Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2009-16.doc
Скачиваний:
43
Добавлен:
14.07.2019
Размер:
824.32 Кб
Скачать

7.6 Морфогенез в каллусных тканях как проявление тотипотентности растительной клетки

7.6.1 Дифференцировка каллусных тканей

После завершения дедифференцировки дальнейшее развитие каллусной клетки может идти в нескольких направлениях:

  1. вторичная дифференцировка разной степени сложности;

  2. в клетках может сформироваться состояние стойкой дедифференцировки («привыкание»);

  3. каллусная клетка проходит свой путь развития, завершающийся ее старением и отмиранием.

Наиболее интересен первый путь (морфогенез). Морфогенез – возникновение организованных структур из неорганизованной массы клеток. Также могут образовываться отдельные ткани или органы (тогда это органогенез).

Все типы дифференцировки базируются на свойстве тотипотентности: любая растительная клетка содержит полный набор генов, характерный для того организма, из которого она была выделена.

Потенциальные возможности всех клеток растения одинаковы: каждая может дать в определенных условиях начало целому организму. На практике детерминируется одна из 400…1000 клеток.

Все каллусные клетки, готовые ко вторичной дифференцировке, то есть детерминированные, характеризуются общими чертами. Эти клетки образуют утолщенную клеточную стенку, обособляясь от остальных каллусных клеток. Для них характерно более крупное ядро, большее количество запасных веществ, меньшие размеры вакуолей.

7.6.2 Гистогенез (образование тканей)

Главную роль в преобразовании каллусных клеток в сосудистые элементы играют фитогормоны, в основном, ауксины. Например, гистогенез соблюдается при нанесении на куллус ауксина с сахарозой.

7.6.3 Органогенез

Работы Ф. Скуга и С. Миллера по влиянию ауксинов и открытого ими кинетина на органогенез в каллусах растений показали прямую зависимость этого процесса от соотношения фитогормонов. Преобладание концентрации ауксина над цитоксином вызывает дифференцировку клеток, приводящую к образованию корневой системы. В этом случае регенерация целого растения не происходит. При увеличении концентрации цитоксина и уменьшении ауксина начинается стеблевой органогенез и образование побега. Если его пересадить на свежую питательную среду с преобладанием ауксина, то наблюдается образование корней и регенерация целого растения.

Морфогенез можно получить только при условии подбора оптимальной питательной среды, определенных физических факторов, балансе фитогормонов, присутствии сигнальных белков и белков-акцепторов в клетках.

Установлено, что экспланты, выделенные из верхних междоузлий, могут образовывать каллус, способный к флоральному морфогенезу. Каллусы, полученные на эксплантах из нижних междоузлий, давали начало только вегетативным органам.

7.6.4 Соматический эмбриогенез

В этом процессе образуется зигота. Регенерант, образующийся из соматического зародыша, полностью сформирован, что устраняет лишние затраты по укоренению полученных при органогенезе побегов. Соматические зародыши представляют практический интерес, так как используются для получения искусственных семян.

Соматический эмбриогенез важен для фундаментальных наук, так как позволяет изучать механизмы эмбриогенеза. Установлено, что слабый постоянный электрический ток (2 мкА) может быть индуктором эмбриогенеза.