Особенности морфологической гетерогености каллусных тканей хлопчатника казахстанской селекции | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Ертаева Б. Е., Амирова А. К., Бишимбаева Н. К. Особенности морфологической гетерогености каллусных тканей хлопчатника казахстанской селекции // Молодой ученый. — 2015. — №9.2. — С. 21-22. — URL https://moluch.ru/archive/89/18407/ (дата обращения: 18.08.2018).

Выяснены особенности морфологической гетерогенности и метаморфоза каллусных тканей хлопчатника. Идентифицировануниверсальный для различных генотипов и морфогенетически стабильный при субкультивировании серовато-белый тип каллуса.

Ключевые слова: хлопчатник, каллусные ткани, эмбриогенные ткани.

The features of morphological heterogeneity and metamorphosis of cotton callus tissues have been clarified. The universal for different genotypes and stable during subculture morphogenetically grayish-white calli type was identified.

Keywords:cotton, callus tissue, embryogenic tissue.

 

Хлопчатник является важнейшей сельскохозяйственной культурой, имеющей экспортное значение [1]. Важной проблемой, сдерживающей разработку и широкое использование клеточных технологий для генетического улучшения хлопчатника, является существенная зависимость процесса регенерации растений в культуре тканей in vitro от исходного генотипа. Высокая способность к регенерации растений в культуре тканей хлопчатника ограничиваются, в основном, двумя — тремя сортами разновидности Coker, которые зачастую не являются коммерчески важными. В связи с этим, важной проблемой биотехнологий растений является разработка методов регенерации растений in vitro, пригодных для коммерчески ценных генотипов [2, 3]. В частности, проблема разработки клеточных технологий актуальна и для казахстанских сортов хлопчатника. Основной причиной, обуславливающей зависимость процессов регенераций от генотипа, является недостаток знаний о закономерностях процессов морфогенеза и регенерации растений универсальных для различных генотипов.

 

Объекты и методы исследования

Объектами исследования служили районированные сорта хлопчатника казахстанской селекции — Мактаарал-4003, Мактаарал-4005, Мактаарал-4006, Мактаарал-4007, Мактаарал-4011, Мактаарал-4019, Пахтаарал-3044. При проведении экспериментов с культурой тканей руководствовались общими методическими приемами, описанными Ф. Л. Калининым с соавторами [4]. Постоянные гистологические препараты готовили по З. П. Паушевой [5]. Препараты изучали и фотографировали на микроскопе «Leika». Все эксперименты проводились в 3-х повторностях.

 

Результаты и обсуждения

В первичной культуре каллусов, полученных из семядолей и гипокотилей семи отечественных сортов хлопчатника, идентифицировано 3 типа тканей: I — серовато-белый рыхлый морфогенный; II — белый матовый плотный неморфогенный; III — бурый неморфогенный. Все типы первичных каллусов образовались через 35–45 дней культивирования эксплантов на среде Мурасиге и Скуга (МС) с 0,1 мг/л 2,4-Д, 0,5 мг/л кинетина и 3 % сахарозы. Серовато-белый рыхлый морфогенный каллус (I тип) отобран нами для исследований, другие два типа первичных каллусов II и III типы оказались морфологически не перспективными. В процессе субкультивирования I типа ткани происходит метаморфоз первичного каллуса с образованием серовато-белого глобулярного морфогенного каллуса (IV тип) и полупрозрачного желтоватого рыхлого эмбриогенного каллуса (V тип). IV тип ткани получен при субкультивировании серовато-белых рыхлых каллусов I типа в течение двух пассажей (60–70 дней) на среде МС с удвоенной концентрацией макроэлементов, 1,0 мг/л 2,4-Д, 0,01 мг/л кинетина, 1000 мг/л гидролизата казеина (ГК), 500 мг/л пролина и 3 % мальтозы [6, 7]. Полупрозрачный желтоватый рыхлый эмбриогенный каллус (V тип) образуется при субкультивировании I типа ткани в течение 2-х последовательных пассажей (60–70 дней) на среде МС с удвоенной концентрацией КNO3 и 3 % мальтозы. В последующем из IV типа ткани получен матовый белый каллус (VI тип) и зеленый плотный эмбриогенный каллус (VII тип) при субкультивировании IV типа ткани в течение 35–40 дней на среде МС с 1,0 мг/л 2,4-Д, 0,01 мг/л кинетина, 1000мг/л гидролизата казеина (ГК), 500 мг/л пролина и 3 % мальтозы образуется матовый белый каллус (VI тип). Зеленые плотные эмбриогенные каллусы (VII типа) получены путем субкультивирования каллусов IV типа в течение двух пассажей согласно протоколу Kumria и др. [8]. Таким образом, выделен морфогенетически перспективный и универсальный для различных генотипов хлопчатника тип ткани — серовато-белый рыхлый каллус (I тип), который оказался отзывчивым на изменение состава питательной среды и способствовал получению различных морфологических типов тканей.

