Биотехнология растений. Разнообразие патогенов. Принципы клеточной селекции

Корончатый галл

Вирус мозаики томата

Бактериальная сыпь

Мучнистая роса

Fusarium вилт

Антракноз

Корневая нематода

Крапчатый вилт

Разнообразие патогенов

Принципы клеточной селекции

Исходный эксплант

Мутагенез (радиоционный, химический)

Каллусная культура

Суспензионная культура

Культура протопластов

Мутантное растение

Генетический

Мутагенез in vitro

Получение протопластов

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

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

Фенотип “dwarf” растений картофеля, устойчивых к филлипину

“Dwarf” растение картофеля линии

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

1. Ограничения метода

Можно использовать только вакуолизированные клетки.
Низкий выход протопластов.
Низкая жизнеспособность протопластов.

Энзиматический метод
стерилизация листа,надрезы листовой пластинкиs

Растворы ферментов

Pectinase +cellulase

Pectinase

высвобождение протопластов

изолированные

Энзиматический метод
используют для различных тканей растений
мезофильные ткани используются наиболее часто
высокий

Слияние протопластов

1.спонтанное слияние

2. индуцированное слияние

электрослияние

механическое
слияние

химическое
слияние

спонтанное слияние

протопласты сливаются в процессе изоляции и их физического контакта

индуцированное слияние

химическое слияние индуцируется химическими соединениями
типы химических соединений
PEG
NaNo3
Ca 2+ ions
Polyvinyl

индуцированное слияние

механическое слияние (физическое слияние) –используют инвертированный микроскоп,микроманипулятор и микропипетки
электрослияние- слияние,индуцируемое

Идентификация и селекция соматических гибридов

идентификация гибридов основана на различиях между родительскими

h h h h h

M

1 2

Identification of the somatic hybrids using

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

использование соматических гибридов

получение новых межвидовых гибридов
Pomato (гибрид картофеля и

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

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

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