Эд эс өсгөвөрлөх арга нь ургамлын физиологи, биохими, генетикийн практик асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог орчин үеийн биотехнологийн үндсэн хэрэгслийн нэг юм. Материалыг зохиомлоор тариалах нь тодорхой нөхцлийн дагуу хийгддэг: ариутгах, температурыг хянах, тусгай тэжээллэг орчинд үзүүлэх.
Эссенс
Эд эс өсгөвөрлөх арга нь тэдгээрийг удаан хугацаанд хадгалах ба/эсвэл шим тэжээлийн орчинд лабораторийн нөхцөлд зохиомлоор тариалах явдал юм. Энэ технологи нь ургамал, хүн, амьтдын бие махбодоос гадуур орших эсэд янз бүрийн процессыг судлах биологийн загварыг бий болгох боломжийг танд олгоно.
Ургамлын эдийн өсгөвөрийн нөхөн үржихүй нь тотипотентын шинж чанар буюу эсийг бүхэл бүтэн организм болгон хөгжүүлэх чадварт суурилдаг. Амьтанд энэ нь зөвхөн бордсон өндгөнд илэрдэг (зарим төрлийн коелентератаас бусад).
Хөгжлийн түүх
Ургамлын эд эсийг тариалах анхны оролдлогыг Германы эрдэмтэд 19-20-р зууны төгсгөлд хийсэн. Амжилтгүй байсан ч хэд хэдэн санаа дэвшүүлсэн нь хожим батлагдсан.
1922 онд В. Роббинс, В. Котте нар бие биенээсээ үл хамааран эрдэнэ шиш, улаан лоолийн үндэсийн үзүүрийг хиймэл тэжээлт тэжээлт орчинд ургуулж чадсан. 1930-аад оноос эс болон эдийн өсгөвөрлөх арга техникийг нарийвчлан судлах ажил эхэлсэн. 20-р зуун Р. Гаутр, Ф. Уайт нар эд эсийн өсгөвөрийг шинэ тэжээллэг орчинд үе үе шилжүүлэн суулгаснаар тэд хязгааргүй ургаж чадна гэдгийг нотолсон.
1959 он гэхэд лабораторийн нөхцөлд 142 төрлийн ургамал ургаж байжээ. XX зууны хоёрдугаар хагаст. тархсан (тусгаарлагдсан) эсийг мөн ашиглаж эхэлсэн.
Туршилтын материалын төрөл
Ургамлын эдийн өсгөвөрийн 2 үндсэн төрөл байдаг:
- Үйлдвэрлэлгүй, амьд организмд байдаг онцлог шинж чанаруудыг хадгалсан.
- Анхан шатны эдээс задралын (химийн, ферментийн эсвэл механик) аргаар гаргаж авдаг. Нэг буюу хэд хэдэн эсийн өсгөвөрөөс үүсч болно.
Дараах аргуудыг тариалах аргаар ялгадаг:
- "тэжээлийн давхарга" дээр нэг төрлийн ургамлын эсийг хуваах замаар эдийн өсөлтийг идэвхжүүлдэг бодис ялгардаг;
- сувилагчийн эдийг өсгөвөрлөсөн эсийн хажууд хэрэглэх;
- тусгаарлагдсан хуваагдагч эсийн бүлгийн шим тэжээлийн орчны хэрэглээ;
- найрлагад ханасан бичил дусал дахь бие даасан ганц эсүүдийг ургуулж байна.
Ганц эсээс тариалах нь тодорхой бэрхшээлтэй тулгардаг. Тэдгээрийг зохиомлоор "хүчээр" хуваахын тулд хөрш зэргэлдээ идэвхтэй ажиллаж буй эсүүдээс дохио хүлээн авах ёстой.
Физиологийн судалгааны үндсэн эдүүдийн нэг нь гадны сөрөг хүчин зүйлийн нөлөөн дор (ихэвчлэн механик гэмтэл) үүсдэг каллус юм. Тэд анхны эдэд хамаарах өвөрмөц шинж чанараа алдах чадвартай байдаг. Үүний үр дүнд каллусын эсүүд идэвхтэй хуваагдаж, ургамлын хэсгүүд үүсдэг.
