Разработка системы регенерации in vitro для генетической трансформации клевера лугового (Trifolium pratense L. )

• Автор: Куренина, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил

Некоторые исследователи утверждали, что одноклеточное происхождение эмбриоидов представляет собой различное проявление одного и того же явления, лежащего в их основе УННат8 а. Полагали, что развитие эмбриоида идет по одноклеточному пути, если инициальная клетка находится в окружении более зрелых и старых клеток. В этом случае будущий эмбриоид растет как бы обособленно от окружающих его зрелых гканей. Благодаря такой изоляции он вынужден формировать структуру, напоминающую подвесок зиготического зародыша. Данная гипотеза подтверждается исследованиями соматического эмбриогенеза клевера лугового. Доказано, что эмбриоид многоклеточного происхождения возникает из более молодых клеток, предварительно достигших проэмбрионального состояния Радионенко и др. Потенциально морфогенная популяция каллусных клеток гетерогенна Моисеева, Бутенко, . Наряду с неорганизованно растущими типично каллусными клеткам, некомпетентными к рецепции сигнала индуктора, вызывающего морфогенез, в популяции существует компетентные к сигналу клетки, отличающиеся от других размером, формой, плотностью цитоплазмы и эпигенетическими характеристиками. В процессе деления компетентных клеток образуются проэмбриональные массы ПЭМ. Из клеток ПЭМ образуются глобулярные зародыши, с хорошо выраженной протодермой. Далее зародыши проходят те формы развития, которые таксономически характерны для развития зиготических зародышей данного растения. Для моркови это сердцевидный, торпедовидный зародыш и проросток. В настоящее время имеются данные, позволяющие предполагать, что в процессах соматического эмбриогенеза важная роль принадлежит перестройкам элементов цитоскелета, в частности, актиновым филаментам Бутенко, БЫЬаока, i, . На начальных этапах эмбриогенеза в ПЭМ наблюдается поляризация клеток, возникновение градиентов биопотенциалов, ауксина, Са2 и других ионов Тоопеп еХ а1. Медведев, . Неравномерное распределение элементов цитоскслета при делении ПЭМ может быть связано с противонаправленным транспортом ауксина и Са2, которые влияют на
нагяжение актиновых филаментов ЭгаЬзк е а1. Ориентация и активность цитоскелета зависит от гормонального статуса Медведев, , тогда как морфогенетические процессы индуцируются и ориентируются потоком сигналов, основным из которых также являются фитогормоны Бутенко, . Элементы актинового цитоскелета используют как молекулярные маркеры морфогенеза. Так соотношение филаментных и глобулярных форм акгина, тропомиозина и миозина может указывать на этапы морфогенеза в культу ре уРо. Исследование содержания общего актина и соотношения Ю актина в эмбриогенной и неэмбриогенной популяциях клеток в суспензии моркови, показало, что общее количество актина в ПЭМ было на выше, чем в неэмбриогенной популяции клеток. Содержание филаментных форм акгина в ПЭМ было значительно выше количества глобулярного актина и составляло более от общего актина Куликова и др. Сходная картина наблюдалась и при исследовании эмбриогенной каллусной ткани пшеницы сорта Целшшая Бутенко и др. В каллусе, содержащем некомпетентные к индукторам морфогонеза клетки, количество Бактина было существенно меньше Лобанова и др. Эти результаты позволяют предполагать, что нарушения в процессах полимеризации актина могут служить одной из причин снижения способности клеток к эмбриогенезу. Как и для зиготического эмбриогенеза, для изучения механизмов СЭ активно используют мутанты, у которых блокированы гоны синтеза белков, важных на разных стадиях дифференцировки клетки. Существуют мутантные линии моркови, которые могут индуцировать СЭ в нормальных условиях, но они останавливают свое развитие при стрессовых условиях например, при высокой температуре, ЕС Ьо а1. Регенерацию растений через СЭ активно изучали в течение лет. Однако до сих пор существует ряд нерешенных вопросов. К настоящему времени было найдено не более трех десятков эмбриоспецифичных генов. Так, предполагают, что соматический эмбриогенез моркови контролирует ген еа. Гены еа были экспрессированы не только в ПЭМ, но и в стадии сердца Рге1ога, .