Биотехнология растений. Клеточная селекция

Лекция 2. Клеточная селекция

Основные принципы и этапы клеточной селекции
Методы клеточной селекции
Позитивная

Принципы клеточной селекции

Исходный эксплант

Мутагенез (радиоционный, химический)

Каллусная культура

Суспензионная культура

Культура протопластов

Мутантное растение

Генетический

Мутагенез in vitro

Получение протопластов

Позитивная клеточная селекция

1а.Устойчивость к селективному агенту на уровне:

Примеры позитивной клеточной селекции

1б.Устойчивость к полиеновым антибиотикам

A. Каллусы табака на среде не содержащей селективный

Устойчивость к аминокислотам и их аналогам

Опосредованная клеточная селекция

Получение растений, устойчивых к насекомым и грибам

Основные стерины

Расположение в мембране

Вещества, изменяющие состав стеринов

Получение растений с измененным содержанием стеринов

Процесс регенерации

Растение-регенерант (табак)

Спектры основных стеролов:
1. Холестерол,

Модель табак- дрозофила

Диаграмма фертильности Drosophilla на среде содержащей гомогенат нистатин -устойчивых

Модель табак- дрозофила

Развитие яичников Drosophilla в норме (слева) и при стерольной

Модель картофель - фитофтора

Биотест in vitro:
2-5 растения с различным уровнем чувствительности

Устойчивые

Пропорция основных стеролов в листьях исходного сорта Пушкинец-1 и устойчивого к

Фенотип “dwarf” растений картофеля, устойчивых к филлипину

“Dwarf” растение картофеля линии

Молекулярно-генетические механизмы устойчивости растений к вредителям сельского хозяйства

Типы устойчивости:
Видовая устойчивость

Корончатый галл

Вирус мозаики томата

Бактериальная сыпь

Мучнистая роса

Fusarium вилт

Антракноз

Корневая нематода

Крапчатый вилт

Разнообразие патогенов

Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили, споруляция на винограде

Трансгенный подход

Клеточная селекция

Методы биотехнологии и получения устойчивых растений

Негативная клеточная селекция

Частота возникновения ауксотрофных клонов у N. plumbaginifolia

* γ-лучи (60Со-пушка, 0,042 гр/с)
**

Соматическая гибридизация

Соматическая гибридизация – способ получения соматических гибридов в результате слияния протопластов

Техника получения соматических гибридов.

1.Изоляция протопластов

2. Слияние протопластв различных форм.

3. Идентификация и

Методы изоляции протопластов из растительных тканей.)

1. Механический метод

2. Энзиматичекий метод

1. Механический метод

Ткани растений

Инвертированный микроскоп

Отбор протопластов
Плазмолиз

Надрезы клеточной стенки

Выход протопластов

Идентификация и селекция соматических гибридов

идентификация гибридов основана на различиях между родительскими

селекция гибридных клеток
(используемые маркеры )
генетическая комплементация
гормонезависимость по гормонам
ауксотрофные мутанты

h h h h h

M

1 2

Identification of the somatic hybrids using

изучение генов цитоплазматических детерминант
анализ групп сцепления хлоропластов и митохондрий
получение уникальных гибридов

Genome composition of the BC2 hybrid (AAAE)
determined by using GISH analysis

PVY-infected potato plants (→) and resistant (→)
field growing somatic hybrids
Solanum