, ондағы нуклеин қышқылының фракциялары көбейеді, сонымен қатар ақуыздың да және де каллусты ұлпаға жаңа ақауыздар пайда болады.Сонымен жасушаның дедиффнциялануы жүреді, ол кейбір мамандандырылған органоидтарын: хлоропластарын, лейкопластарын жоғалтады, бірақ онда рибосом мен эндоплазма ретикулумның элементтері, сондай-ақ Гольджи аппаратының элементтері көбейеді. Осы өзгерістер аяқталған соң жасушалардың бөлінуі басталады, біраздан соң, эксплантаттаның бетінде және қоректік ортада қалустық ұлпа пайда болады. Ол аморфты әр түрлі шамадағы жұқа қабырғалы паренхимді жасушалардан тұрады. Шамасының әр түрлілігі каллустық ұлпалардың кәдімгі даму циклін өтуіне данысты, жасушалар кезекпе-кезек бірнеше бөлінуден кейін созылу кезеңіне өтеді, сосын толық жетілген каллустық жасуша сияқты дифференциаланады.

Сондықтан қарқынды өсіп келе жатқан каллустық ұлпа, бөлінгіш және созылу кезеңін өтіп жатқан кішкентай каллустық не оны аяқтаған үлкен жасушалардан тұрады. Қоректік ортада оқшауланған ұлпаның бөлшегінен алынған каллустық ұлпаны алғашқы деп атауға келісілген. Оның әрі қарай өсуін қолдау үшін әлсін-әлсін (4-5 аптадан кейін) ұлпаның кішкене шегін (60-100 мг) стерилдікті сақтап, жаңа қоректік ортаға ауыстырады.Бұл әдісті қайтадан өсіру (субкультивирование) әдісі дейді. Осы жолмен әр түрлі есімдік түрлерінен бір кезде

33 алынған каллустық ұлпаларды ұзақ уақыт (кейде бірнеше жылдар бойы) сақтауға болады. Субкультивациялық үдерісте каллустық ұлпаның штаммы құрылады, оларға өзіндік генетикалық және физиологиялық ерекшеліктер тән болады.

Гормоны бар қоректік ортада өсірілген осындай каллустық ұлпаларды “қалыпты” деп атайды. Бұларды есімдіктерде ви-рустардың, бактериялардың, саңырауқұлақтардың, жәндіктердің балапан құртының, “химиялық” канцерегенді заттардың немесе өте күшті сәулеленудің нәтижесінде пайда болған ісін ұлпаларынан айыра білу керек. Ісік және кәдімгі каллустық ұлпаларды морфологиялық белгілермен айыру қиын. Әдетті ісікті ұлпаның құрылысы іркілдек және жасушалары ірірек болады. Олардың физиологиялық айырмашылықтары маңыздырақ. Ісік ұлпасы гормонға тәуелді емес, яғни, олар минераль; қоректік ортада сахарозаны не глюкозаны қосып, ауксиндер мен цитокиинииндерсіз өсе алады және олардың өсуі каллусты:

ұлпаға қарағанда қарқындырақ жүреді. Сосын ісікті ұлпа калустық ұлпаға қарағанда органогенезге яғни, тамырдың немесе сабақтың бүршіктерін кұрастыруға және тұтас өсімдікті регенерациялауға қабілетсіз.Сондықтан олар генетикалық манипуляция үшін және селекцияда қолданылмайды. Практикалық мақсатта негізінен қалыпты каллустық ұлпа қолданылады. Оны әр түрлі эксплантаттардан алу мүмкіншілігі бар. Ол жоғары ұшындағы меристеманың бөлшегі ,әр түрлі мамандандырылған ұпалар, әр түрлі мүшелердің, әр мамандықтың жасушаларына тұратын фрагменттері болуы мүмкін. Каллустық ұлпа алынатын қолайлы объектіні таңдау, өсімдіктің түрлік ерекшелігіне байланысты. Мысалы, көптеген зерттеулерде каллустық ұлпа қоректік ортаға сабақтың ,тамырдың, тамыр жемісінің, түйнектің пісіп жетілген гүл шоғырының және гүлдену мүшелерінің кесінділерін орналастыру арқылы алынған- Астық тұқымдас дақылдардың, соның ішінде бидайдың каллустық ұлпасын алуға және кейіннен тұтас өсімдігін регенерациялау үшін ең қолайлы тиімді алғашқы объект піспеген ұрық болып шықты, ол жөнінді Р. Т. Никифорова және В. К. Швидченко дайындаған “Әдістемелік нұсқауда” толығырақ айтылған (Целиноград. 1987 ж

Каллустық ұлпаларды өсірудің екі әдісі бар — үстіңгі тығыз қоректік ортада және суспензиялық немесе тереңде сұйық ортада. Біріншісі алғашқы каллустық ұлпаны алу үшін, ол жөнінде жоғарыда айтылған, сонымен қатар әр түрлі штаммдарды, линияларды және өсімдіктің регенерациясын өсу қалпында; сақтауға қолданылады.

