7.14 Культура рослинних клітин і тканин

Першим застосуванням новітніх методів біотехнології для вищих рослин стало їх клональне розмноження, якому сприяло в значній мірі дослідження в області фітогармонов, проведені в кінці 50-х років. Здатність до регенерації великого числа рослин з маси неорганізованих тканин (каллусов), проліферіруючих in vitro, і з культур органів і бруньок надзвичайно ефективна. Так як клітинне диференціювання і розвиток рослин, в основному, контролюються рослиннми гормонами, була продемонстрована можливість створення умов in vitro, що викликають клітинне зростання, морфогенез і регенерацію рослин з окремих клітин або недиференційованих каллусов.

Рослинні клітини і культура тканин - основні об'єкти клітинної біології, яка надає можливості регенерації рослин з протопластов, клітин і тканин, які, у свою чергу, можуть бути трансформовані або відібрані за специфічними генетичними ознаками.

Особливістю клітинних культур рослин є їх здатність до тотіпотенциі, - в певному середовищі і певних умовах можна регенерувати цілу рослину з однієї клітки. Подібна властивість відсутня у тварин. Таким чином, в будь-якій рослинній клітині закладена генетична інформація, необхідна для диференціювання кліток в процесі ділення. Цей феномен використовують при мікророзмноженні рослин. Дана технологія має істотні переваги, оскільки дозволяє швидко отримувати матеріал для розмноження рослин, включаючи системи, що не містять збудників хвороб, цілорічно мати матеріал розсадження і підвищувати його однорідність, тривало зберігати генетичний матеріал і створювати нові генотипи.

З того часу, коли вперше вдалося індукувати з однієї клітки регенерацію цілої рослини, техніка культури клітин почала широко застосовуватися для клонування. Тотіпотенция була продемонстрована на культурах тканин ряду рослинних видів, а пізніше - на соматичних і статевих клітках, ізольованих з різних рослин.

7.15 Техніка злиття протопластів з утворенням гаплоїдних рослини

Перше повідомлення про гібридизацію рослин тютюну шляхом злиття соматичних кліток з'явилося в 1972 р. З того часу з'явилися сотні успішних робіт по парасексуальной гібридизації. Серед отриманих форм – внутрішньо видові, міжвидові, міжродові, межтрібні і міжсімейні гібриди.

Гібридні форми вищих рослин можна отримувати звикористанням прийому клітинної інженерії, на основі парасексуальної гібридизації в результаті злиття протопластов.

Техніка злиття протопластів дозволить генетикам розширити різноманітність гібридних рослин. Це перспективна техніка гібридизації не залежить від звичайного статевого розмноження, за допомогою якого з вдалося отримати гібриди пшениці і жита (тритікале), ріпи і капусти (рафанобрасика).

Метод полягає в тому, що як батьківські використовують не статеві клітки (гамети), а клітини тіла (соми) рослини. Ізольовані протопласти, виділені з батьківських організмів, в певних умовах зливаються. З отриманих гібридних клітин надалі розвиваються цілі рослини - гібриди. Застосування цієї технології стало можливим в результаті розробки двох нових експериментальних методів - методу культури клітин і тканин і методу ізольованих протопластів.

Метод ізольованих протопластів дозволяє за допомогою ферментативного гідролізу руйнувати клітинні стінки і отримувати рослинні клітини, позбавлені клітинної оболонки, покриті тільки плазмолемою.

Протопласти можуть зливатися один з одним з освітою єдиного цілого, здатного регенерувати в цілу гібридну рослину, за допомогою поліетіленгліколя або під дією електричного поля

Основними напрямами робіт по соматичній гібридизації вищих рослин є: гібридизація клітин як засіб розширення рамок схрещування; злиття клітин та перенесення або реконструкція генів цитоплазми; злиття клітин з метою перенесення окремих невеликих фрагментів генома. Техніка дає можливість для отримання міжвидових і міжродових гібридів і відкриває шляхи для схрещування філогенетічеськи отдаленних форм.

При гібридизації соматичних кліток можливе отримання асиметричних гібридів, що може сприяти отриманнюстійких функціонально корисних рослин .

Сучасний екологічний стан в Україні.

Моніторинг середовища.

Вплив мутагенів оточуючого середовища.

Державна система моніторингу України

Класифікація джерел забруднень, фактори техногенного забруднення

Вплив хімічної промисловості на довкілля.

Вплив підприємств нафтогазової промисловості на довкілля.

Знешкодження та утилізація відходів.

Порядок визначення методів для знешкодження відходів.

Характеристика твердих відходів.

Характеристика рідких відходів.

Основні напрямки утилізації міських відходів.

БТ методи захисту довкілля.

Біологічні методи промислової мікробіології в екобіотехнології.

Умови здійснення біологічного очищення СВ.

Біопроцеси та типи біоочищувачів.

Біоіндикація забруднень.

Роль фототрофів у системі моніторингу забруднень водойм

Біоочистка СВ.

Показники забруднення води.

Групи стічних вод.

Побутові СВ.

ГДС та ступінь очищення СВ.

Хімічний склад домішок СВ.

Виробничі СВ.

Промислові очисні споруди та водовідвідні системи.

Типи очисних споруд.

Етапи очистки СВ.

Механічна очистка СВ.

Фізична очистка СВ.

Хімічна очистка СВ.

Абсолютне очищення води.

Доочищення СВ.

Реагентний метод очисткиСВ.

Флотаційна очистка СВ.

Типи коагулянтів та флокулянтів.

Фактори впливу на ксенобіотики.

Екотоксикологічна оцінкапроцесів деградації.

Ризик можливих отруєнь ксенобіотиками.

Біообєкти для деградації забруднень

Шляхи біодеградації ксенобіотиків.

Деградація ксенобіотиків угрупуваннями мікроорганізмів.

Каталітичні плазміди мікеробних детоксикантів та деградантів.

Шляхи біодеградації галогенвмісних ксенобіотиків.

Застосування методу рекомбінонтних ДНК у біодеградації.

Мікробні пестициди.

Грибні препарати з пестицидними властивостями.

Перспектива грибкових пестицидів.

Вірусні препарати з пестицидними властивостями.

Біогербіциди.

Біодобрива.