Rośliny z probówki. Jak powstają? Alina Trejgell & Agata Stawicka, UMK

Transkrypt

1

2 Rośliny z probówki Jak powstają?

3 I. Dojrzałe i niedojrzałe nasiona szarotka (Leontopodium alpinum) II. Inne organy roślin wyka (Vicia sepium) zarodki zygotyczne pąki kwiatowe wilca (Pharbitis nil) korzeń marchwi (Daucus carota) łodyga tytoniu (Nicotiana tabacum)

4

5 Procedura sterylizacji materiału: zabrudzony materiał czyścimy i myjemy detergentem wstępnie odkażamy 70% etanolem sterylizacja właściwym sterylizatorem np. Domestos kilkakrotnie płuczemy sterylną wodą destylowaną

6 Arabidopsis thaliana

7 Pharbitis nil

8 Pharbitis nil

9 Daucus carota

10 Podłoże hodowlane (pożywka) MAKROELEMENTY I MIKROELEMENTY ZWIĄZKI ORGANICZNE WITAMINY ŹRÓDŁO WĘGLA REGULATORY WZROSTU (auksyny i cytokininy) W kulturach in vitro stosuje się różne typy pożywek różniące się składem i proporcjami między ich składnikami, dobranymi do wymagań rośliny

11 Rośliny z probówki Do czego są wykorzystywane?

12 regeneracja roślin z fragmentów organów (gatunki chronione) narzędzie w badaniach podstawowych z dziedziny fizjologii, embriologii, czy biochemii (wpływ określonych czynników na dany proces) mikropropagacja, czyli klonowanie (materiał jednorodny genetycznie) uzyskiwanie sztucznych nasion mieszańce międzygatunkowe, czy międzyrodzajowe rośliny transgeniczne (rośliny o nowych cechach)

13 Regeneracja roślin z fragmentów organów Leontopodium alpinum

14 Regeneracja roślin z fragmentów organów merystem apikalny Carlina acaulis

15 Regeneracja roślin z fragmentów organów ogonki liściowe Polemonium coeruleum

16 Regeneracja roślin z fragmentów organów Drosera capensis

17 Narzędzie w badaniach podstawowych pąki kwiatowe Różne drogi rozwoju eksplantatów w zależności od rodzaju cukru w podłoża Pharbitis nil fruktoza sacharoza glukoza

18 Narzędzie w badaniach podstawowych indukcja fotoperiodyczna 24h światło 16h noc 24h światło indukcja fotoperiodyczna izolacja pasaż na 16h noc pożywkę regeneracyjna pasaż na pożywkę ukorzeniającą Hodowla na ciągłym dniu (24h światło)

19 Mieszańce międzygatunkowe i międzyrodzajowe Uzyskane mieszańce: pszenżyto (Triticale) groszek (Pisum sativum z P.fulvum) pomidor (L. peruvianum z L.hirsutum) śliwy (Prunus) brukselka/jarmuż (Brassica) topola/wierzba (Populus + Salix)

20 Mieszańce międzygatunkowe pojedyncze komórki (protoplasty) Ziemniak (Solanum) Tytoń (Nicotiana) Brukselka i jarmuż (Brassica)

21 Mikropropagacja, czyli klonowanie Mikropropagacja to rozmnażanie wegetatywne (klonalne) roślin w kulturach in vitro. Stosowane metody: pobudzanie do rozwoju pąków bocznych formowanie pąków przybyszowych Solanum tuberosum

22 Mikropropagacja, czyli klonowanie 10d 14d 17d 19d 26d 34d

23 Fikus Petunia

24 Mikropropagacja, czyli klonowanie Gerbera

25 Mikropropagacja, czyli klonowanie Hosta Anturium

26 Sztuczne nasiona Somatyczna embriogeneza 2,4 D 2,4 D to proces, poprzez który komórki diploidalne lub haploidalne mogą podlegać różnicowaniu i tworzyć zarodki z pominięciem procesu zapłodnienia, a więc bez wytworzenia zygoty.

27 Sztuczne nasiona otoczka algininowa lub silikonowa suszenie otoczkowanie Na skalę przemysłową uzyskuje się nasiona u: selera, kalafiora, marchwi, winorośli, soji i ryżu.

28 Rośliny transgeniczne Jak stworzyć roślinę transgeniczną?

29 Rośliny transgeniczne Konstrukt służący do transformacji promotor gen strukturalny terminator gen selekcyjny (oporność na antybiotyki lub herbicydy) gen reporterowy (wizualizacyjny)

30 Rośliny transgeniczne W kulturze in vitro następuje: regeneracja i selekcja transformantów Regeneracja Nicotiana tabacum na pożywce z BAP i kanamycyną Selekcja nasion Arabidopsis thaliana na pożywce z higromycyną gen selekcyjny (oporności na antybiotyki)

31 Rośliny transgeniczne Brassica repens oporna na herbicyd Basta gen strukturalny (oporność na herbicyd)

32 Rośliny transgeniczne WT WT T µm NaCl Triticum vulgare odporność na zasolenie Nicotiana tabacum odporność na wysoką temperaturę (36ºC) gen strukturalny (oksydazy choliny ) gen strukturalny (desaturazy kwasu tłuszczowego omega-3 w orientacji antysensownej)

33 Rośliny transgeniczne Tolerancja na metale ciężkie Wt T Wt T 300µM Al Carica papaya 0 um CH 3 HgCl 10 um CH 3 HgCl Arabidopsis thaliana gen strukturalny (metalotioneiny) gen strukturalny (mer A/mer B) mera koduje reduktazę jonów rtęciowych merb koduje liazę organicznych pochodnych rtęci