У пробірці трапляється часом перебороти несумісність досить віддалених видів, і навіть пологів рослин. Однак буває й так, що схрестити рослини, що ставляться до двох різних видів або родів, вдається, але отримані від гібридизації насіння не бажають проростати - позначається несумісність, допустимо, зародка з ендоспермом. Це звичайне явище при схрещуванні пшениці й жита (є, однак, і інші фактори, що перешкоджають проростанню) . У таких випадках з успіхом прибігають до відділення зародка від ендосперму на ранніх етапах розвитку зерновки й приміщенню зародка на штучне живильне, середовище состоящую з багатьох компонентов.

При вирощуванні молодих ембріонів домоглися зав’язування жезнеспособних насінь у межродових гібридів - ячмінь X жито, елимус X пшениця, трнпсакум X кукурудза; томат культурний X томат перуанський, чина пурпурна X чина члениста, лядвенец тонкий X лядвенец болотний, буркун жовтий X буркун білий, квасоля звичайна X квасоля гостролиста (тепарн) , конюшина подібний X конюшина гібридний (рожевий) , зливу північноамериканська X зливу перська. М. Ф. Терновский зі співробітниками одержав міжвидовий гібрид тютюну з новими властивостями стійкості завдяки культурі на штучній живильній каллусов середовищі з нездатних до проростання гібридних насінь. Таким же шляхом отримані нормальні гібриди першого покоління від схрещування днплоидних і тетраплоидних форм райграсу.

І нарешті, ще одне важливе достоїнство використання живильних . середовищ У пробірці вдається злити воєдино соматичні клітини різних видів. Для цього, щоправда, їх доводиться безсоромно “роздягати” - звільняти від оболонки за допомогою спеціальних ферментів. Після цієї процедури ми маємо справу вже не із клітиною, а із протопластом. Протопласти двох видів кидають в один протопласт - гетерокариот, що через якийсь час обзаводиться новою “одежинкою” . Так вдається поєднувати навіть тваринні клітини з рослинними, наприклад, клітину тютюну з оголеною клітиною дрозофили. Треба сказати, що такі клітини, хоча й намагаються ділитися, але впустую. До розподілу здатні поки лише злиті клітини видів у межах одного роду, зрідка - різних пологів і сімейств. Але як знати! Згодом буде переборена й ця несумісність, і селекціонери одержать гібриди, які їм і в сні не снилися.

До теперішнього часу вдалося сполучити протопласти й одержати соматичні гібриди картоплі й томату, щоправда, з мізерним урожаєм плодів і бульб. А от соматична гібридизація стійких до хвороб і шкідників диких диплоидних видів картоплі (2х) з культурними диплоидними {2х) може представити практичний інтерес: 2х + 2х = 4х - це саме оптимальний рівень плоидности в картоплі.

Несподівані результати канадців К. Н. Као, що одержав гетерокариотическне (зі сполученими ядрами) клітини із протопластів, що злилися, сон і тютюну сизого (тютюнового дерева) , здатні до розподілу, і лінії клітин сої й тютюну із синхронним розподілом хромосом.

При використанні культури клітин і тканин вдається швидко розмножити новий сорт, якщо культуру у виробництві розмножують вегетативно, або лінію для виробництва гібридних насінь в овочевих, декоративних і інших оброблюваних рослині. Найчастіше розмножують (клонують) верхівки пагонів (таке розмноження не зовсім точно називають культурою меристеми - адже, крім останньої, у процес включаються й інші елементи) і латеральну (бічну) меристему - утворювальну, що інтенсивно ділиться тканину. Зростає використання культур тканин для клонування суцвіть, квіток, бічних бруньок, листів і корінь, культури каллуса й в окремих випадках культури клітин. У спаржі для розмноження найбільш придатні верхівки пагонів, у пасльонові й червонокачанної капусти - шматочки (експланти) листа, у кольорової капусти й нарциса - часточки суцвіть, у лілейних, ірисових (касатикових) і амариллисових - експланти із цибулин, бульб, ризомов (коротких м’ясистих кореневищ) , листів, суцвіть і семяпочек, у птицемлечника - експланти зі стебла, листів, зав’язі, чашолистків і навіть цибулинної луски, у глоксинії - висічки з листів і квітконіжок, у цибулі порею - шматочки цибулини, у герані при одержанні диплоидних рослин - експланти пильовиків.

Найбільше економічно вигідне розмноження в культурі тканин селекційних сортів квітів: орхідей, агав, бегоній, хризантем, цикламена, драцени, іриса, лілій, нарциса, флокса й інших.

Новою областю застосувань клонування в стерильному середовищі верхівок пагонів і інших експлантов стало розмноження порід чагарників, плодових культур і ананаса.