Изучение постоянных гистологических препаратов позволило выявить, что серовато-белый морфогенный каллус (I тип) в центральной части ткани состоит из плотно упакованных паренхимных клеток, на периферии — из обособленных друг от друга удлиненных клеток и клеток сферической формы. Каллус IV типа состоит из меристематических комплексов, крупных удлиненных и овальных каллусных клеток и одиночных округлых, компетентных к эмбриоидогенезу клеток. В IV типе каллуса имеются одиночные эмбриогенные клетки, проэмбриоиды не обнаружены, т. е. не происходит деление компетентных клеток. Рыхлые эмбриогенные полупрозрачные желтоватые каллусы (V тип) состоят из одиночных эмбриогенных клеток, 2-х, 3-х 4-х клеточных проэмбриоидов, предглобул, глобул. Матовый белый эмбриогенный каллус (VI тип) состоит из одиночных эмбриогенных клеток с общей каллозной оболочкой, 2-х, 3-х и 4-х клеточных проэмбриоидов, эмбриогенных клеточных комплексов (ЭКК), гигантских округлых и удлиненных каллусных клеток. Плотные эмбриогенные каллусы зеленого цвета (VII тип) состоят из ЭКК, удлиненных клеток, компетентных клеток и соматических зародышей на стадии инициации первых клеточных делений (проэмбриоиды). Таким образом, выяснены особенности морфологической гетерогенности каллусных тканей хлопчатника и идентифицирован наиболее стабильный и морфогенетически перспективный и универсальный для различных генотипов серовато-белый рыхлый тип каллуса (I тип).

 

Литература:

1.                      Умбетаев И. И. Технология возделывания отечественных сортов хлопчатника — Алматы. — 2005. — 235 с.

2.                      Smith R. H., Smith J. W., Park S. H. Cotton Transformation: Successes and Challenges / Liang G. H., Skinner D. Z. Genetically modified crops. Their development, uses and risks //Food Products Press, New York. — 2004. — P. 247–257.

3.                      Zapata C., Park S. H., El-Zik K. M., Smith R. H. Transformation of a Texas cotton cultivar by using Agrobacterium and the shoot apex //Theoretical and Applied Genetics, 1999. — V. 98. — P. 252–256.

4.   Калинин Ф. Л., Сарнацкая В. В., Полищук В. Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растении. — Киев: Науково думка. — 1980. — 407с.

5.                      Паушева З. П. Практикум по цитологии растении — М.: «Агропромиздат».– 1988. — 272 с.

6.                      Амирова А. К., Бишимбаева Н. К. Влияние 2,4-Д на процесс соматического эмбриогенеза в длительно культивируемых каллусных тканях пшеницы //Биотехнология. Теория и практика, 2004. — № 3. — С.42–47.

7.                      Vasil I. K. Developing cell and tissue culture systems for the improvement of cereal and grass crops //J. Plant Physiol., 1987. — V. 128. — P. 193–218.

8.                      Kumria R., Sunnichan V. G., Das D. K., Gupta S. K., Reddy V. S., Bhatnagar R. K., Leelavathi S. High-frequency somatic embryo production and maturation into normal plants in cotton (Gossypium hirsutum) through metabolic stress //Plant Cell Rep., 2003. — V. 21. — P. 635–639.

Основные термины (генерируются автоматически): тип, тип ткани, VII, каллус, III, клетка, матовый белый каллус, морфологическая гетерогенность, гидролизат казеина, культура тканей.


Ключевые слова

хлопчатник, каллусные ткани, эмбриогенные ткани

Похожие статьи

Клеточная модель стенки кишечника человека с использованием...

Через 21 день культивирования полученных клеточных линий на проницаемых мембранных вставках типа transwell, c регулярной сменой питательной среды, формируется монослой дифференцированных клеток.

Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на...

Единственный нюанс — это требования к стандартизации качества культуры клеток и тканей [8].