Екінші әдіс — суспензиялық өсімдік немесе тереңде өсіру өндірістік типтес технологиялық үдерістерде және көптеген



34

биохимиялық физиологиялық және генетйкалық сипаттағы зерттеулерде кеңінен қолданылады. Бұл әдісті жекелеген жасушалар немесе олардың кішкене агрегаттары сұйық ортада қалқыған күйінде өсіріледі, ол үшін сұйықты үнемі араластыратын және оны аэрациялайтын әр түрлі аппараттар немесе қондырдырғылар қолданылады.

Каллустық ұлпаларды және жасушаларды өсіру қазіргі кез-

де кең және жан-жақты практикалық қолдау тауып отыр. Бі-

ріншіден, кез-келген өсімдік түрінен алынған каллустық ұлпа

немесе жасушалар суспензиясы тікелей немесе генетикалық және

селекциялық жақсартудан кейін, басқа жолмен алу қиын неме-

се экономикалық тұрғыдан пайдасыз, өте құнды заттарды алу

үшін пайдаланылады. Каллустың ұлпаны экономикалық қымбат

заттарды өндіру үшін пайдалану, мамандандырылған жасуша-

лардың дедифференциаландырылғанында көптеген жағдайда ал-

колоидтарды, глюкозидтерді және соңғы метаболизм дегеннің

бір қатар қосылыстарын өндіре алатын мүмкіншілігін жоғалт-

пайтыны анықталғаннан кейін басталған болатын. Бұл заттардың көпшілігі медицинада, парфюмерияда және кондитерлік

өнеркәсіпте қолданылады. Олардың көзі, әдетте, мәдени және

жабайы өсетін өсімдіктер болып саналады, сонымен қатар ол-

рдың кейбіреулері шектелген аудандардан таралған және бас-

қа экологиялық жағдайларға бейімдеуге кө нбейді. Осыған бай-

ланысты, бағалы заттардың алдыменен дәрі-дәрмек препаратта-

рын үйреншікті өсімдіктерден алғаннан гөрі, өндірістік биотех-

нологиялық қондырғыларда өсірілген каллустық ұлпалар алу

қызығарлық жай.

Екіншіден, каллустық ұлпалар мен жасушалар әр түрлі генетикалық және селекциялық манипуляциялар арқылы қолайсыз факторларға тұрақтылығымен, жоғары өнімділігімен және өнімнің жоғары сапалылығымен ерекшеленетін жақа өсімдік формаларын құрастыруға пайдаланады. Бұл жұмыс каллустық ұлпа немесе жекелеген жасушалардан тұтас әсімдіктің регенерациясын сөзсіз алумен аяқталуы керек.

Үшіншіден, каллустың ұлпа мен жасушалардың өсіндісін теориялық мәнде физиологиялық зерттеулерде кең колдануға болады. Мысал ретінде Ғылым академиясының физиология инс-титутында академик А. Л. Курсановтың басқаруымен қант қы-зылшасының әр түрлі мүшелері мен ұлпаларындағы көмірсуының метаболизмін зерттеу үшін әрі қарай жүргізіліп жатқан жұмыстарды айтуға болады. Бұл зерттеулер тамыр жемісіндегі және жер бетіндегі мүшелерде сахарозаның айналуына және синтезделуіне қатысатын ферменттердің әрекетінің ерекшеліктерін аңықтауға мүмкіншілік берді, айталық тұтас өсімдіктер-

35

мен жүргізілген жұмыстар бұған жете алмағанды. Ұлпалар мен жасушалар өсімдісі өсімдіктердің қолайсыз жағдайлардың



әсеріне тұрақтылығын зерттеу үшін жақсы модель болып шықты соның ішінде, осы модельде өсімдіктің төменгі температураға тұрақтылығын арттыратын жаңа химиялық препарат, цитокининдік әсері бар, картолин сыналған болатын. Сонда оны зерттелетін объектіге шынықтыру алдында енгізсе, препарат әсері нің тиімділігі артатыны анықталды. Бұл нәтижелер күздік бидайдың каллустық ұлпа өсіндісінде алынып, соңынан тұтас өсімдіктерде дәлелденген болатын. Келтірілген мысалдар каллустық ұлпалар мен жасушалар өсіндісінің физиологиялық зерттеулермен шектелініп қалмайтынын, оның әр алуан қолданылатынына дәлел ғана. Ол әрине, кең, оған қоса үздіксіз жаңа бағыттарымен толықтырылады. Қөптеген осындай зерттеулердін нәтижесі өсімдік физиологиясының оқу әдебиеттеріне кіргізілген.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет