Цито-физиологические особенности морфогенеза in vitro андроклинных каллусов пшеницы

• Автор: Зайцев, Денис Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНДРОКЛИННЫЙ КАЛЛУСОГЕНЕЗ В КУЛЬТУРЕ I VI ПЫЛЬНИКОВ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пыльник как модель для изучения морфогенеза i vi.

1.2. Андроклинный каллусогенез i vi

1.2.1. Формирование и развитие андроклинных каллусов i vi в изолированных пыльниках

1.2.2. Типы андроклинных каллусов

1.2.3. Цитогистологическая характеристика андроклинных каллусов.

1.2.4. Биохимическая характеристика андроклинных каллусов.

1.2.5. Цитогенетическая характеристика андроклинных каллусов

1.3. Пути морфогенеза i vi андроклинных каллусов

1.3.1. Эмбриоидогенез i vi
1.3.2. Органогенез i vi.
1.3.2.1. Геммогенез i vi
1.3.2.2. Ризогенез i vi.
1.3.2.3. Гемморизогенез i vi.
1.3.3. Гистогенез i vi
1.4. Фитогормональные аспекты андроклинного каллусогснеза i vi.
1.4.1. Роль фитогормонов в индукции морфогенеза в культуре i vi изолированных пыльников
1.4.2. Фитогормональная регуляция путей морфогенеза i vi в каллусных культурах
I ЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объект исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Метод культуры i vi изолированных пыльников злаков
2.2.1.1. Фенотипический отбор донориых растений в условиях
i viv
2.2.1.2. Стрессовое воздействие на изолированные колосья донориых растений низкими положительными температурами
2.2.1.3. Получение андроклинных каллусов i vi.
2.2.2.Цитологические методы исследования
2.2.2.1. Фиксация и обработка растительного материала для световой микроскопии.
2.2.2.2. Фиксация и обработка растительного материала для сканирующей электронной микроскопии
2.2.2.3 Приготовление постоянных микротомных препаратов андроклинных каллусов, проанализированных методом сканирующей электронной микроскопии
2.2.3. Прижизненное исследование андроклинных каллусов i vi
2.2.4. Метод твердофазного иммуноферментного анализа растительных тканей
2.2.5. Метод иммунолокализации цитокининов.
2.2.6. Статистическая обработка полученных результатов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Цитофизиологическая характеристика развития андроклинных каллусов i vi на питательной среде И
3.1.1. Индукция формирования андроклинных каллусов i vi на среде II
3.1.2. Цитогистологи ческий анализ развития андроклинных каллусов
i vi на среде И.
3.1.2.1. Развитие морфогенных андроклинных каллусов
3.1.2.2. Развитие неморфогенных андроклинных каллусов
3.2. Цитофизиологическая характеристика развития морфогенных андроклинных каллусов i vi на среде
3.2.1. Индукция путей морфогенеза i vi андроклинных каллусов
3.2.2. Формирование в андроклинных каллусах i vi зоны меристематических клеток.
3.2.3. Пути морфогенеза i vi андроклинных каллусов.
3.2.3.1. Геммогенез i vi.
3.2.3.2. Ризогенез i vi
3.2.3.3.Гемморизогенез i vi
3.2.3.4. Эмбриоидогенез i vi.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Исследования в области морфогенеза растений приобрели в последнее время особую популярность. Это вызвано рядом причин. Вопервых, растительный морфогенез весьма пластичный н обратимый процесс, что позволяет достаточно легко манипулировать развитием растения, изучать отдельные стадии развития независимо от других. Однако интенсивные исследования морфогенеза растений затруднены интегральным характером морфогенетических процессов, зависимостью их от многих внутренних и внешних факторов и их взаимодействий Бутенко, , Конарев, . Принципиально важное свойство морфогенеза универсальность его путей как в естественных условиях i viv, так и в условиях культуры i vi Батыгина с соавт. Батыгина, , , а. Великолепными моделями служат изолированные культуры органов, тканей и клеток, помещенные в контролируемые условия минерального питания, температуры, освещенности и экзогенных гормональных добавок. Растительные клетки способны i vi в полной мере проявлять свой морфогенетический потенциал, вплоть до развития целого растения, причем контролируемые условия позволяют управлять этими процессами. Основанием для использования клеточной модели служит и важная роль клетки в процессах морфогенеза. В основе морфогенеза лежат темпы и ориентация клеточных делений, блокирование клеточного цикла, рост клеток и их дифференцировка Бутенко, . Кроме того, многие из растительных объектов хорошо изучены генетически, что позволяет использовать молекулярные маркеры для изучения их развития Конарев, , , в том числе в условиях i vi. Пыльник в условиях культуры i vi одна из наиболее перспективных моделей для изучения основных закономерностей и путей морфогенеза растений. Принципиально важно то, что для пыльника характерны основные морфогенетические процессы, свойственные растению в целом например, чередование поколений. Батыгина, , . Метод культуры i vi изолированных пыльников основан на использовании биологического явления андроклинии, или андрогенеза i vi процесса образования гаплоидного растения спорофита из микроспоры или клеток пыльцевого зерна гаметофита высших растении. Различают такие типы морфогенеза в культивируемых i vi пыльниках, как эмбриоидогенез состоит в формировании из микроспоры или клект пыльцевого зерна зародышеподобной структуры эмбриоида и каллусогенез состоит в формировании из микроспоры или клеткиклеток пыльцевого зерна каллуса. Эмбриоиды и каллусы предложено в данном случае называть андроклинными Эмбриологические основы андроклинии, . Однозначное определение каллуса, в том числе андроклинного, в литературе отсутствует. По мнению . В словаре, приведенном . С точки зрения . В работе Г. С.Муромцева с соавт. Как полагает Т. Детальные экспериментальные данные, полученные в культуре пыльников яровой мягкой пшеницы Круглова, , , позволили выделить следующие принципиальные стадии генезиса андроклинного каллуса на индукционной среде i vi инициальная клетка каллуса двуклеточный каллус четырехклеточный каллус многоклеточный каллус. Выявлено, что инициальная клетка каллуса сильновакуолизированная микроспора по периодизации Круглова, . На начальном этапе культивирования пыльников i vi первые 5 сут микроспора претерпевает аномальное равное симметричное деление с образованием дву клеточного каллуса. Дальнейшие деления двух образовавшихся клеток с последовательным заложением клеточных оболочек ведут сначала к формированию четырех клеточного каллуса на 7е сут культивирования, а затем многоклеточного каллуса на е сут культивирования. Согласно светооптическим и ультраструктурным наблюдениям, на этом этапе все клетки многоклеточного каллуса имеют сходные размеры и одинаковую морфологию. В ходе дальнейшего культивирования пыльников i vi морфогенный каллус интенсивно наращивает клеточную массу путем многократных митотических делений составляющих его клеток. Важен i факт, что в каллусе на индукционной среде постепенно формируется определенная зональность клеток. Аналогичный способ формирования многоклеточных андроклинных каллусов отмечен и при культивировании пыльников сильновакуолизированных микроспор других злаков , , , .