Автор указывал, что все три типа цитотоксичности могут иметь место invivo, поэтому должны учитываться в стратегии исследований invitro [18].

Перспективность изучения лектиногистохимических особенностей...

Применение методов лектинов гистохимии позволяет специфически выявлять в гистологических срезах тканей определенные типы клеток, которые не

Авторы подчеркивают, что ключевые моменты морфологических преобразований зубочелюстного аппарата и смежных структур в...

Влияние стартовых культур на вторичное сырье животного...

На гистопрепаратах из тканей субпродуктов, обработанных пропионовокислыми бактериями, картина морфоструктурных изменений заметна, но выражена незначительно, по сравнению с пробой, обработанной бифидобактериями и пробами

III междунар. научн. конференции.

Морфологическая характеристика синдрома Альпорта

Эти пенистые клетки могут заполнять интерстициальную ткань, особенно в нижних отделах коры, располагаясь в виде рядов или гнезд.

коллагена IV типа, выявлена гетерогенность иммуногистохимического окрашивания — от полного отсутствия до сохранения обеих...

Зубчатые образования толстой кишки: особенности морфологии...

Представители данной группы обладают выраженной молекулярно-генетической гетерогенностью и реализуют свой злокачественный потенциал через

[9] Эндоскопически в большинстве случаев представляют собой уплощенные «сидячие» образования (тип 0-IIa по...

Молекулярно-генетические аспекты канцерогенеза в толстой кишке

В зрелых тканях они, как правило, неактивны.

В опухолях выявляют разные типы гена KRAS, которые кодируют “нормальный”, не мутированный белок KRAS (дикий тип), или патологический мутантный KRAS.

Эти процессы отражаются в морфологически распознаваемых стадиях...

История восточной культуры: искусство, восточные ткани...

Самобытные ткани на протяжении веков создавались представителями так называемых примитивных культур.

Основные термины (генерируются автоматически): Азия, ткань, VII, архитектурный декор, XIII-XIV, VIII, IX-XIII, III, раннее средневековье, миниатюрная живопись.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Клеточная модель стенки кишечника человека с использованием...

Через 21 день культивирования полученных клеточных линий на проницаемых мембранных вставках типа transwell, c регулярной сменой питательной среды, формируется монослой дифференцированных клеток.

Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на...

Единственный нюанс — это требования к стандартизации качества культуры клеток и тканей [8].

Автор указывал, что все три типа цитотоксичности могут иметь место invivo, поэтому должны учитываться в стратегии исследований invitro [18].

Перспективность изучения лектиногистохимических особенностей...

Применение методов лектинов гистохимии позволяет специфически выявлять в гистологических срезах тканей определенные типы клеток, которые не

Авторы подчеркивают, что ключевые моменты морфологических преобразований зубочелюстного аппарата и смежных структур в...

Влияние стартовых культур на вторичное сырье животного...

На гистопрепаратах из тканей субпродуктов, обработанных пропионовокислыми бактериями, картина морфоструктурных изменений заметна, но выражена незначительно, по сравнению с пробой, обработанной бифидобактериями и пробами

III междунар. научн. конференции.

Морфологическая характеристика синдрома Альпорта

Эти пенистые клетки могут заполнять интерстициальную ткань, особенно в нижних отделах коры, располагаясь в виде рядов или гнезд.

коллагена IV типа, выявлена гетерогенность иммуногистохимического окрашивания — от полного отсутствия до сохранения обеих...

Зубчатые образования толстой кишки: особенности морфологии...

Представители данной группы обладают выраженной молекулярно-генетической гетерогенностью и реализуют свой злокачественный потенциал через

[9] Эндоскопически в большинстве случаев представляют собой уплощенные «сидячие» образования (тип 0-IIa по...

Молекулярно-генетические аспекты канцерогенеза в толстой кишке

В зрелых тканях они, как правило, неактивны.

В опухолях выявляют разные типы гена KRAS, которые кодируют “нормальный”, не мутированный белок KRAS (дикий тип), или патологический мутантный KRAS.

Эти процессы отражаются в морфологически распознаваемых стадиях...

История восточной культуры: искусство, восточные ткани...

Самобытные ткани на протяжении веков создавались представителями так называемых примитивных культур.

Основные термины (генерируются автоматически): Азия, ткань, VII, архитектурный декор, XIII-XIV, VIII, IX-XIII, III, раннее средневековье, миниатюрная живопись.

Задать вопрос