Шаардлагатай нөхцөл
Эд болон эсийн өсгөвөрлөх аргын амжилт нь дараах хүчин зүйлээс хамаарна:
- Үргүйдэлд нийцсэн байдал. Шилжүүлэн суулгахдаа хэт ягаан туяагаар тоноглогдсон цэвэршүүлсэн агаар бүхий тусгай хайрцаг ашигладаг. Ажилтны багаж хэрэгсэл, материал, хувцас, гарыг асептик боловсруулалтад хамруулна.
- Нүүрстөрөгч, эрчим хүчний эх үүсвэр (ихэвчлэн сахароз ба глюкоз), микро болон макро шим тэжээл, өсөлтийг зохицуулагч (ауксин, цитокинин), витамин (тиамин, рибофлавин, аскорбин, пантотений хүчил болон бусад) агуулсан тусгайлан сонгосон тэжээллэг орчныг ашиглах.).
- Температур (18-30 ° C), гэрлийн нөхцөл, чийгшил (60-70%) зэргийг дагаж мөрдөх. Ихэнх каллусын эдийн өсгөвөр нь хлоропласт агуулаагүй тул орчны гэрэлд ургадаг боловч зарим ургамал арын гэрэлтүүлэг шаарддаг.
Одоогоор бэлэн байнаарилжааны бүрэлдэхүүн (Мурасиге ба Скоог, Гамборг ба Эвелэг, Уайт, Као, Михайлюк болон бусад).
Давуу болон сул тал
Эс ба эдийн өсгөвөрлөх аргын давуу тал нь:
- олж авсан үр дүнгийн сайн давтагдах чадвар;
- эс хоорондын харилцан үйлчлэлийн зохицуулалт;
- урвалжийн бага зарцуулалт;
- эсийн шугамын генетикийн нэгэн төрлийн байдал;
- ургах процессыг механикжуулах боломж;
- торны нөхцөлийг хянах;
- амьд өсгөвөрийг бага температурт хадгалах.
Энэ биотехнологийн сул тал нь:
- асептикийн хатуу нөхцлийг дагаж мөрдөх шаардлагатай;
- эсийн шинж чанарын тогтворгүй байдал ба тэдгээрийг хүсээгүй холих магадлал;
- химийн бодисын өндөр өртөг;
- амьд организмын өсгөвөрлөсөн эд, эсийн бүрэн бус тэнцэл.
Програм
Судалгаанд ашигласан эдийн өсгөвөрлөх арга:
- эс доторх процессууд (ДНХ, РНХ, уургийн нийлэгжилт, бодисын солилцоо, эмийн тусламжтайгаар түүнд үзүүлэх нөлөө);
- эс хоорондын урвал (эсийн мембранаар бодисууд дамжих, гормон-рецепторын цогцолборын ажил, эсүүд бие биедээ наалдах чадвар, гистологийн бүтэц үүсэх);
- хүрээлэн буй орчинтой харьцах (шим тэжээлийн бодис шингээх, халдвар дамжих, үүсэл, хөгжлийн үйл явцхавдар болон бусад);
- эстэй хийсэн удамшлын үр дүн.
Энэ технологийг хөгжүүлэхдээ ашигласан биологи, фармакологийн ирээдүйтэй салбарууд нь:
- үр дүнтэй гербицид, агрономийн таримал ургамлын өсөлтийг зохицуулагч, эмийн үйлдвэрлэлд хэрэглэх биологийн идэвхт нэгдлүүдийг (алкалоид, стероид болон бусад) авах;
- чиглүүлсэн мутагенез, шинэ эрлийз үржүүлэх, гамийн дараах үл нийцэх байдлыг даван туулах;
- олон тооны генетикийн хувьд ижил ургамлыг авах боломжийг олгодог клональ тархалт;
- вируст тэсвэртэй, вирусгүй ургамал үржүүлэх;
- удам сангийн крио хадгалалт;
- эдийг нөхөн сэргээх, үүдэл эсийн эх үүсвэрийг бий болгох (эдийн инженерчлэл).