З каллуса від зубчиков часнику одержали безвірусні рослини. Економічно виправдане розмноження методом стерильної культури гетерозисних гібридних насінь овочевих і декоративних культур.

Культура тканин рослині, головним чином верхівок пагонів (меристем) , грає дуже важливу роль у звільненні насінного матеріалу від вірусів. Квіткарі першими виявили, що рослини, вирощені не з бульб або цибулин, а із клітин, що діляться, поміщених у живильне, середовище вірусними хворобами, як правило, не уражені й дають здорове вегетативне потомство бульб і цибулин. Цей прийом взяли на озброєння й картофелеводи-семеноводи.

Одержання вільних або, вірніше, майже вільних від вірусів рослин - звичайний прийом первинного насінництва деяких сільськогосподарських культур: картоплі, конюшини, люцерни й хмелячи, овочевих (хріну, ревеню, печериці, кольорової капусти) , плодових культур (малини, червоної й чорної смородини, яблуні, зливи) , а також декоративних рослин (хризантеми, гвоздики, пеларгонії, фрезии, цимбидиума, гортензії, нарциса, лілії, гіацинта, іриса, тюльпана, гладіолуса) Деяких фізіологів задовго до того, як вони усвідомили себе в ролі биотехнологов, зацікавили биорегулятори рослин і раніше всього стимулятори росту.

На початку другої світової війни був відкритий ауксин. Спочатку його одержували з верхівки колеоптиля (безбарвного чохла, що захищає перший молодий лист) кукурудзи. Але це була воістину каторжна праця: за 10 днів вісім лаборанток німецького біохіміка-фанатика Ф. Кегля переробили 100 тисяч проростків і одержали в результаті кількість активної речовини, достатнє лише для встановлення кислої природи ауксину. Для того щоб таким шляхом добути з колеоптилей кукурудзи 250 міліграмів ауксину, лаборанткам довелося б проробити, не перериваючись на сон і їду, принаймні, 400 років.

На щастя, незабаром був знайдений рясне й доступне джерело ауксину. Їм виявилася людська сеча. Як установили допитливі хіміки, у середньому кожний житель планети щодня може давати для потреб біохімії, фізіології й сільського господарства приблизно 1-2 міліграми ауксину.

За назвою ауксин об’єднаний цілий ряд речовин - регуляторів росту. Найважливіше з них одержало найменування гетероаукснна і являє собою бета-индолил-оцтову кислоту, або ИУК. ИУК удосталь утвориться мікроорганізмами - дріжджами, грибами й бактеріями.

ИУК ефективно використовують для прискорення утворення корінь у черешків плодово-ягідних і інших рослин. У цей час синтезований цілий ряд ауксинів, серед яких особливо великою активністю володіє бета-нафтил-оцтова кислота (НУК) .

Близько до групи гетероауксинів коштують гербіциди, що представляють собою похідні фенокси-оцтової кислоти. У культурі клітин, тканин і органів найчастіше застосовують 2, дихлорфенокси-оцтову кислоту (2, 4-Д) , 2,4, трихлорфенокси-оцтову кислоту й хлорфенокси-оцтову кислоту. Мають активність і використовуються як вільні кислоти, так і розчинні у воді натрієві й амонійні солі цих кислот, а також їхні ефіри. Крім того, ідуть у справу ще й етаноламиновие солі. Ці гербіциди були відкриті одночасно на початку другої світової війни в США й Великобританії.

2, 4-Д може замінити (гетероауксин у культурі тканин, причому він в 10 із зайвим раз активніше останнього викликає утворення корінь, розпад крохмалю, підсилює подих. Дуже слабкі концентрації гербіциду діють сприятливо на проростання насінь і на розвиток мікроорганізмів.

У Японії ніколи примітили цікаве захворювання молодих рослині рису, викликувана грибом Gibbcrclla fujukuroi. Поряд із загибеллю рослин у деяких екземплярів, що залишилися в живих, можна було спостерігати енергійний ріст стебел і листів. Як з’ясувалося, прискорення росту викликається з’єднаннями, що є продуктами обміну речовин гриба. Ці речовини (терпеноиди) , виділені в чистому виді одержали назву гиббереллинов.

Гиббереллини здатні стимулювати не тільки ріст, але й цвітіння. Їх застосовують в основному для прискорення проростання ячменя при виготовленні солоду й для підвищення врожайності винограду.

Пізніше був відкритий ряд з’єднань, що роблять сильну стимулюючу дію на розподіл рослинних клітин - цитокининов. З них найбільш активний кинетин. Дуже активним з’єднанням з’явилася дифенилмочевина, виділена з кокосового молока.

Pages: 1 2 3 4